INNOVATIVE DESIGN SOLUTIONS FOR IMPROVING THE ENERGY EFFICIENCY OF SCRAPER CONVEYORS

Анотація

У статті досліджено питання підвищення енергоефективності скребкових конвеєрів у складі транспортно-логістичних і перевантажувальних систем гнучких автоматизованих виробництв. Актуальність роботи зумовлена сучасними тенденціями розвитку промисловості у рамках концепції Індустрії 4.0, яка передбачає впровадження цифровізації, автоматизації та інтелектуальних технологій управління для стабільної роботи виробничих процесів. Одним із ключових завдань на цьому шляху є мінімізація енергоспоживання та підвищення надійності обладнання при одночасному забезпеченні гнучкості та ефективності матеріалопотоків. Проаналізовано переваги та недоліки традиційних стрічкових і скребкових конвеєрів, з акцентом на експлуатаційні обмеження останніх – підвищене енергоспоживання, подрібнення вантажу, зношування елементів тощо. Обґрунтовано доцільність використання машин безперервної дії (МБД) як ключового елемента в системах переміщення вантажів. Запропоновано нову конструкцію скребкового конвеєра з рухомим днищем жолоба, яка дозволяє усунути відносне тертя між вантажем і дном транспортуючої поверхні, а також між окремими частками вантажу в зоні скребків. Це конструктивне рішення дає змогу знизити енергоспоживання понад 70% у порівнянні з традиційними системами, а також значно підвищити довговічність обладнання й забезпечити дбайливе транспортування крихких і твердих матеріалів. У роботі наведено математичну модель для визначення коефіцієнта опору руху вантажу з урахуванням зменшеної площі контакту, розроблено формули для визначення тягового зусилля та потужності приводу. Проведено теоретичне обґрунтування зниження енергоспоживання, підтверджене відповідними розрахунками. Модифікована конструкція дозволяє усунути низку експлуатаційних недоліків традиційних скребкових систем. Отримані результати мають практичне значення для інженерів та конструкторів сучасних автоматизованих транспортних систем.