The influence of water assistance on the character and degree of wear of cutting tools applied in roadheaders

• Autorzy: Kotwica K.

Warianty tytułu

PL

Wpływ wprowadzenia wspomagania wodnego na charakter i stopień zużycia narzędzi skrawających stosowanych w kombajnach chodnikowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In Polish mining industry the majority of headings are drilled by mechanical methods with the use of arm roadheaders. The tangential rotary picks used as cutting tools mounted on them undergo an accelerated process of wear in unfavourable geological and mining or incorrect work conditions. The article briefly presents the construction, nature of work and problems connected with wearing processes of tangential rotary picks mounted on roadheaders heads. There are described directions of performed works aiming to limit the wear of cutting tools applied on roadheaders heads, particularly considering high pressure water individual assistance of the mining process with tangential rotary picks. Implemented solutions of such assistance and obtained results have been included. There is also presented a new solution of water assistance applied in the holders of tangential rotary picks elaborated in the Department of Mining, Dressing and Transport Machines at the University of Science and Technology, Cracow. It relies on innerpressure lubrication with water or low-grade emulsion. The performed laboratory and industrial tests of the solution of the tangential rotary picks lubricated holder have been described.

PL

W polskim górnictwie zdecydowana większość wyrobisk korytarzowych drążona jest metodami mechanicznymi z wykorzystaniem ramionowych kombajnów chodnikowych. Stosowane na ich organach narzędzia skrawające - noże styczno-obrotowe, w niekorzystnych warunkach górniczo-geologicznych lub przy nieprawidłowych warunkach pracy, ulęgają przyspieszonemu, czasami bardzo niesymetrycznemu zużyciu. Wpływa to na prędkość i koszty drążenia tych wyrobisk. W artykule przedstawiono skrótowo budowę, charakter pracy oraz problemy zużycia noży styczno-obrotowych, stosowanych przede wszystkim na organach kombajnów chodnikowych. W tej części skoncentrowano się głównie na nowych rozwiązaniach węglików spiekanych oraz rodzajach uszkodzeń ostrzy noży styczno-obrotowych i wpływie obrotu noża na charakter i stopień zużycia. W następnej części opisano kierunki prowadzonych w Polsce i na świecie prac, mających na celu ograniczenie zużycia narzędzi skrawających stosowanych na organach kombajnów chodnikowych, ze szczególnym uwzględnieniem wysokociśnieniowego, wodnego, indywidualnego wspomagania procesu urabiania nożami styczno-obrotowymi. Przedstawiono wpływ usytuowania i parametrów strumienia wysokociśnieniowego na wielkość zużycia ostrza noża oraz stosowane rozwiązania takiego wspomagania, zarówno w warunkach laboratoryjnych jak i przemysłowych oraz uzyskiwane wyniki. W ostatniej części artykułu opisano wyniki prac z wysokociśnieniowym wspomaganiem pracy noży styczno-obrotowych, prowadzonych w Katedrze MGPiT AGH Kraków. Przedstawiono także konstrukcje i zasadę działania opracowanego w Katedrze MGPiT nowego rozwiązania uchwytu noży styczno-obrotowych, smarowanego wewnętrznie wodą lub niskoprocentową emulsją pod ciśnieniem. Opisano opracowane i wykonane rozwiązania uchwytów smarowanych, przedstawiono konstrukcje specjalnie wykonanych stanowisk laboratoryjnych oraz uzyskane wyniki. Przedstawiono wpływ wprowadzenia smarowania na liczbę obrotów noża styczno-obrotowego w uchwycie i jakościowy oraz ilościowy charakter zużycia ostrza noża. Dla wybranego na podstawie wyników prób laboratoryjnych rozwiązania uchwytu przedstawiono także przebieg oraz wyniki prób przemysłowych, przeprowadzonych w jednej z kopalń węgla kamiennego.

Słowa kluczowe

EN

tangential-rotary pick; edge wear; mining; water high pressure assistance; lubrication

PL

nóż styczno-obrotowy; zużycie ostrza; urabianie; wodne wspomaganie wysokociśnieniowe; smarowanie

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, no 3
• Strony: 353--374
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kotwica K.

• AGH University of Science and Technology in Cracow, Department of Mining, Dressing and Transport Machines, 30-059 Cracow, al. Mickiewicza 30, Poland

Bibliografia

• Gospodarczyk P., Kotwica K., Kalukiewicz A., Klich A., Krauze K., Reś J., Pawlik K., 1998. Niekonwencjonalne techniki urabiania skał. Wydawnictwo "Śląsk", Katowice.
• Gospodarczyk P., Kotwica K., 2001. Wpływ wprowadzenia wysokociśnieniowego wspomagania na zużycie noży stycznych obrotowych przy urabianiu skał zwięzłych. 2nd International Conference on Water Jet Machining WJM 2001. Kraków, Listopad.
• Gospodarczyk P., Kalukiewicz A., Kotwica K, Staniczek F., Korczyński M., Puchała B., 2005. Próby poligonowe urabiania sztucznych próbek skalnych organem urabiającym kombajnu chodnikowego, wyposażonym w smarowane uchwyty nożowe. IV Międzynarodowa Konferencja Techniki Urabiania TUR 2005, Kraków-Krynica.
• Gospodarczyk P., Kalukiewicz A., Kotwica K., 2007. Próby poligonowe urabiania sztucznych próbek skalnych organem urabiającym kombajnu chodnikowego, wyposażonego w smarowane uchwyty nożowe. Kopaliny 1/2007 (66). Wrocław.
• Hood M., Knight G., Thomons E., 1990. A review of water-jet assisted rock cutting. United States Department of the Interior, Bureau of ines Information Circular, IC-9278.
• Kleinert H.W., 1985. Hydroschneiden mit Schneidköpfen von Teilschnitt-Vortriebsmaschinnen. Glückauf Foeschungshefte nr 5.
• Kotwica K., 1998. Modelowanie urabiania skał zwięzłych narzędziami dyskowymi ze wspomaganiem wysokociśnieniowymi strugami wody. Archives of Mining Sciences, Vol. 43, No 1.
• Kotwica K., 2003. Results of laboratory investigations into operating conditions of cutting tool. Journal of Mining Sciences. Vol. 39, No. 2.
• Kotwica K., Maziarz M., 2004. Impact of the Mounting of Tangential Rotary Tools on their Proper Operation. Archives of Mining Sciences. Vol. 49, No 1, p. 85.
• Kotwica. K., 2005. Wpływ wprowadzenia smarowania uchwytów noży styczno-obrotowych na ich zużycie. Transport przemysłowy. Nr 3 (21)/2005, Wrocław.
• Kotwica K., Krauze K., 2007. Selection and underground tests of the rotary tangential cutting picks used in cutting heads of the longwall and roadway miners. Archives of Mining Sciences. Vol. 52, No 2, p. 195.
• Kotwica K., 2008. Scenariusze rozwoju technologicznego drążenia wyrobisk korytarzowych w warunkach polskich kopalń węgla kamiennego. Gospodarka surowcami mineralnymi, Tom 24, Zeszyt 1/2, Wydawnictwo IGSMiE PAN Kraków, Kraków.
• Kotwica K., 2010. Effect of selected working conditions of cutting picks on their wear during the mining of hard rocks. Quarterly Mechanics and Control, Vol. 29, No. 3, AGH Kraków.