Method for identification of results of dynamic overloads in assessment of safety use of the mine auxiliary transportation system

• Autorzy: Tokarczyk J.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amsc-2016-0052

Warianty tytułu

PL

Metoda identyfikacji skutków przeciążeń dynamicznych w ocenie bezpieczeństwa użytkowania górniczego transportu pomocniczego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Method for identification the effects of dynamic overload affecting the people, which may occur in the emergency state of suspended monorail is presented in the paper. The braking curve using MBS (Multi-Body System) simulation was determined. For this purpose a computational model (MBS) of suspended monorail was developed and two different variants of numerical calculations were carried out. An algorithm of conducting numerical simulations to assess the effects of dynamic overload acting on the suspended monorails’ users is also posted in the paper. An example of computational model FEM (Finite Element Method) composed of technical mean and the anthropometrical model ATB (Articulated Total Body) is shown. The simulation results are presented: graph of HIC (Head Injury Criterion) parameter and successive phases of dislocation of ATB model. Generator of computational models for safety criterion, which enables preparation of input data and remote starting the simulation, is proposed.

PL

W artykule przedstawiono metodę identyfikacji skutków przeciążeń dynamicznych oddziałujących na ludzi, mogących wystąpić w stanie awaryjnym górniczej kolejki podwieszonej. Zamieszczono sposób wyznaczania krzywej charakterystyki opóźnienia podczas hamowania za pomocą symulacji z zastosowaniem metody MBS (ang. Multi-Body System). W tym celu opracowano model obliczeniowy (metoda MBS) i przeprowadzono dwa warianty obliczeń, różniących się prędkością uzyskaną przez model kolejki podwieszonej. Przedstawiono algorytm prowadzenia analiz numerycznych mających na celu ocenę skutków przeciążenia dynamicznego oddziałującego na człowieka. Zaprezentowano model obliczeniowy (metoda MES), składający się ze środka technicznego oraz modelu cech antropometrycznych ATB (ang. Articulated Total Body) oraz wymieniono warunki brzegowe. Zaprezentowano zachowanie się manekina ATB dla dwóch wielkości centylowych: 5 oraz 95 centyli. Omówiono wyniki przeprowadzonych symulacji numerycznych MES dla różnych wielkości modelu cech antropometrycznych ATB, tj. 5, 50 oraz 95 centyli. Wyniki zamieszczono w postaci parametru HIC 36 oraz przedstawienia faz przemieszczeń modelu 50-cio centylowego. Zaproponowano generator modeli obliczeniowych dla kryterium bezpieczeństwa, umożliwiający przygotowanie danych wejściowych i zdalne uruchomienie symulacji. Wyszczególniono zalety zaproponowanej metody.

Słowa kluczowe

EN

underground mining; anthropotechnical systems; numerical modelling

PL

górnictwo podziemne; systemy antropotechniczne; modelowanie numeryczne

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 61, no. 4
• Strony: 765--777
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Tokarczyk J.

• Komag Institute of Mining Technology, Pszczynska 37, 44-101 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Amdahl Gene M., 1967. Validity of the Single Processor Approach to Achieving Large-Scale Computing Capabilities. Proceedings of AFIPS Conference, Vol. 30, p. 483-485.
• [2] Cheng H., Rizer A.L., Obergefell A., 1998. Articulated total body model – Version V. User’s manual. Air Force Research Laboratory, Dayton, USA.
• [3] Chuchnowski W., Tokarczyk J., Szewerda K., Turewicz A., 2010. Wirtualne prototypowanie kabiny operatora kolejki spągowej CLS-120 w świetle kryterium bezpieczeństwa. Maszyny Górnicze, No 1, p. 3-7 (In Polish).
• [4] Cichos D., de Vogel D., Otto M., Schaar O., Zölsch S., 2005. Crash Analysis. Criteria Description. Workgroup Data Processing Vehicle Safety, Bergisch Gladbach, Germany.
• [5] Dsouza R., Bertocci G., 2010. Development and validation of a computer crash simulation model of an occupied adult manual wheelchair subjected to a frontal impact. Medical Engineering and Physics, Vol. 32, Iss. 3, p. 272-279.
• [6] Fasanella E.L., Jackson K.E., 2004. Impact Testing and Simulation of a Crashworthy Composite Fuselage Section with Energy Absorbing Seats and Dummies. Journal of the American Helicopter Society, Vol. 49, No 2, p. 140-148.
• [7] Fernandes D.A.B., Soares L.F.B., Gomes J.V., Freire M.M., Pedro R.M.I., 2014. Security issues in cloud environments: a survey. International Journal of Information Security, Vol. 13, Iss. 2, p. 113-170.
• [8] Foster I., Yong Z., Raicu I., Lu S., 2008. Cloud computing and grid computing 360-degree compared. Grid Computing Environments Workshop, p. 1-10.
• [9] Gouglidis A., Mavridis I., Hu V.C., 2014. Security policy verification for multi-domains in cloud systems. International Journal of Information Security, Vol. 13, Iss. 2, p. 97-111.
• [10] Krzystała E., Kciuk S., Mężyk A., 2012. Identyfikacja zagrożeń załogi pojazdów specjalnych podczas wybuchu. Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy. Politechnika Śląska, Gliwice (In Polish).
• [11] MSC.Software Corporation, 2013. MSC.Dytran User’s Guide.
• [12] National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA), U.S. Department of Transportation (DOT), 1972. Occupant Crash Protection – Head Injury Criterion. S6.2 of MVSS 571.208, Docket 69-7, Notice 17. NHTSA, Washington, DC.
• [13] Németh Z., Sunderam V., 2003. Characterizing Grids: Attributes, Definitions, and Formalisms. Journal of Grid Computing, Vol. 1, Iss. 1, p. 9-23.
• [14] Pfister G. F., 1998. In Search of Clusters (2nd ed.). Prentice Hall, Inc. Upper Saddle River, NJ, USA.
• [15] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 21 października, 2008. W sprawie zasadniczych wymagań dla maszyn (Dziennik Ustaw – rok 2008 nr 199 poz. 1228) (In Polish).
• [16] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca, 2002. W sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych (Dziennik Ustaw – rok 2002 nr 139 poz. 1169) (In Polish).
• [17] Schau K., Masory O., 2013. Ejection of a rear facing, golf cart passenger. Accident Analysis and Prevention, Vol. 59, p. 574-579.
• [18] Tokarczyk J., Michalak D., Dudek M., Jaszczyk Ł., Turewicz A., 2014. Rozbudowa infrastruktury badawczej Laboratorium Metod Modelowania i Ergonomii Instytutu Techniki Górniczej KOMAG. Maszyny Górnicze, No 1, p. 8-13 (In Polish).
• [19] Tokarczyk J., 2015. Method for virtual prototyping of cabins of mining machines operators. Arch. Min. Sci., Vol. 60, No 1, p. 329-340.
• [20] Winkler T., Tokarczyk J., Chuchnowski W., Dudek M., 2010. Kształtowanie bezpiecznych warunków pracy w transporcie kopalnianym z użyciem kolejek podwieszonych i spągowych. Maszyny Górnicze, No 3-4, p. 67-74 (In Polish).
• [21] Winkler T., 2001. Metody komputerowo wspomaganego projektowania układów antropotechnicznych na przykładzie maszyn górniczych. Główny Instytut Górnictwa, Katowice (In Polish).
• [22] Winkler T., Tokarczyk J., Michalak D., 2013. Virtual Working Environment. Chapter of Handbook of Loss Prevention Engineering. Edited by Joel M. Haight. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
• [23] Wyższy Urząd Górniczy, 2013. Stan bezpieczeństwa i higieny pracy w górnictwie w 2012 roku. Raport, Katowice. (In Polish).