Laser measurement system for the diagnostics of mine hoist components

• Autorzy: Olszyna G. , Sioma A. , Tytko A.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amsc-2014-0024

Warianty tytułu

PL

Laserowy system pomiarowy do diagnostyki elementów górniczych wyciągów szybowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article discusses a completely new concept for the diagnostics of sheaves in rope hoisting equipment used in deep mining, where excavated material, consumables, and people are transported via shafts. Rope sheaves involve shafting, guide sheaves, and support rollers on which ropes reel in special grooves. Those grooves may be made directly in the material of the sheave rim or in a specially installed plastic liner. Those grooves are made in the appropriate dimensions. Any change to those dimensions is due to a number of phenomena that occur in life cycle processes and significantly affects the condition of ropes. Measurement of the geometrical parameters of rope grooves for diagnostic purposes provides information about the condition of the rope system and guidance on the appropriate corrective actions. This article presents a solution that permits continuous measurement of selected geometrical parameters of the grooves using a non-contact method of scanning sheave rims with a laser beam. The basic geometric parameters of grooves and sheave rims were defined. The system was shown to be useful in the determination of axial and radial run-out of rope sheaves.

PL

Artykuł dotyczy zupełniej nowej koncepcji diagnostyki kół linowych maszyn wyciągowych stosowanych w górnictwie głębokim, w którym transport urobku, materiałów oraz ludzi prowadzony jest szybami. Koła linowe to pędnie linowe, koła kierujące i odciskowe, po których obtaczają się liny w specjalnie wykonanych rowkach. Rowki te mogą być wykonane bezpośrednio w materiale wieńca koła linowego lub w zamontowanej specjalnie tam wykładzinie z tworzyw sztucznych. Rowki te wykonane są w odpowiednich wymiarach. Zmiana tych wymiarów wynika z szeregu zjawisk, jakie zachodzą w procesach eksploatacji i znacząco wpływa na stan współpracujących lin. Pomiar parametrów geometrycznych rowków linowych w celach diagnostycznych daje informację o stanie układu linowego oraz dostarcza wskazówek dotyczących działań korygujących te wymiary. W artykule przedstawiono rozwiązanie pozwalające na ciągły pomiar wybranych parametrów geometrycznych rowków bezkontaktową metodą skanowania wieńców kół linowych wiązką promienia laserowego. Zdefiniowano podstawowe parametry geometryczne rowków i wieńców kół linowych. Wykazano przydatność systemu do wyznaczenia bicia osiowego i promieniowego kół linowych.

Słowa kluczowe

EN

3D visions systems; rope sheaves; diagnostics; hoisting equipments

PL

systemy wizyjne 3D; koła linowe; diagnostyka; maszyny wyciągowe

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, no. 2
• Strony: 337--346
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Olszyna G.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Department of Rope Transport, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Sioma A.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Department of Process Control, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Tytko A.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Department of Rope Transport, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Bednarczyk J., Sioma A., 2011. Application of a visual measurement technique to the assessment of electrodynamic stamping. Solid State Phenomena; Control engineering in materials processing, Vol. 177, p. 1-9, 20.
• [2] Gawlik J., Ryniewicz A.m Sioma A., 2004. The strategies and methods of measurement in multifunctional quality inspection. 8th International Symposium on Measurement and Quality Control in Production, Erlangen, Measure and quality control in production book series: VDI BERICHTE, Vol. 1860, p. 649-662.
• [3] Jemlich G., 1985. Anwendung und Uberwachung von Drahtseilen. VEB Verlag Technik, Berlin, p. 126.
• [4] Kowal J., Sioma A., 2009. Active vision system for 3D product inspection. Learn how to construct three-dimensional vision applications by reviewing the measurements procedures. Control Engineering USA, Vol. 56, p. 46-48.
• [5] Kowal J., Sioma A., 2010. The method of building 3D product image using vision system. Acta Mechanica et Automatica, Vol. 4, No 1, p. 48-51.
• [6] Kowal J., Karwat B., Sioma A., 2012. Using three-dimensional images in the description of environment and biological structures. Polish Journal of Environmental Studies; Vol. 21, No 5A, p. 227-232.
• [7] Kowal L., Turkiewicz K., Helmrich, Nyga K., 2011. Rope sheaves - strength analyses. Bezpieczeństwo pracy urządzeń transportowych w górnictwie: CBiDGP, Monografia, Lędziny, p. 148-154.
• [8] Nowacki J., Tytko A., 2011. Abrasion and rolling in the external wires of ropes used in shaft hoists and mining railways. Hutnik, Wiadomości Hutnicze; R. 78, No 1, p. 95-97.
• [9] Tytko A., Sioma A., 2011. Evaluation of the operational parameters of ropes. Solid State Phenomena, Control engineering in materials processing, Vol. 177, p. 125-134.
• [10] Olszyna G., Tytko A., Sioma A., 2013. Visual testing of ropes using 3 dimensional model of their geometry. Simulating rope applications, proceedings of the OIPEEC conference, Oxford, 10-12 March 2013, p.43-54.
• [11] Sioma A., 2010. Using 3D vision systems in the quality inspection of pneumatic and hydraulic components. Pneumatyka, No 1, p. 27-30.
• [12] Sioma A., 2011. CAD design using data from a vision system. Mechanik miesięcznik naukowo-techniczny, No 12, p. 990.
• [13] Sioma A., 2013. Rope wear analysis with the use of 3D vision system. Control Engineering USA, Vol. 60, No 5, p. 48-49.
• [14] Wolny S., Matachowski F., 2011. Analysis of loads in the conveyance-shaft steelwork system in the context of certain simplifying assumptions. Arch. Min. Sci., Vol. 56, No 2, p. 281-290.
• [15] Żółtowski B., 1996. Podstawy diagnostyki technicznej. Wydawnictwo Uczelniane ATR, Bydgoszcz, p. 121.