Parametric factors for the tangential-rotary picks quality assessment

• Autorzy: Krauze K. , Bołoz Ł. , Wydro T.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amsc-2015-0018

Warianty tytułu

PL

Wskaźniki parametryczne oceny jakości noży styczno-obrotowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Procedure of the quality assessment of tangential-rotary picks used in various types of mining machines, has been described in the present study. Authorial method of the quality assessment of tangential--rotary picks based on examination of geometrical and material factors, including pick wear rate, has been discussed. The method is based on parametrical factors and the described examinations tailored to determined conditions of the machine operations, including user requirements. Testing results collected in form of measurement cards allow selection of the optimal pick, including the influence of chosen parameters into the pick wear rate.

PL

Frezujące organy są elementami roboczymi wielu maszyn takich jak górnicze kombajny ścianowe i chodnikowe, frezarki pracujące w przemyśle skalnym oraz frezarki drogowe i spągowe. Urabianie organami wyposażonymi w noże styczno-obrotowe znajduje obecnie wiele zastosowań do skrawania węgla, rud metali, skał, betonu oraz asfaltu. Noże te wyparły starsze rozwiązania, czyli noże styczne oraz promieniowe, dzięki większej trwałości oraz zachowaniu podczas eksploatacji odpowiedniego kształtu ostrza czyli prawidłowych kątów skrawania. Maszynom urabiającym, a w szczególności kombajnom ścianowym oraz chodnikowym stawia się coraz bardziej restrykcyjne wymagania dotyczące wydajności, niezawodności, bezpieczeństwa i komfortu pracy załogi. W celu zapewnienia prawidłowej pracy maszyny należy w pierwszym rzędzie zadbać o prawidłowy dobór narzędzi skrawających wraz z uchwytami nożowymi oraz organem urabiającym. Mając na uwadze procedury przetargowe oraz prawo zamówień publicznych obowiązujące w Polsce opracowano taki sposób badania noży, aby możliwe było jednoznaczne wybranie najlepszej oferty przy zachowaniu jak najniższej ceny. Wskaźniki oceny jakości noży zostały sparametryzowane, dzięki czemu możliwe jest dostosowanie opracowanych procedur do badania noży styczno-obrotowych stosowanych do zbrojenia organu dowolnej maszyny urabiającej pracującej w dowolnych warunkach. Nóż styczno-obrotowy podczas eksploatacji jest elementem będącym bezpośrednio w kontakcie z urabianą calizną. Nóż mocowany jest w uchwycie przyspawanym do organu frezującego będącego częścią maszyny urabiającej. Prawidłowa praca samego noża uzależniona jest od parametrów geometrycznych organu i uchwytu, parametrów kinematycznych maszyny urabiającej oraz organu jak również parametrów materiałowych uchwytu. Dopiero gdy parametry te są poprawnie dobrane oraz zachowane możliwe jest zapewnienie prawidłowych warunków pracy noża. Wtedy też jego jakość ma duży wpływ na realizację procesu skrawania, a przede wszystkim na energochłonność oraz trwałość. Zagadnienia teoretyczne związane z procesem frezowania nożami styczno-obrotowymi są podstawą do opracowania metody oceny ich jakości. Jednak w pierwszej kolejności konieczne jest sprecyzowanie odpowiednich założeń, które przedmiotowa metoda musi spełniać: możliwość porównywania jakości wykonania noży, możliwość kontroli utrzymania jakości dostarczanych noży, możliwość zastosowania do prawa zamówień publicznych, parametryczność pozwalająca na dostosowanie do różnych warunków pracy. Uwzględniając istotne z punktu widzenia prawidłowej pracy noży styczno-obrotowych czynniki określono następujące elementy oceny jakości noży: pomiar parametrów geometrycznych całego noża oraz samego węglika spiekanego, badania parametrów materiałowych korpusu noża, badania parametrów materiałowych ostrza, pomiar twardości części roboczej i chwytowej korpusu, pomiar twardości ostrza, określenie szybkości zużycia noża w warunkach laboratoryjnych. Mając powyższe na uwadze zaproponowano przeprowadzenie badań w trzech etapach [1,7]: pomiar parametrów geometrycznych noży styczno-obrotowych, badania parametrów materiałoznawczych noży styczno-obrotowych, badania szybkości zużycia noży styczno-obrotowych. Prawidłowa praca noży styczno-obrotowych gwarantuje ich wysoką trwałość oraz wpływa na trwałość organów frezujących przy niskiej energochłonności procesu, małym zapyleniu oraz iskrzeniu. Jednak uzyskanie takiego rezultatu wymaga poprawnie dobranych parametrów kinematycznych i geometrycznych organu wraz z całą maszyną urabiającą oraz parametrów geometrycznych i materiałowych noży wraz z uchwytami. Aby osiągnąć założony cel trzeba zadbać o zgodność wymienionych parametrów z przyjętymi w fazie projektowania, czyli uzyskać jak najwyższą jakość produktu. Poprzez jakość noży należy rozumieć spełnienie stawianych wymagań oraz jak najwyższą trwałość. Przedstawiona procedura badania jakości noży styczno-obrotowych została obecnie wdrożona w trzech polskich spółkach węglowych. Podczas czterech przetargów wybrano noże dla ponad dziesięciu kopalń. Podczas tych badań przebadano łącznie ponad czterdzieści typów noży dostarczanych przez pięciu różnych producentów.

Słowa kluczowe

EN

quality assessment; tangential-rotary picks; bids

PL

ocena jakości; noże styczno-obrotowe; przetargi

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, no. 1
• Strony: 265--281
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Krauze K.

• AGH Univeristy of Science and Techonology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Department of Mining, Dressing and Transport Machines, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Bołoz Ł.

• AGH Univeristy of Science and Techonology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Department of Mining, Dressing and Transport Machines, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Wydro T.

• AGH Univeristy of Science and Techonology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Department of Mining, Dressing and Transport Machines, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Krauze K., 2002. Urabianie skał kombajnami ścianowymi. Wydawnictwo Naukowe „Śląsk”, Katowice.
• [2] Krauze K., Klempka R., Jankowski Z., 2002. Wpływ geometrii noża styczno-obrotowego na ruchowe kąty skrawania. Materiały Konferencyjne Techniki Urabiania, Kraków-Krynica.
• [3] Jonak J., 2002. Urabianie skał głowicami wielonarzędziowymi. Wydawnictwo Naukowe „Śląsk”, Katowice.
• [4] Jankowski Z., 2005. Wpływ geometrii ustawienia noża styczno-obrotowego na opory urabiania. Praca doktorska, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków.
• [5] Krauze K., Kotwica K., Bołoz Ł., 2009. Określenie parametrów noży styczno – obrotowych w aspekcie zmniejszenia występowania zagrożeń podczas urabiania skał zwięzłych. [W:] Problemy bezpieczeństwa w budowie i eksploatacji maszyn i urządzeń górnictwa podziemnego, Red. Krauze K., Lędziny.
• [6] Krauze K., Bołoz Ł., 2009. Materiały z konferencji: Mineral resources of Slovakia and their utilization: Wykorzystanie noży styczno-obrotowych do zbrojenia frezujących organów ślimakowych, Demanovska Dolina.
• [7] Krauze K., Kotwica K., Rączka W., 2009. Laboratory and underground tests of cutting heads with disc cutters. Arch. Min. Sci., Vol. 54.
• [8] Krauze K., Bołoz Ł., Wydro T., 2012. Ocena jakości noży styczno-obrotowych na podstawie badań laboratoryjnych. [W:] Materiały Szkoły Eksploatacji Podziemnej 2012, Kraków.
• [9] Krauze K., Bołoz Ł., Wydro T., 2012. Ocena jakości noży styczno-obrotowych na podstawie badań laboratoryjnych. [W:] Problemy bezpieczeństwa w budowie i eksploatacji maszyn i urządzeń górnictwa podziemnego, Red. Krauze K., Lędziny.
• [10] Bołoz Ł., 2013. Unique project of single-cutting head longwall shearer used for thin coal seams exploitation. Arch. Min. Sci., Vol. 58.
• [11] Materiały firmy Sandvik Mining and Construction Sp. z o.o., Plasma S.A. oraz KMGPiT AGH, 2013.