Research into the "critical state" of rock cutting tools

• Autorzy: Vasek J. , Pinka J.

Warianty tytułu

PL

Badanie stanu krytycznego narzędzi do urabiania skał

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Every year billions of cubic metres of intact rock forming the Earth's crust are excavated in the framework of mining and civil engineering activities, using various techniques of rock disintegration. Without consideration given to rock disintegration using explosives, the application of mechanical rock breaking technologies is in progress, being developed as a future technology allowing full mechanisation, automation and robotics, likely to be applicable even in future space research programs. One of the oldest rock disintegration technologies is based on the "cutting tool-rock" interaction. This technology has been accompanying mankind from antiquity to present days. Yet it is still worth studying and improving. From the very broad range of "tool-rock" problems, an analysis of the "tool-rock" interaction, determination of rock resistance by means of measurements and assessment of rock workability and abrasiveness, definition of an ideal speed and a critical state of a cutting tool, analyses of geometrical ratios of a conical bit during rock disintegration, graphical representation of an ideal advance rate of a cutting machine, and evaluation of a critical state of a cutting tool, this is the area covered by this paper, based on a theoretical solution combined with experimental procedures.

PL

Każdego roku urabia się miliardy metrów sześciennych skał tworzących skorupę ziemską dla potrzeb górnictwa i budownictwa, w oparciu o różne techniki wydobycia i urabiania. Pomijając urabianie za pomocą środków wybuchowych, badane są nadal zastosowania mechanicznych technik urabiania skał jako metod z przyszłością, umożliwiających pełną mechanizację, automatyzację i zastosowanie robotów, co sprawia że metody te nadawać się będą także do badań w ramach programów kosmicznych w przyszłości. Jedna z najstarszych metod urabiania skał wykorzystuje interakcje (wzajemne oddziaływania) pomiędzy skałą a narzędziem urabiającym. Technologie te ludzkość stosuje od starożytności aż do czasów współczesnych. Nadal jednak warto ja badać i udoskonalać. Spośród bardzo szerokiej gamy problemów "skała - narzędzie, wyróżnić możemy takie zagadnienia jak: badanie współpracy skały z narzędziem, określenie wytrzymałości skał w oparciu o badania urabialności i ścieralności skał, określenie idealnej prędkości i stanu krytycznego narzędzia skrawającego, analiza geometrii stożkowego wiertła w trakcie urabiania, przedstawienie graficzne idealnej prędkości posuwu maszyny urabiającej oraz określenie stanu krytycznego narzędzia urabiającego - są to zagadnienia ujęte w tym artykule, z uwzględnieniem rozwiązań praktycznych oraz badań eksperymentalnych.

Słowa kluczowe

EN

rock cutting; cutting tool; interaction

PL

urabianie skał; narzędzie skrawające; interakcje

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 51, no 3
• Strony: 355--369
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Vasek J.

autor

Pinka J.

• Institute of Geonics of The Academy of Sciences of The Czech Republic, Studentska 1768, 708 00 Ostrava-Poruba,

Bibliografia

• Beron, A.I., Kazanskij, A.S., Lejbov, V.M., Pozin, E.Z., 1962. Rezanije uglja (Coal cutting). Editorship GOSTORTECHIZDAT (gosudarstvennoje naucno-techniceskoje izdavatelstvo literatury po gornom delu - national scientific-technical editorship of literature of mining affairs, Moscow, p. 1-437.
• Evans, I., Pomeroy, C.D., 1966. The Strength, Fracture and Workability of Coal. Pergamon Press, London, p. 1-277.
• Schimazek, J., Knatz , H., 1970. Der Einfluss des Gesteinsaufbaus auf die Schnittgeschwindigkeit und den Meisselveschleiss von Streckenvortriebsmaschinen. Gluckaf 106, No 6, p. 274-278.
• Krapivin, G.M., Rajko, J.I., Sysojev, I.N., 1990. Gornyje instrumenty (Mining tools). Editorship NEDRA (Deep of the Earth), Moscow, p. 320.
• Hurt, G.K., Jones, P.J., 1979. A comparison of the respirable dust levels produced by three rock cutting tools. IR No. 79/19, MRDE Bretby, p. 1-12.
• Pozin, Z., 1972. Soprotivlejajemost uglej razruseniju rezuscimi instrumentami (workability of coal by cutting tool). Editorship NAUKA (Science), p. 1-238.
• Whittaker, N.B., Frith, C.R., 1990. Tunnelling, Design, Stability and Construction. The Institute of Mining and Metallurgy, p. 1-46
• Pozin, E.Z., Melamed, V.Z., Ton, V.V., 1989. Coal Cutting by Cutting Machines. Balkema, Rotterdam, p. 1- 280.
• Kleinert, H.W., 1983. Neue Ergebnisse aus dem Versuchsstand "Schneidkopfe fur Teilschnitt-Vortriebsmaschinen". Gluckauf 118, No. 9, pp. 459-64.
• Hurt, K., Jones, J.P., 1979. The Effect of Presentation Angles on the Performance of a Point-attact Rock Cutting Tool. MRDE Report No 86, p.1-16.
• Brych, J., 1975, Les outils autoaffutantsau service du havage des roches dures. Annales des Mines de Belgique. Fevrier, p. 165-170.
• Kenny, P., Johnson, S.N., 1977. Non-blunting Tool for cutting Coal and rock. Colliery Guardian, October, p. 760-763.
• Knissel, W., Weise, F., 1981. Moglichkeiten zur Verbesserung des Losevorgans von Teilschnitt-Vortriebsmaschinen. Gluckauf 117, No. 20, p. 1360-1366.
• Kleinert, H.W., 1985. Schneidkopfe fur festes Nebengestein im maschinellen Flozstreckenvortrieb. Gluckaf 121, No. 20, p. 1537-1543.
• Zibelius, G., Frigge, S., 1982. Einfluss der Form und der Anordnung der Meissel auf die Gewinnungsleistung eines Walzenschramladers. Gluckauf 118, No. 1, p. 490-493.
• Fowell, R.J., 2000. Water jet assisted diamond drag tools for hard rock excavation. Proc. of the Geomechanics 96, Rakowski (ed.), Balkema, Rotterdam, ISBN 9054109211, p. 355-359. project of GA AS CR A 208680 (in Czech), p. 1-5
• Vasek, J., Martinec, P., Foldyna, J., Kozusnikova, A., Konecny, P., Jekl, P., Wagner, E., Sitek, L., Scucka, J., Novakova, D., Sitar, M., Zavada, B., 2000. Research into Critical state of cutting tools for cutting machines. Final Report of the Institute of Geonics, (in Czech), p. 1-53.