Tests of friction joints in mining yielding supports under dynamic load

• Autorzy: Brodny J.

Warianty tytułu

PL

Badania złączy ciernych górniczej obudowy podatnej przy obciążeniu dynamicznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A mining yielding support is used for securing dog headings against the static and dynamic impact of the rock mass. Steel frames and friction propos are used to produce the support. Their essential part decisive for load-bearing capacity and yield capacity are friction joints. The article presents the results of theoretical studies and stand tests concerning the work of friction joints at their dynamic load. During the stand tests, a joint was loaded axially onto which a cross-bar was rested with a mass freely falling from a specific height. The forces occurring within the stirrups and the displacement of the yielding shaped section were recorded for the first time during the tests with a high-speed camera. Variations in the force transmitted through a friction joint were also recorded. The physical and mathematical models of the joint had been developed based on the stand tests, which were then used for a simulation analysis of joint work under impulse loading. The friction joint model developed and a new measuring system used in the stand tests and the results of such tests should be used for operating, designing and selecting a yielding support matching the dynamic load risk conditions.

PL

Górnicza obudowa podatna stosowana jest do zabezpieczenia wyrobisk korytarzowych przed statycznym i dynamicznym oddziaływaniem górotworu. Do jej wykonania wykorzystuje się stalowe odrzwia i stojaki cierne. Ich podstawową częścią, decydującą o nośności i podatności, są złącza cierne. W artykule przedstawiono wyniki analiz teoretycznych i badań stanowiskowych pracy złączy ciernych przy ich obciążeniu dynamicznym. Badania stanowiskowe polegały na osiowym obciążaniu złącza, na którym spoczywała trawersa, masą swobodnie spadającą z określonej wysokości. W trakcie badań po raz pierwszy rejestrowano siły w śrubach strzemion oraz przemieszczenie zsuwającego się kształtownika z wykorzystaniem kamery szybkoklatkowej. Rejestrowano także zmiany wartości siły przenoszonej przez złącze cierne. Na podstawie badań stanowiskowych opracowane zostały modele fizyczny i matematyczny złącza ciernego, które wykorzystano do analizy symulacyjnej jego pracy przy impulsowym obciążeniu. Opracowane modele złącza ciernego i nowy układ pomiarowy wykorzystany w badaniach stanowiskowych oraz wyniki tych badań powinny zostać wykorzystane przy eksploatacji, projektowaniu oraz doborze obudowy podatnej do warunków zagrożenia obciążeniem dynamicznym.

Słowa kluczowe

EN

yielding support; dynamic load; friction joint; mining support

PL

obudowa podatna; obciążenie dynamiczne; połączenie cierne; obudowa górnicza

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, no 2
• Strony: 303--318
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Brodny J.

• Institute of Mining Mechanization, Silesian University of Technology, Gliwice 44-100, Akademicka 2a, Poland

Bibliografia

• Brodny J., 2010. Wstępna analiza pracy połączenia śrubowego w złączu ciernym. Kwartalnik Akademii Górniczo-Hutniczej, Górnictwo i Geoinżynieria, Zeszyt 2, Kraków, 105-111.
• Brodny J., 2010. Analiza pracy złącza ciernego z klinem. Przegląd Górniczy, Nr 11, Katowice, s. 69-73.
• Chudek M., Olaszowski W., 1982. Modeling of the operation of dynamically loaded powered supports. Archives of Mining Sciences, Vol. 27, nr 3, s. 237-266.
• Den Hartog J.P., 193. Forced vibrations with combined Coulomb and viscous friction. Trans. ASME, Vol. 53, s. 107-115.
• Kowalski E., 1997. Wpływ parametrów technicznych odrzwi łukowej obudowy chodnikowej na zdolność przejmowania obciążeń dynamicznych. Praca doktorska. GIG, Katowice.
• Pacześniowski K., Pytlik A., 2008. Methodology of dynamic load capacity determination of frictional joint applied in mining support. Research reports mining and environment, Quarterly 1/2008, Katowice, s. 63-71.
• Prusek S., Rotkegel M., 2008. Przebieg kompleksowego procesu projektowania nowej konstrukcji obudowy wyrobisk korytarzowych. Szkoła Eksploatacji Podziemnej, Kraków, s. 333-352.
• Stoiński K., 1988. Wybrane problemy współpracy obudowy wyrobisk górniczych z górotworem w warunkach obciążeń dynamicznych-tąpań. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Zeszyt 17, Gliwice.
• Szweda S., 2001. Loadings of legs in sections of mechanized supports by dynamic movements of roof and floor. Archives of Mining Sciences, Vol. 46, nr 3, s. 237-266.