dr hab. inż. Leszek Piotr Jurdziak

Wróć
Adres e-mail leszek.jurdziak@pwr.edu.pl
Dyscypliny naukowe

Inżynieria Środowiska, Górnictwo i Energetyka

Strona domowa
Profile naukowe

LinkedIn

ORCID

ResearchGate

Google Scholar

DONA

Tematyki badawcze

Modelowanie symulacyjne degradacji pętli taśmy przenośnikowej w warunkach eksploatacyjnych

Celem planowanej rozprawy doktorskiej jest opracowanie modelu symulacyjnego opisującego zmiany stanu technicznego pętli taśmy przenośnikowej, składającej się z N odcinków taśmy oraz N połączeń, z uwzględnieniem ich zróżnicowanego wieku i poziomu zużycia. Stopień zużycia zostanie opisany za pomocą różnych miar, takich jak gęstość uszkodzeń (liczba uszkodzeń na metr bieżący taśmy) oraz powierzchniowa gęstość uszkodzeń (cm² uszkodzeń na metr bieżący).

W trakcie eksploatacji taśma podlega cyklicznie powtarzającym się procesom degradacyjnym, takim jak: ścieranie (okładki nośnej, bieżnej i obrzeży), zmęczenie materiału spowodowane zginaniem (na bębnach i krążnikach), a także utrata energii wynikająca z tarcia i wgniatania. Dodatkowo, taśma narażona jest na uszkodzenia nagłe, takie jak przebicia wywołane upadającym urobkiem lub rozcięcia spowodowane zakleszczonymi elementami na trasie przenośnika.

Procesy te są ze sobą wzajemnie powiązane. Na przykład, zużycie okładzin zwiększa podatność na przebicia, a wzrost liczby drobnych uszkodzeń prowadzi do wzrostu oporów ruchu, co z kolei przyspiesza dalsze ścieranie. Obecność wody dodatkowo pogarsza stan rdzenia taśmy, powodując korozję i rozwarstwienia, co przyczynia się do intensyfikacji uszkodzeń zmęczeniowych.

Współczesne systemy diagnostyczne umożliwiają monitorowanie stanu technicznego taśmy na różnych etapach jej cyklu pracy. Projekt zakłada stworzenie kompleksowego modelu, który zintegruje dane zewnętrzne (takie jak strumień urobku, geometria zrzutu) z parametrami konstrukcyjnymi przenośnika (długość, prędkość, opory ruchu) oraz właściwościami samej taśmy (szerokość, budowa, wytrzymałość, zdolność do pochłaniania energii itp.).

Model będzie weryfikowany poprzez porównanie wyników symulacji z rzeczywistymi danymi pomiarowymi uzyskanymi w warunkach przemysłowych. Symulacje zostaną przeprowadzone w środowiskach EDEM, RockyDEM i/lub FlexSim.

Słowa kluczowe

modelowanie procesów degradacji, niezawodność taśmy, symulacja zużycia, diagnostyka taśm, zmęczenie materiału, uszkodzenia punktowe, uszkodzenia liniowe, przenośnik taśmowy

dyssypacja energii w taśmie, predykcja pozostałego czasu pracy, zużycie okładzin taśmy, przebicia i uszkodzenia rdzenia, symulacja komputerowa, EDEM, RockyDEM, FlexSim

Email address leszek.jurdziak@pwr.edu.pl
Scientific disciplines

Environmental engineering, mining and energy

Personal website
Research profiles

LinkedIn

ORCID

ResearchGate

Google Scholar

DONA

Research topics

Simulation-Based Modeling of Conveyor Belt Loop Degradation Under Operational Conditions

The objective of this doctoral dissertation is to develop a simulation model that captures the degradation behavior of a conveyor belt loop composed of N belt sections and N splices, each characterized by varying ages and degrees of wear. Wear will be quantified using multiple indicators, such as damage density (number of damages per meter) and surface damage area density (cm² of damage per meter of belt).

Throughout its operational lifecycle, the conveyor belt is subject to a range of repetitive degradation mechanisms, including abrasion (of the carrying and running covers as well as the edges), material fatigue due to bending (on pulleys and idlers), and energy losses from friction and indentation. In addition, belts are vulnerable to sudden failures such as punctures from falling material or tears caused by jammed components along the conveyor route.

These degradation processes are closely interlinked. For instance, increased cover wear elevates the risk of punctures, while a higher number of minor defects increases rolling resistance, which accelerates further wear. The presence of moisture further exacerbates degradation by promoting corrosion and delamination within the core, accelerating fatigue failures.

Advancements in diagnostic technologies now enable real-time monitoring of belt condition across different phases of its operational cycle. This project proposes the development of an integrated model that combines external factors (e.g., material throughput, drop height and angle) with conveyor system parameters (length, speed, friction losses) and belt-specific attributes (width, construction, tensile strength, energy absorption capacity, etc.).

The proposed model will be validated through comparison with empirical data obtained from operational conveyor systems in industrial environments. Modeling and simulations will be conducted using EDEM, RockyDEM, and/or FlexSim platforms.

Keywords

conveyor belt energy dissipation, remaining useful life (RUL) prediction, belt cover abrasion, core damage and punctures, computational simulation, EDEM, RockyDEM, FlexSim

degradation modeling, conveyor reliability, wear simulation, diagnostic monitoring, material fatigue, point defects, linear damage, belt conveyor systems