Siła urabiania koparki kołowej- program złożonych badań i wyniki

• Autorzy: Drebenstedt C. , Kreßner M.

Warianty tytułu

EN

Bucket wheel cutting forces - complex investigation program and results

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Large extraction equipment has a central meaning in the lignite mines of the Lusatian lignite district. Combinations of different excavators e.g. bucket wheel excavators with total single production capacity between 10,000 and 12,000 m3/h achieve annual transport capacities of approximately 140 Mm3. Originally, these excavators were designed to extract cohesion less soil with low specific cutting resistance. The excavation of cohesive soil with accordingly high cutting forces and under retention of the cutting tools is leading consequently to a significant reduction of the production capacity. The specific cutting resistance is a scalar product of the naturally changing soil properties, the restricted influence able cutting process and the shape and geometry of the cutting tool. The thesis contains the description of research and development activities to create optimized cutting tools for the excavation of clayey soil materials. The geometry of the cutting edge and the design of wear-resistant layers was varied and developed over several steps on the base of soil-mechanic analyses, the testing and prediction of soil breakage behavior and the analysis of the wear process. The evaluation of the modifications was made by an indirect measuring of the effective cutting force and the comparison to the realized production capacity. On the background of those experiences general statements are derived and presented regarding the design of cutting edges in dependence on the type of soil materials.

PL

Duży sprzęt wydobywczy ma podstawowe znaczenie w kopalniach odkrywkowych na obszarze Łużyc. Połączenie różnych koparek np.: koparek kołowych o wydajności pomiędzy 10 000 - 12 OOO m3/h osiąga roczną zdolność przewozową około 140 Mm3. Początkowo koparki te były zaprojektowane do wydobywania skal sypkich o mniejszym oporze urabiania. Wydobywanie gleb zwięzłych ze stosunkowo dużą siłą urabiania i przy zachowaniu narzędzi urabiania prowadzi konsekwentnie do znaczącej redukcji wydajności produkcji. Określony opór urabiania jest iloczynem skalarnym naturalnie zmieniających się właściwości gruntu, ograniczonego wpływu procesu urabiania oraz kształtu i geometrii narzędzia urabiającego. Niniejsza praca zawiera opis badań i prac rozwojowych mających na celu stworzenie optymalnych narzędzi urabiania służących do wydobywania materiałów gliniastych. Geometria krawędzi urabiającej i projekty warstw odpornych na ścieranie zmieniały się i były udoskonalane wielokrotnie na podstawie analiz mechaniki gruntów, testów i przewidywań dotyczących odporności gruntów na urabianie oraz analiz procesu zużywania się. Ocena zmian została dokonana poprzez pośrednie mierzenie efektywnej siły urabiania porównanej do zrealizowanej wydajności produkcji. Na podstawie tych doświadczeń wyciągane są i prezentowane ogólne założenia z uwzględnieniem projektu krawędzi urabiania w zależności od rodzaju gleby.

Słowa kluczowe

EN

wheel excavator; mining; open pit mine

PL

koparka kołowa; urabianie; Łużyce; kopalnia odkrywkowa

• Wydawca: Instytut Górnictwa Odkrywkowego "Poltegor-Instytut"
• Czasopismo: Górnictwo Odkrywkowe
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 51, nr 1
• Strony: 39--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Drebenstedt C.

autor

Kreßner M.

• TU Bergakademie Freiberg, Germany,

Bibliografia

• [1] Autorenkollektiv. Tagebautechnik Band I. - Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig, 1980
• [2] Drebenstedt C., Päßler S. Auswertung eines Messprogrammes zum Einsatz des 1510 SRs 6300 im kompakten Flaschenton und konzentrierten Steinhorizonten im Tagebau Nochten - Projektbericht 4. Testbaggerung. - Institut for Bergbau und Spezialtiefbau, TU Bergakademie Freiberg, 2003 (unpublished)
• [3] Himmel, W. Der spezifische Grabwiderstand in Abhängigkeit von der Spanfiäche und der Spanform bei verschiedenen Bodenarten. Freiberger Forschungshefte A265, TU Bergakademie Freiberg, 1961
• [4] Neumann R. Untersuchung technischer Möglichkeiten der mechanischen Gewinnung festerer Gesteine. Diplomarbeit, TU Unrgakademie Freiberg, 1989 (unpublished)
• [5] Autorenkollektiv. Grundlagen for die Berechnung von Tagebauen - Braunkohle, Kiessand, Ton, Naturstein. Verlag for Grundstoffindustrie Leipzig, 3rd edition, 1982
• [6] Szepietowski W. Model zur Schneidbarkeit bindiger Lockergesteine beim Einsatz von Schaufelradbaggern. - Braunkohle 10 (1994), p. 13-19
• [7] Scheffier D. Laborative und in-situ Meßmethoden als Grundlagen zur Prognose von Schneidwiderständen an Gewinnung- ; smaschinen. - ZKG International, No. 7/1997 (50)
• [8] Piątkowiak N., Scheffier D. Das Schneiden von verfestigten Gesteinen in Tagebauen. - Braunkohle-Siuface Mining 48 ' (1996) No. 5
• [9] Raaz V. Grabkraftermittlung und Optimierung der maschinen- verfahrenstechnischen Parameter von Schaufelradbaggern für einen energie- und verschleißgünstigen Abbau von Abraum, Kohle und Zwischenmitteln im Tagebau. - Braunkohle-Surface ; Mining 51 (1999) No. 5
• [10] Scheffier D., Jurisch, H. Die Prognose von spezifischen Schneidwiderständen - part 1 and 2. - Hebezeuge und Fördermittel 20 (1990) 12
• [11] Drebenstedt C, Schmieder P. Auswertung eines Messprogramms zum Einsatz des 1510 SRs 6300 im kompakten Flaschenton und konzentrierten Steinhorizonten im Tagebau Nochten - Projektbericht 2. und 3. Testbaggerung. - Institut für Bergbau und Spezialtiefbau, TU Bergakademie Freiberg, 2002/2003 (unpublished)
• [12] Drebenstedt C, Päßler S. Prognoz effektivnoj proizvoditel'nosti rotornyh ekskavatorov dljarazrabotki tverdyj glin - Metodika prognoziraovanija velichin udel'nogo soprotivlenija rezaniju. - Internationale Konferenz junger Nachwuchswissenschaftler, Gornij Institut St. Petersburg, 2005 (in Russian)
• [13] Drebenstedt C., Päßler S. Nachbericht zur 4. Testbaggerung und besonderer Berücksichtigung der Direktmessungen am 1510 SRs 6300. - Institut for Bergbau und Spezialtiefbau, TU Bergakademie Freiberg, 2004 (unpublished)
• [14] Schubert M. Erarbeitung empirischer Beziehungen zwischen in-situ ermittelten boden-mechanischen Kennwerten und Messwerten des Eindringwiderstandes der Schlagson-de. - Studienarbeit, TU Bergakademie Freiberg, 2001 (unpublished)
• [15] Drebenstedt C., Paessler S. Analysis of cutting resistances for BWE in hard clays. - Proceedings, MPES 2005, Banff, ) Kanada, 2005
• [16] Korzen Z. Belastungs-, Festigkeits- und Verschleißuntersuchungen an den Schaufeln von Schaufelradbaggern. - Braunkohle, 45 (1993) issue8,p. 19-30
• [17] Pfeiffer, M. Auswertung der Schnittwiderstandsmessungen am Schaufelrad SchRs 800 in der Braunkohlengru.be Konin, Tagebau Patnow - Freiberger Forschungshefte A265, Freiberg, 1961
• [18] Dietsch G. Direkte Schneidkraftmessungen mit Druckmessdosen, Freiberger Forschungshefte A265, Freiberg, 1961
• [19] Schlecht B., Wünsch D., Deckers J., Holtmann, M. Mestechnische Analyse der Schneidkräfte eines Kompaktschaufelrad- baggers. - Braunkohle 51 (1999) No. 4
• [20] Scheffier D., Jurisch H. Spezifische Schneidwiderstände und Belastungsreaktionen an Schaufelradbaggern in Abhängigkeit Ivon den Gesteinseigenschaften (part 1). - Hebezeuge und Fördermittel, Berlin 32 (1992) issue 5; part 2 in issue 6
• [21] Wocka N. Verteilung der Schaufelradantriebsleistivng bei Schaufelradbaggern über den gesamten Abnutzungszyklus der Eimerschneidorgane. - World of Mining 57 (2005) No. 6
• [22] Wocka N., Kolber K. Wichtige mechanische Aspekte zur Gewinnung von schwer baggerbarem Lockergestein mit Schau-felradbaggem. - Braunkohle 50 (1998) No. 6
• [23] Kressner M., Drebenstedt C., Balke D. Cutting Resistance and Cutting Tool Design on Bücket Wheel Excavators. Proceedings of ISCSM 2006, Aachen, 2006
• [24] Kressner M., Drebenstedt C. Abschließender Bericht zum Projekt "Entwurf und Kon-struktion der Schneidecken for die Schaufelradbagger 1571 (SRs2000) /1510 (SRs2000) des Abraumvorschnittes im Tagebau Nochten". Arbeitsbericht, 2004, (unpublished)
• [25] Kressner, M., Drebenstedt, C. Cutting resistance of hard clays and cutting tool design for bücket wheel excavators. Proceedings of 14th Conference on Mine Planning and Equipment Selection, Turin, 2006