Powiadomienia systemowe
- Sesja wygasła!
- Sesja wygasła!
- Sesja wygasła!
- Sesja wygasła!
Identyfikatory
Warianty tytułu
Teoretyczna i doświadczalna analiza obciążeń w zawieszeniach naczyń wydobywczych w warunkach hamowania manewrowego górniczegoządzenia wyciągowego
Języki publikacji
Abstrakty
The paper presents the results of a dynamic analysis of a mine hoist in the operational braking condition. Particular emphasis is placed on the analytical determination of incurred loadings in mining tub suspensions in comparison with the results obtained in actual practice.
Obowiązujące obecnie kryteria wymiarowania i projektowania elementów naczynia wydobywczego nie odzwierciedlają pełnej specyfiki pracy górniczego urządzenia wyciągowego. Stosowana metoda naprężeń dopuszczalnych umożliwia jedynie ocenę ich nośności, nie daje natomiast możliwości określenia ich trwałości zmęczeniowej. Potrzebę nowelizacji metod obliczeń wytrzymałościowych elementów urządzenia wyciągowego stwierdzono już przed kilkunastu laty, czemu towarzyszyło podjęcie szeregu prac teoretycznych i badawczych między innymi (Gerlich & Horstman, 1993), (Knop, 1975) w zakresie identyfikacji ich obciążenia. Wykazano istotną rozbieżność wartości obciążeń rzeczywistych do przyjmowanych na podstawie obowiązujących wytycznych (aktualnie Załącznik, 1995), zwłaszcza przy wzroście udźwigu, prędkości oraz głębokości ciągnienia. Podsumowując można stwierdzić, że pomimo różnego rodzaju prób rozwiązania tego problemu, obliczenia wytrzymałościowe elementów naczynia wydobywczego (zawieszenia, głowica, rama dolna, cięgna) w dalszym ciągu wykazują pewne braki, wśród których jako zasadnicze wymienić można: a) maksymalne naprężenia w elementach naczynia wydobywczego określa się uwzględ niając tylko obciążenia statyczne, b) w naczyniu wydobywczym, jako konstrukcji przestrzennej wyróżnia się elementy, zastępując je schematami obliczeniowymi (pręty rozciągane, belki swobodnie podparte) znacznie odbiegającymi od rzeczywistości, c) obowiązuje metoda naprężeń dopuszczalnych, a w bardzo ograniczonym zakresie ocenia się wytrzymałość zmęczeniową. Mając powyższe na uwadze, koniecznym jest podjęcie prac nad opracowaniem nowych kryteriów umożliwiających wymiarowanie i ocenę bezpieczeństwa elementów naczynia wydobywczego. Osiągnięcie tego celu wymagać będzie: 1. określenia wartości obciążeń elementów naczynia wydobywczego w czasie normalnej eksploatacji jak i dla stanów awaryjnych na podstawie przeprowadzonej analizy dynamicz nej, zweryfikowanych pomiarami na obiekcie rzeczywistym, 2. przeprowadzenia analizy wytrzymałościowej wybranych elementów i węzłów naczy nia wydobywczego, 3. opracowania kryteriów oceny przydatności wybranych elementów naczynia wydo bywczego w aspekcie obniżenia masy i przedłużenia okresu bezpiecznej ich eksploatacji. Rozważania zawarte w tym opracowaniu koncentrują się na części punktu 1, a dotyczą wyników analizy dynamicznej pracy górniczego urządzenia wyciągowego w warunkach hamowania manewrowego. Szczgółowym badaniom poddano obciążenia zawieszeń naczyń wydobywczych, na tle wyników eksperymentu przeprowadzonego na obiekcie rzeczywistym. Ograniczając się do najbardziej interesującego dla praktyki ruchowej przypadku położenia naczyń wydobywczych, jak na rysunku 1, gdy jedno z nich znajduje się w okolicy nadszybia, a drugie w okolicy podszybia (hamowanie przy dojeździe do nadszybia) wyciąg zastąpiono modelem jak na rysunku 2. Dla przyjętego modelu zapisano równania ruchu elementów lin (nośnych i wyrównawczych) jak dla cięgna sprężystego (3). Odcinek lin nośnych między naczyniem (pełnym) dojeżdżającym do górnego poziomu załadowczego a kołem pędnym zastąpiono sprężyną o współczynniku sprężystości równym sprężystości tego odcinka lin. Wykorzystując rozwiązanie równania falowego podano wzory określające przemieszczenia dowolnych przekrojów poprzecznych lin nośnych (7a) i wyrównawczych (7b) w tym zawieszeń naczyń i lin, jako funkcji siły hamującej oraz parametrów ruchowych wyciągu. Ponadto podano wzory w postaci zamkniętej na naprężenia w dowolnych przekrojach lin. Uzyskane na drodze teoretycznej rezultaty, charakteryzujące proces hamowania manewrowego, zostały zweryfikowane drogą pomiarów wybranych wielkości na obiekcie rzeczywistym. Eksperyment - z uwagi na trudności natury technicznej - ograniczono do pomiaru sił w zawieszeniu naczynia pełnego dojeżdżającgo do górnego poziomu załadowczego, hamowanego przy użyciu hamulca manewrowego. Wyniki wykonanych pomiarów korespondują z wynikami przeprowadzonych symulacji opartych na rezultatach przeprowadzonej analizy dynamicznej. Różnica w przebiegach czasowych mierzonych i wyznaczonych na drodze teoretycznej wartości wielkości charakteryzujących proces hamowania manewrowego - sił w zawieszeniach naczyń - w skrajnych wypadkach nie przekracza kilku procent (vide wykresy rys. 7, rys. 8). Uzyskane rezultaty stanowią materiał wyjściowy do właściwego opisu funkcji obrazującej zmianę obciążenia elementów naczynia wydobywczgo podczas hamowania manewrowego jako parametrów układu jak i urządzenia hamującego. Zależności te są niezbędne do właściwego zaprojektowania między innymi sprzężenia ciernego liny z kołem pędnym a ponadto stanowią jeden z podstawowych czynników koniecznych do opracowania kryteriów wymiarowania i projektowania elementów naczynia wydobywczgo w aspekcie podwyższenia bezpieczeństwa i niezawodności ich pracy.
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
19--36
Opis fizyczny
Twórcy
autor
- Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Akademia Górniczo-Hutnicza, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPL9-0005-0005
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.