Komputerowa symulacja obciążeń dynamicznych w wybranych węzłach konstrukcyjnych nadwozia wysięgnikowego kombajnu chodnikowego w trakcie realizacji procesu roboczego

• Autorzy: Cheluszka P. , Gawlik J.

Warianty tytułu

EN

Computer simulation of dynamic loads in the selected constructional nodes of a boom-type roadheader body when carrying out the mining process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wysięgnikowe kombajny chodnikowe stanowią podstawową grupę maszyn roboczych stosowanych w górnictwie podziemnym węgla kamiennego do drążenia wyrobisk korytarzowych. Proces urabiania, szczególnie skał trudno urabialnych jest źródłem silnych obciążeń dynamicznych, które prowadzić mogą do niskiej efektywności pracy kombajnu oraz awarii głównych jego podzespołów spowodowanych znacznym ich przeciążeniem. Identyfikacja stanu dynamicznego kombajnu chodnikowego podczas realizacji procesu roboczego - maszyny traktowanej jako złożony obiekt dynamiczny - ma dlatego fundamentalne znaczenie z punktu widzenia projektowania tego rodzaju maszyn oraz optymalizacji parametrów realizowanego przezeń procesu. W artykule przedstawiono wybrane wyniki symulacji komputerowych dynamiki nadwozia kombajnu chodnikowego R130 podczas realizacji procesu urabiania skał o zróżnicowanej urabialności. Z sytuacją taką mamy do czynienia powszechnie w przypadku drążenia wyrobisk korytarzowych w górotworze o budowie warstwowej, gdzie skałom łatwo urabialny (takim, jak na przykład węgiel kamienny) towarzyszą skały trudno urabialne (na przykład piaskowce). Zaprezentowano przykładowe charakterystyki dynamiczne napędu mechanizmów wychylania wysięgnika, które odpowiedzialne są, obok napędu głowic urabiających, za skuteczną realizację procesu urabiania. Określona została również wrażliwość napędu mechanizmów wychylania wysięgnika na warunki realizacji procesu urabiania.

EN

Boom-type roadheaders represent the fundamental group of working machines used in underground hard coal mining for drilling of dog headings. The cutting process, especially of rocks with low workability, is causing strong dynamic loads likely to lead to low effectiveness of a roadheader‘s work and to the failure of its key subassemblies due to significant loads exerted on them. The identification of dynamic states of a roadheader body when carrying out the mining process - a machine treated as a complex dynamic object - is therefore of fundamental importance in the context of designing such machines and for optimising the parameters of working processes performed by them. The article presents the selected results of computer simulations of R-130 roadheader body dynamics when carrying out the cutting of rocks with differentiated workability. Such situation is common in drilling dog headings in rock mass with a layered structure, where easily workable rocks (such as for instance hard coal) are accompanied by rocks difficult to work with (for example sandstones). The examples are presented of dynamic characteristics of the drive of boom deflection mechanisms which are responsible, apart from the drive of cutting heads, for performing the cutting process effectively. The sensitivity of the boom deflection mechanism drive to the cutting process implementation conditions was also established.

Słowa kluczowe

PL

kombajn chodnikowy; proces urabiania; model symulacyjny; obciążenie dynamiczne; symulacje komputerowe

EN

roadheader; cutting process; simulation model; dynamic load; computer

• Wydawca: STE GROUP
• Czasopismo: Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 6, iss. 2
• Strony: 54--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Cheluszka P.

• Politechnika Śląska. Wydział Górnictwa i Geologii. Instytut Mechanizacji Górnictwa, ul. Akademicka 2A, 44-100 Gliwice, Polska

autor

Gawlik J.

• Politechnika Śląska. Wydział Górnictwa i Geologii. Instytut Mechanizacji Górnictwa, ul. Akademicka 2A, 44-100 Gliwice, Polska

Bibliografia

• 1. P. Cheluszka and J. Gawlik. “Computer modelling of roadheader's body vibration generated by the working process", Vibrations in Physical Systems, vol. XXVII, 2016, pp. 67-74.
• 2. P. Cheluszka et al. "Charakterystyka układu pomiarowego do badań dynamiki kombajnu chodnikowego", Konferencja Górnictwo Zrównoważonego Rozwoju 2015, Gliwice 25.11.2015.
• 3. W. Dobry and T. Hermann. "A Comparison of Human Physical Models Used in the ISO 10068:2012 Standard Based on Power Distribution PART 2", Vibrations in Physical Systems, vol. XXVI, 2014, pp. 57-64.
• 4. J. Kogut. "Analiza spektrum odpowiedzi drgań drogowych", Ph.D. dissertation, Politechnika Krakowska, Kraków, 1999.
• 5. G. Kuidong et al. "A theoretical model for predicting the Peak Cutting Force of conical picks". Frattura ed Integrità Strutturale, No. 27, 2014, pp. 43-52; DOI: 10.3221/IGF-ESIS.27.06.
• 6. I. Maciejewski. "Active control of working machines seat suspension aimed at health protection against vibration", Proc. Appl. Math. Mech., No. 7, 2007: 4130017–4130018. DOI: 10.1002/pamm.200700345.
• 7. J. Podgórski and J. Jonak. "Numeryczne badania procesu skrawania skał izotropowych", Lubelskie Towarzystwo Naukowe, Lublin 2004.
• 8. W. Sikora (red.). "Określenie sił i energochłonności urabiania nożami stożkowymi", Ed. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2000.
• 9. J. Vašek and J. Pinka. "Research into the ‘Critical State’ of Rock Cutting Tools", Archives of Mining Sciences, vol. 51, 2006, Issue 3, pp. 355-369.