Loads experienced by load-bearing components of mine hoist installations due to random irregularities and misalignments of the guide string

• Autorzy: Wolny S.

Warianty tytułu

PL

Obciążenia elementów nośnych górniczego wyciągu szybowego wygenerowane przez losowe nierówności ciągów prowadniczych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Report data from periodic overhauls of skips and cages operated in one underground mine in Poland indicate that the majority of registered defects of load-bearing elements include broken wires and cracks developing in load-bearing cables. Of particular interest is cable bending while the conveyance is being guided in the shaft due to interaction forces between the shaft steelwork and the conveyance. Based on results reported in articles [5, 7] the author summarised the results of the dynamic analysis of a hoisting installation during its normal duty cycle, restricted to the investigation of conveyance and shaft steelwork interaction forces. To determine stresses acting in load-bearing elements of the conveyance, a model to be used in the computational procedure was created based on its technical specification. For the defined 2D schematic model, the author found the values of force acting in the given section associated with the shaft steelwork-conveyance interaction force arising during the conveyance travel with fixed velocity V0 = const. The values of forces acting in the given cable sections within the skip structure were used to determine the maximal stresses related to the single element (cable). In the final sections, the author indicates the directions for further research necessary to work out a comprehensive solution to the original research problem.

PL

Z informacji uzyskanych z okresowych badań skipu i klatek eksploatowanych w szybach jednej z polskich kopalń wynika, że większość zarejestrowanych uszkodzeń elementów nośnych to pęknięcia o charakterze zmęczeniowym, które powstają i rozwijają się głównie w cięgnach nośnych. W opracowaniu szczególną uwagę zwrócono na zginanie tych elementów wywołane efektami prowadzenia naczynia w szybie, tj. siłami wzajemnego oddziaływania naczynia i zbrojenie szybu. Bazując na wynikach zawartych w artykule [5, 6] przedstawiono wyniki analizy dynamicznej pracy urządzenia wyciągowego w warunkach normalnej eksploatacji, ograniczone do sił wzajemnego oddziaływania naczynia i zbrojenia. Do wyznaczenia naprężeń w elementach nośnych konstrukcji naczynia wydobywczego opracował jego schemat obliczeniowy, bazując na dokumentacji technicznej tego typu konstrukcji. Dla przyjętego modelu obliczeniowego - płaskiego schematu ramowego - wyznaczył wartości sił przekrojowych wywołanych siłą wzajemnego oddziaływania naczynia i zbrojenia, wygenerowaną w czasie ruchu naczynia ze stałą prędkością V0 = const. Wyznaczone wartości sił przekrojowych - w cięgnach konstrukcji skipu - pozwoliły na określenie maksymalnych naprężeń odniesionych do pojedynczego elementu (cięgna). W zakończeniu zwrócono uwagę na kierunki dalszych badań niezbędnych do całościowego rozwiązania problemu.

Słowa kluczowe

EN

hoisting installation; dynamics; maintenance

PL

górnicze urządzenie wyciągowe; dynamika; eksploatacja

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2018
• Tom: no. 3
• Strony: 79--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Wolny S.

• Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, AGH University of Science and Technology Cracow, Poland

Bibliografia

• 1. Kawoluk S.: Oddziaływanie zbrojenia szybu na mechanikę prowadzenia naczynia wyciągowego. Katowice: Prace GIG, 1989 (in Polish).
• 2. Pieniążek A., Weiss J., Winiarz A.: Procesy stochastyczne w problemach i zadaniach. Kraków: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 1991 (in Polish).
• 3. Swietlickij W.A.: Random vibration of mechanical system. Moskva: Misinostroenie, 1976 (in Russian).
• 4. Wolny S., Matachowski F.: Operating Loads of the Shaft Steelwork-Conveyance System due to Random Irregularities of the Guiding Strings. Archives of Mining Sciences, 2010, 55(3)pp. 589-603.
• 5. Wolny S.: Interactions in mechanical systems due to random inputs on the example of a mine hoist. International Education & Research Journal. Engineering. 2015, 1(5), pp. 70-74.
• 6. Wolny S.: Wybrane problemy wytrzymałościowe w eksploatacji górniczych urządzeń wyciągowych. In: Monografie nr 20: Problemy Inżynierii Mechanicznej i Robotyki. Kraków: Wydawnictwo Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH, 2003 (in Polish).
• 7. Wolny S.: Displacements in Mechanical Systems Due to Random Inputs in a Mine Hoist Installation. Engineering Transactions, 2017, 65(3), pp. 513-522.
• 8. Mining regulations: Regulation of the Council of Ministers of 30 April 2004 on the approval of products for use in mining plants (Journal of Laws No. 99, item 1003, 2005, No. 80, item 695, 2005, and No. 249, item 1853, 2007, item 1.2 Lifting vessels).

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).