Mathematical model of transverse vibrations of a high-capacity mining skip due misalignment of the guiding tracks in the hoisting shaft

• Autorzy: Płachno M.

Identyfikatory

DOI

10.24425/118882

Warianty tytułu

PL

Model matematyczny drgań poprzecznych skipu górniczego o dużej ładowności powodowanych przez nierówności torów prowadzenia tego skipu w szybie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

PL

A solution is suggested to the problem which has received a great deal of researchers’ attention in the last twenty years involving the development of a mathematical model of transverse vibration experienced by high-capacity mining skips while they traverse the shaft. Such model, particularly useful when investigating fatigue damage of hoisting skips, is still being sought by engineering practitioners responsible for hoist safety. Models proposed so far have been found unsatisfactory, which was corroborated by research data showing that the underlying assumptions and involved equations need to be modified. This paper highlights the suggested modifications, basing on measurement data and the modified version of the model is verified against those data.

PL

W artykule zaproponowano rozwiązanie problemu naukowego, jakim od ponad dwudziestu lat jest model matematyczny drgań poprzecznych doznawanych przez skipy górnicze o dużych ładownościach podczas jazdy w szybach. Taki model, przydatny w szczególności do opracowania metody obliczeń dla zmęczeniowej trwałości skipów projektowanych, jest oczekiwany przez środowisko inżynierskie odpowiedzialne za bezpieczeństwo wyciągów górniczych. Obliczenia trwałości jw. nie są, jak dotąd, wykonywane, wskutek czego znacząca część skipów mających duże ładowności – aktualnie użytkowanych – doznaje uszkodzeń zmęczeniowych po wykonaniu w szybie znacznie mniej cykli transportowych niż zaplanowano. W artykule podano wyniki badań (Rys. 5) drgań poprzecznych takich skipów wykazujące, że opublikowane dotychczas propozycje przedmiotowego modelu są niekompletne i wymagają aktualizacji zarówno co do założeń jak i jego równań. W artykule zaproponowano taką aktualizację opartą o zamieszczone wyniki badań, a także sformułowano nową propozycję omawianego modelu (6)÷(32), zweryfikowaną w oparciu o te wyniki.

Słowa kluczowe

EN

mining skips; misalignment of the guiding tracks; transverse vibration; mathematical model

PL

skipy górnicze; nierówności torów prowadzenia w szybie; drgania poprzeczne; model matematyczny

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 63, no. 1
• Strony: 3--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Płachno M.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Bąk E., Myszor Z., 1999. Utrzymanie poziomu bezpieczeństwa zespołów szybowych w czasie eksploatacji z wykorzystaniem technologii spawania i specjalnych metod łączenia. Wydawnictwo AGH, Kraków, Zeszyty Naukowo-Techniczne KTL, 15, 193-200.
• [2] Bogusz W. i in., 1974. Drgania i szumy. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa, 124-149.
• [3] Brodziński S., Śmiałek Z., 1993. Wybrane zagadnienia bezpieczeństwa wyciągów szybowych. Bezpieczeństwo i Ochrona Środowiska w Górnictwie, 26, 21-26.
• [4] Fuchs D., Noeller H., 1998. Untersuchungen an Haupttraggliedern hochbeanspruchter Fördermittel. Sonderabdruck aus Glückauf 124 nr 9, 512-514.
• [5] Kędziora A., 1983. Eksploatacja szybowych urządzeń wyciągowych. Wydawnictwo „Śląsk“, Katowice, 82-91.
• [6] Lisowski A., Siemieniec A., 1973. Wytrzymałość materiałów. PWN, Warszawa-Kraków, 111-174.
• [7] Matachowski F., 2011. Opracowanie kryteriów projektowania wybranych elementów nośnych naczynia wyciągowego. Unpublished doctoral thesis made at the UST-AGH, Kraków, 42-91.
• [8] Niezgodziński M.E., Niezgodzinski T., 1979. Wytrzymałość materiałów. PWN.75-90.
• [9] Płachno M. et al., 1984-1988. Badania drgań poprzecznych naczyń wyciągowych eksploatowanych w szybach KWK Grodziec, KWK Sosnowiec, KWK ZMP, KWK Rydułtowy, KWK Marcel, KWK Bolesław Śmiały, ZG Sieroszowice, ZG Rudna. Unpublished test reports carried out under the direction of M. Płachno.
• [10] Płachno M., 1988. Zagadnienie wpływu dynamiki prowadzenia szybowego na bezpieczeństwo eksploatacji naczyń wyciągowych. Bezpieczeństwo Pracy w Górnictwie, 4, 26-28.
• [11] Płachno M., 1989. Zagadnienie drgań poprzecznych naczyń wyciągowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Górnictwo, 180, 147-159.
• [12] Płachno M., Rosner Z., 1997 Możliwości wczesnego wykrywania procesów zmęczeniowych w cięgnach naczyń wyciągów górniczych. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie. Wydanie Specjalne, 241-246.
• [13] Płachno M., 1999a. Możliwości oceny bezpieczeństwa naczyń i zbrojenia szybów metodą analizy drgań poprzecznych, zmierzonych przy naczyniach. Wydawnictwo AGH, Kraków, Zeszyty Naukowo-Techniczne KTL, 15, 71-80.
• [14] Płachno M., 1999b. Metoda pomiaru i analizy drgań poprzecznych naczyń wyciągowych przydatna do wyznaczania rzeczywistych obciążeń tych naczyń oraz zbrojenia szybowego. Wydawnictwo AGH, Kraków, Zeszyty Naukowo-Techniczne KTL, 15, 81-90.
• [15] Płachno M., 2007. Metoda dynamiczna badań stanu zmienności naprężeń w cięgnach naczyń wyciągowych powodowanego nierównościami torów prowadzenia. Article in monograph „Transport szybowy 2007“. Wydawnictwo KOMAG, Gliwice, II, 51-60.
• [16] Płachno M. et al., 2007÷2015. Badania stanu zmienności naprężeń powodowanego w cięgnach nośnych naczyń wyciągowych nierównościami torów prowadzenia. Unpublished test reports carried out under the direction of M. Płachno.
• [17] Przepisy Górnicze, 2006. Rozporządzenie Min. Gosp. z dnia 9 czerwca 2006 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych. Dz. U. nr 124 z 2006 r. poz. 863.
• [18] Tejszerska D., 1993. Modelowanie drgań poprzecznych naczynia wydobywczego. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Mechanika, 113, 86-95.
• [19] Tejszerska D., 1995. Modelowanie sprzężonych drgań poprzeczno-wzdłużnych układu wyciągowego. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Mechanika 124, 30-46.
• [20] Tejszerska D. et al., 2001. Analiza częstotliwościowa układu wyciągowego. Wydawnictwo AGH, Kraków, Zeszyty Naukowo-Techniczne KTL, 22, 75-80.
• [21] Tejszerska D., 2002. Modelowanie i optymalizacja dynamiki wyciągów szybowych. Monograph. Wydawnictwa Politechniki Śląskiej, Gliwice, 38-49.
• [22] Wolny S., Siemieniec A., 2008.Wytrzymałość materiałów. Wydawnictwa AGH, I, 163-167.
• [23] Wolny S., Bella V., 2005. Analiza przyczyn pękania elementów nośnych naczyń wyciągowych. Transport Przemysłowy, 3, 53-56.
• [24] Wolny S., 2009. Assessment of Hoist Control to Ensure Conveyance Guiding. Archives of Mining Sciences 54, 463-492.
• [25] Wolny S., Matachowski F., 2010. Operating loads of the shaft steelwork-conveyance system due to random irregularities of the guiding strings. Archives of Mining Sciences, 55, 334-356.
• [26] Wolny S., Matachowski F., 2011: Analysis of Loads in the conveyance-shaft steelwork system in the context of certain simplifying assumptions. Archives of mining Sciences, 56, 305-328.

Uwagi

PL

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