PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Mass and Volume Wear Rates of Conical Picks

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Mechanical mining is extensively employed in the mining and construction industries. Conical picks are essential cutting tools that experience wear during operation, necessitating their timely replacement. Prolonging the service life of these picks can significantly enhance mining efficiency and provide economic benefits. This article examines the wear of conical picks used in mining machines and explores quantitative methods for assessing their wear rates. We have compared two different types of assessment: the mass and volume methods. Laboratory tests were conducted under controlled conditions to measure the wear of the picks, utilising a laboratory scale, 3D scanning, and Archimedes’ principle. The accuracy of these methods was evaluated by calculating both the wear indicators’ maximum and mean squared errors. The findings reveal that both methods produce similar results under standard conditions although there are differences in accuracy. 3D scanning, while slightly less precise than the Archimedes method, offers the significant advantage of generating a 3D file depicting the tool’s wear profile. In contrast, the Archimedes method is characterised by a higher repeatability and accuracy. The decision to employ mass or volume-based indicators should depend on the objectives of the test: volume measurements are recommended to compare structurally different picks, while mass measurements are adequate for picks of the same type. In summary, both methods demonstrate high accuracy and can be effectively applied in engineering practices.
Wydawca
Rocznik
Tom
Strony
494--501
Opis fizyczny
Bibliogr. 31 poz., rys., tab.
Twórcy
  • AGH University of Krakow al. Adama Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland
Bibliografia
  • [1] J. Jonak, Urabianie skał głowicami wielonarzędziowymi. Katowice: Wydawnictwo Naukowe „Śląsk”, 2002. Dostęp: 4 wrzesień 2024. [Online]. Dostępne na: https://in-tegro.polsl.pl/171900157736/jonak-jozef/urabianie-skal-glowicami-wielonarzedziowymi?bibFilter=17
  • [2] J. Jonak, Teoretyczne podstawy urabiania skał stożkowymi nożami obrotowymi. Lublin: Wydawnictwa Uczelniane Politechniki Lubelskiej, 1998. Dostęp: 4 wrzesień 2024. [Online]. Dostępne na: https://in-tegro.polsl.pl/171900154668/jonak-jozef/teoretyczne-podstawy-urabiania-skal-stozkowymi-nozami-obro-towymi?internalNav=1&bibFilter=17
  • [3] T. Opolski, Urabianie mechaniczne i fizykalne skał. Kato-wice: Wydawnictwo Naukowe „Śląsk”, 1982.
  • [4] J. Gajewski, J. Podgórski, J. Jonak, i Z. Szkudlarek, „Numer-ical simulation of brittle rock loosening during mining pro-cess”, Computational Materials Science, t. 43, nr 1, pp. 115-118, lip. 2008, doi: 10.1016/j.commatsci.2007.07.044.
  • [5] G. Stopka, „Modelling of Rock Cutting with Asymmetrical Disc Tool Using Discrete-Element Method (DEM)”, Rock Mech Rock Eng, t. 54, nr 12, pp. 6265-6279, grudz. 2021, doi: 10.1007/s00603-021-02611-y.
  • [6] G. Stopka, „Laboratory research on the influence of se-lected technological parameters on cutting forces during hard rock mining with asymmetric disc tools”, AMS, t. 25, nr 1, pp. 94-104, cze. 2020, doi: 10.46544/AMS.v25i1.9.
  • [7] Ł. Bołoz, Narzędzia organów urabiających skały. Dobór i projektowanie, badania i eksploatacja. Kraków: Wydawnictwa AGH, 2025.
  • [8] Ł. Bołoz, K. Krauze, i T. Kubín, „Mechanisation of Longwall Extraction of Hard and Abrasive Rocks”, Multidisciplinary Aspects of Production Engineering, t. 1, nr 1, pp. 331-337, wrz. 2018, doi: 10.2478/mape-2018-0042.
  • [9] Ł. Bołoz i K. Krauze, „Ability to mill rocks in open-pit min-ing, 18th International Multidisciplinary Scientific GeoCon-ference SGEM2018”, zaprezentowano na 18th Interna-tional Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM2018, cze. 2018. doi: 10.5593/sgem2018/1.3/S03.006.
  • [10] S. Dehkhoda i E. Detournay, „Rock Cutting Experiments with an Actuated Disc”, Rock Mech Rock Eng, t. 52, nr 9, s. 3443–3458, wrz. 2019, doi: 10.1007/s00603-019-01767-y.
  • [11] A. Ramezanzadeh i M. Hood, „A state-of-the-art review of mechanical rock excavation technologies”, Journal of Min-ing and Environment, t. 1, nr 1, pp. 29-39, 2010, doi: https://doi.org/10.22044/jme.2010.4.
  • [12] N.A. Sifferlinger, „Stand der mechanischen Löseverfahren im Bergbau”, Berg Huettenmaenn Monatsh, t. 167, nr 2, pp. 43-51, 2022, doi: 10.1007/s00501-022-01195-6.
  • [13] N.A. Sifferlinger, P. Hartlieb, i P. Moser, „The Importance of Research on Alternative and Hybrid Rock Extraction Methods”, Berg Huettenmaenn Monatsh, t. 162, nr 2, pp. 58-66, luty 2017, doi: 10.1007/s00501-017-0574-y.
  • [14] D. Vogt, „A review of rock cutting for underground mining: past, present, and future”, J. South. Afr. Inst. Min. Metall., t. 116, nr 11, pp. 1011-1026, 2016, doi: 10.17159/2411-9717/2016/v116n11a3.
  • [15] Ł. Bołoz, „Conical Picks for Undeground Mining”, New Trends in Production Engineering, t. 3, nr 1, pp. 221-230, sie. 2020, doi: 10.2478/ntpe-2020-0018.
  • [16] I.B. Akintunde i in., „Performance evaluation and failure analysis of conical picks used in a Botswana (Ngwato) mine”, Engineering Failure Analysis, t. 143B, p. 106872, sty. 2023, doi: 10.1016/j.engfailanal.2022.106872.
  • [17] X. Li, Y. Lv, Q. Zeng, i J. Wang, „Research on Strength of Roadheader Conical Picks Based on Finite Element Analy-sis”, TOMEJ, t. 9, nr 1, s. 521–526, sie. 2015, doi: 10.2174/1874155X01509010521.
  • [18] S. Prokopenko, A. Li, I. Kurzina, i A. Sushko, „Improved Op-erating Performance of Mining Machine Picks”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., t. 142, s. 012115, sie. 2016, doi: 10.1088/1757-899X/142/1/012115.
  • [19] Z. Rożenek, „Teoria obrotu noża styczno-obrotowego”, Przegląd Górniczy, t. 74, nr 7, pp. 7-12, 2018.
  • [20] K. Kotwica, „Zagrożenia generowane podczas mechanicznego urabiania skał zwięzłych – możliwości ich eliminacji lub ograniczenia”, Napędy i Sterowanie, t. 20, nr 12, pp. 74-83, 2018.
  • [21] Ł. Bołoz, „Ocena jakości noży styczno-obrotowych na po-trzeby zamówień publicznych”, Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji, t. 8, nr 1, pp. 115-125, 2019.
  • [22] Ł. Bołoz, „Results of a Study on the Quality of Conical Picks for Public Procurement Purposes”, New Trends in Produc-tion Engineering, t. 1, nr 1, pp. 687-693, paź. 2018, doi: 10.2478/ntpe-2018-0087.
  • [23] K. Krauze, Ł. Bołoz, i T. Wydro, „Parametric Factors for the Tangential-Rotary Picks Quality Assessment”, Archives of Mining Sciences, t. 60, nr 1, pp. 265-281, mar. 2015, doi: 10.1515/amsc-2015-0018.
  • [24] P.H. Bigg, „Density of water in SI units over the range 0-40 C”, Br. J. Appl. Phys., t. 18, nr 4, pp. 521-525, kwi. 1967, doi: 10.1088/0508-3443/18/4/315.
  • [25] J. Bednarczyk, Podstawy metrologii technicznej. Kraków: Wydawnictwa AGH, 2000.
  • [26] R. Mendricky, „|Aspects affecting accuracy of optical 3D digitisation”, MM SJ, t. 2018, nr 01, pp. 2267-2275, mar. 2018, doi: 10.17973/MMSJ.2018_03_2017106.
  • [27] A. Suresh, A. Mathew, i P.B. Dhanish, „Factors influencing the measurement using 3D laser scanner: A designed ex-perimental study”, J Mech Sci Technol, t. 38, nr 10, pp. 5605-5615, paź. 2024, doi: 10.1007/s12206-024-0931-1.
  • [28] W. Zhang, D. Yang, Y. Li, i W. Xu, „Portable 3D Laser Scan-ner for Volume Measurement of Coal Pile”, w Communica-tions, Signal Processing, and Systems, t. 517, Q. Liang, X. Liu, Z. Na, W. Wang, J. Mu, i B. Zhang, Red., w Lecture Notes in Electrical Engineering, vol. 517. , Singapore: Springer Singapore, 2020, pp. 340-347. doi: 10.1007/978-981-13-6508-9_41.
  • [29] A.G. Cutti, M.G. Santi, A.H. Hansen, i S. Fatone, „Accuracy, Repeatability, and Reproducibility of a Hand-Held Struc-tured-Light 3D Scanner across Multi-Site Settings in Lower Limb Prosthetics”, Sensors, t. 24, nr 7, p. 2350, kwi. 2024, doi: 10.3390/s24072350.
  • [30] M.J.R. Lindström, M. Ahmad, R. Jimbo, A. Ameri, P. Vult Von Steyern, i J.P. Becktor, „Volume measurement of den-toalveolar defects by means of intraoral 3D scanner and gravimetric model”, Odontology, t. 107, nr 3, pp. 353-359, lip. 2019, doi: 10.1007/s10266-018-00410-6.
  • [31] A. Marsocci, S. Santandrea, E. Lanfranchi, D. Donati, i R. Tedeschi, „Beyond water: 3D laser scanning offers a cut-ting-edge alternative for upper limb volume assessment”, Phlebology, s. 02683555241310358, grudz. 2024, doi: 10.1177/02683555241310358.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-8ea4bd08-8bcb-4202-836b-8d3159e42811
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.