Analiza efektywności skrawania materiałów kruchych w układzie wieloostrzowym.

• Autorzy: Mazurkiewicz D.

Warianty tytułu

EN

Brittle materials multi-pick cutting efficiency analysis.`

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia wyniki prac dotyczących analizy efektywności skrawania materiałów kruchych pochodzenia naturalnego głowicami wieloostrzowymi. W pierwszej części dokonano przeglądu literaturowego w zakresie analizy ogólnego przypadku pracy układu typowych noży skrawających materiały kruche. Dokonano porównania dostępnej wiedzy z wynikami badań laboratoryjnych wpływu wybranych parametrów konstrukcyjnych układu wieloostrzowego na efektywność procesu skrawania.

EN

The paper discusses some problems related to multi-pick cutting head design. It is well known that correct cutting heads geometrical design is one of the parameters having huge influence on the cutting process final results. During laboratory research we have proved that each cutting tool works in a set of cutters, whose total efficiency depends on adequate exploitation of their work results. The aim of investigations was to find relation between cutting tools positioning, their geometry and process efficiency. For the investigations some empirical and analytical models were used. It is well known that for the final result of natural brittle materials cutting process with the use of multi - pick heads, very important is not only their proper geometrical construction, but also correct geometry and other basic parameters of cutting tools. This is why determination of cutting tools and heads construction together with correct technological parameters is so neccessary for the final result of analysed cutting process. During rock materials cutting with the use of multi-pick heads, each tool of the set works in co-operation with another cutters. Accordingly, we mustn't analyse such a situation as the separate work of cutting tools that is normal in classical materials machining process analysis. In the case of multi-pick heads, each tool works in a set of cutters, whose total efficiency, depends on adequate exploitation of their group results. Therefore such factors as: cutters geometry and their positioning on the multi-pick head have an influence on cutting tools group work results. Parameters that characterize the set of cutting tools are: the number of cutting lines, i; spacing (distances) between the cutting lines (linear scale), t; angular cutting scale between the tools, to; number of cutters in each cutting line, m; diameter of the cutting head, D; and number of perpetual screws labes, ip. Cutting scales, cut depth and the number of tools in cutting lines are parameters that play a large role in natural brittle materials cutting process. They have an influence on both - cutting forces and elementary cutting energy values. Tools positioning on the multi-pick head empirical analysis, which results are presented in this paper was made on a laboratory test machine, with the use of special measuring instruments. The analysis was additionally supported with the use of Finite Element method and Artificial Neural Networks for different purposes. Final results and recommendations for cutting heads design were compared with similar theoretical and practical investigations results presented in references.

Słowa kluczowe

PL

proces skrawania; głowice wieloostrzowe; materiały kruche; efektywność

EN

cutting process; multi-pick heads; natural brittle materials; efficiency

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Zagadnienia Eksploatacji Maszyn
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 37, nr 1
• Strony: 147--159
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz.

Twórcy

autor

Mazurkiewicz D.

• Politechnika Lubelska, Katedra Podstaw Inżynierii Produkcji, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin

Bibliografia

• [1] Baron, L.U., Głatman, L.B., Gubienko, E.K.: Razmieszcznije górnych porod prochodcieskimi kombajnami, Izdatielstwo Nauka, Moskwa 1968.
• [2] Bieron, A.J.: Riezanije uglja. Gogortiechnizdat, Moskwa 1962.
• [3] Chodura, J.: Podstawy doboru układu noży na organach urabiających kombajnów ścianowych (cz. 1). Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa. 1994, 7.
• [4] Chodura, J.: Podstawy doboru układu noży na organach urabiających kombajnów ścianowych (cz. 2). Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa. 1996, 2.
• [5] Krauze, K.; Wpływ wybranych parametrów konstrukcyjnych frezującego organu ślimakowego na obciążenie ścianowego kombajnu węglowego. Wydawnictwa AGH. Kraków 1994.
• [6] Krauze, K.: Wyznaczanie obciążenia organu frezującego kombajnu ścianowego. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa. 1992, 6.
• [7] Kruszecki, L., Losiak, S., Losiak, H.: Wpływ grubości i podziałki skrawów na opory skrawania. Mechanizacja Górnictwa. 1965, 8.
• [8] Lebrun, M. Analyse des facteurs influencant la marche d‘ne machine d’battage a pics. Industrie Minerale: des Techniques, Mai 1983.
• [9] Losiak, S.: Ustalenie wpływu kąta wierzchołkowego i bocznego krawędzi tnącej noży wrębowych na opory urabiania węgli. Praca doktorska. AGH, Kraków 1966.
• [10] Lutek, K., Mazurkiewicz, D.: Methods and preliminary results of laboratory tests, in multipick system analysis, with the influence of geometrical elements on rock cutting process. The International Conference „New trends in mechanical engineering on the threshold of the third millennium”. TU KoSice (Slovak Republic), 1997.
• [11] Matyja, S.: Badania nad doborem układu noży na organie urabiającym kombajnu. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa. 1975, 7.
• [12] Mazurkiewicz, D.: Stand for rock materials cutting parameters testing with multi - pick system. Wiadomości Górnicze. 1994, 3.
• [13] Mazurkiewicz, D.: Selected problems of bits operation on cutting heads. Wiadomości Górnicze. 1996, 5.
• [14] Mazurkiewicz, D.: Computer Aided Modeling and Simulations in Rock Cutting Process Analysis”. Maintenance and Reliability - Journal of the Polish Academy of Sciences and the Polish Maintenance Society. 2000, 6, 27-40.
• [15] Mazurkiewicz, D.: Empiricieskije i analiticieskije modeli processa riezanija górnych porod. Fiziko-Tehnicieskie Problemy Razrabotki Poleznyh Iskopajemyh, Rossijskaja Akademija Nauk, (Journal of the Soviet Academy of Science published in Russian language), No. 5/2000, pp.: 75-81.
• [16] Mazurkiewicz, D.: Empirical and analytical models of cutting process of rocks. Journal of Mining Science by Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2000, 36, 5, 481-486.
• [17] Mazurkiewicz, D.: Typical rock cutting tools geometry influence on their group work. The 2nd International Conference „Development of Metal Cutting in Czech Republic, Hungary, Poland and Slovakia, RTO-DMC’98”. TU Kosice (Slovak Republic), 1998.
• [18] Mazurkiewicz, D., Lutek, K.: Multi-pick head geometrical parameters influence on cutting process. The Second International Congress „Mechanical Engineering Technology ‘99”. Sofia (Bulgaria), 1999.
• [19] Nishimatsu, Y.: The mechanics of rock cutting. Int. J. Rock. Mech. Min. Sei. 1972, 9, Pergamon Press.
• [20] Oczoś, E.K.: Kształtowanie ceramicznych materiałów technicznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1996.
• [21] Pomeroy, C.D.: Breakage of coal by wedge action. Colliery Guardian, July 1964.
• [22] Sedlaczek, J.: Wpływ konstrukcji kombajnu ścianowego oraz parametrów jego urabiania na poziom zapylenia. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa. 1991,6.
• [23] Staroń, T., Mazurkiewicz, D.: Comparison of some rock cutting forces’ methods calculations using conical tool with laboratory test results. ZN AGH Górnictwo, z. 1, 1994.