Analysis of cutting picks trajectory and cutterhead vibrations of roadheader with use of high-speed cameras

• Autorzy: Mann R. , Czerwiński K. , Matusik K.

Identyfikatory

DOI

10.7494/miag.2017.3.531.77

Warianty tytułu

PL

Analiza trajektorii ruchu noży i drgań głowicy urabiającej kombajnu chodnikowego z wykorzystaniem kamer szybkich

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

In order to identify the behavior of cutting picks during the process of mining with the use of a roadheader's cutterhead, an optic system has been employed. The main elements of the system were high-speed cameras. In conjunction with TEMA Motion 3D software (which is designed to analyze movement based on images registered in videos), this allowed for a detailed analysis of the trajectories of the boom, cutterheads, and cutting picks during the process of cutting. This article presents the process of conducting measurements as well as the results of a comparative analysis of the boom vibrations and movement trajectories of cutting picks on the cutterhead for selected cut types: progressive and degressive.

PL

Do identyfikacji ruchu noży w procesie urabiania głowicą urabiającą kombajnu chodnikowego wykorzystano zestaw optyczny, którego głównymi elementami były kamery szybkie. W powiązaniu z programem TEMA Motion 3D przeznaczonym do analizy ruchu na podstawie zarejestrowanego obrazu na filmach umożliwiło to szczegółową analizę torów ruchu wysięgnika, głowic urabiających i noży na głowicach w trakcie skrawania. W artykule przedstawiono proces prowadzenia pomiarów oraz wyniki analizy porównawczej drgań wysięgnika i torów ruchu noży na głowicy urabiającej dla wybranych skrawów: progresywnego i degresywnego.

Słowa kluczowe

EN

high-speed camera; roadheader; transverse cutterheads; progressive cut; degressive cut; vibrations

PL

kamera szybka; kombajn chodnikowy; głowica poprzeczna; skraw progresywny; skraw degresywny; drgania

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 55, nr 3
• Strony: 77--84 [tekst ang.], 85--92 [tekst pol.]
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Mann R.

• Faculty of Mining and Geology, Silesian University of Technology, Akademicka 2a, 44-100 Gliwice, Poland

autor

Czerwiński K.

• Alstom Konstal S.A. ul. Metalowców 9, 41-500 Chorzów, Poland

autor

Matusik K.

• Alstom Konstal S.A. ul. Metalowców 9, 41-500 Chorzów, Poland

Bibliografia

• [1] Huang H., Lecampion B., Detournay E.: Discrete element modeling of tool-rock interaction I: Rock cutting, “International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics” 2013, 37: 1913–1929.
• [2] Cheluszka P., Mann R., Głuszek G.: Determination of the real shape of grooves formed when cutting the rock with conical picks of roadheaders, “Technicka Diagnostika” 2017, 1: 66–74.
• [3] Cheluszka P.: Modeling of the geometry of cuts for purpose of the computer simulation of a point–attack picks cutting process, “Technicka Diagnostika” 2015, 1: 66–74.
• [4] Dolipski M., Cheluszka P., Sobota P., Bujnowska A.: Komputerowe badania wpływu parametrów ruchowych głowic urabiających na obciążenie układu urabiania kombajnu chodnikowego, III Międzynarodowy Kongres Górnictwa Rud Miedzi.
• [5] Sobota P.: The impact of the roadheader boom settings and pics position on the cutting depth, “Technicka Diagnostika” 2015, 1: 249–257.
• [6] Xueyi L., Binbing H., Chaochao L., Shoubo J.: Dynamics Analysis on Roadheader Cutting Head Based on LS–DYNA, “Journal of Convergence Information Technology” 2012, 7: 333–340.
• [7] Cheluszka P., Gawlik J.: Computer modelling of roadheader’s body vibration generated by the working process, XXVII Symposium “Vibrations in physical systems”, Poznań–Będlewo, 9–13.05.2016 r.
• [8] Kui-Dong G., Chang-Long D., Song-Yong L.: An empirical mathematic model of drums cutting torque, “Journal of Theoretical and Applied Information Technology” 2012, 46, 2: 785–789.
• [9] Tiryaki B., Ayhan M., Hekimoglu O.Z.: A new computer program for cutting head design of roadheaders and drum shearers, 17th International Mining Congress and Exhibition of Turkey – IMCET 2001: 655–662.
• [10] Xiang Ping Tang, Duan Yi Wang.: Predication of rock cutting force of conical pick base on RBF Neural Network, “Applied Mechanics and Materials” 2014: 501–504.
• [11] Cheluszka P., Remiorz E., Gawlik J.: Simulation investigations of road-header dynamics for automatic control of cutting process, 17th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2017, 16, 13: 805–815.
• [12] Cheluszka P., Mann R., Sobota P., Głuszek G.: The innovative system for measuring the dynamic loads of conical picks on the cutting head of the roadheader, “Technicka Diagnostika” 2016, 1: 53–61.
• [13] Cheluszka P., Głuszek G., Giza T., Mann R., Remiorz E., Sobota P.: Charakterystyka układu pomiarowego do badań dynamiki kombajnu chodnikowego, Konferencja „Górnictwo Zrównoważonego Rozwoju 2015”, Gliwice 25.11.2015 r.
• [14] Cheluszka P.: Identyfikacja geometrii skrawów wykonywanych głowicami poprzecznymi wysięgnikowego kombajnu chodnikowego na podstawie digitalizacji urobionej powierzchni, in: Kotwica K. (red. nauk.), Problemy eksploatacji i zarządzania w górnictwie, Kraków 2017: 95–105.

Uwagi

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