Identyfikatory
Warianty tytułu
Obciążenia dynamiczne elementów górniczego urządzenia wyciągowego w czasie jego normalnej eksploatacji w świetle eksperymentu na obiekcie rzeczywistym
Języki publikacji
Abstrakty
In the paper is presented the analysis focused on determination of forces in suspensions of tubs and counterbalance ropes in regular operation conditions. The particular attention has been taken to the phase of the hoist start with the input displacement applied to the drive wheel. Displacements and stresses in any section of lifting and counterbalance ropes are determined for such a situation. Moreover these results have been verified in the experiment in the real hoist installation. This experiment has been limited to the measurement of forces in the suspension of the tub, which starts from the shaft bottom with constant acceleration. Determined values of loads of the tub elements in operational condition could be useful as the basis for the strength analysis of elements.
Urządzenia wyciągowe w kopalniach są budowane i stosowane od wielu lat. Są one tematem ciągłych badań, których celem jest poznanie czynników umożliwiających poprawę ich własności eksploatacyjnych. Mimo to, obowiązujące obecnie kryteria wymiarowania i projektowania elementów naczynia wydobywczego nie odzwierciedlają pemej specyfiki warunków pracy górniczego urządzenia wyciągowego. Stosowana metoda naprężeń dopuszczalnych umożliwia jedynie ocenę ich nośności, nie daje natomiast możliwości określenia ich trwałości zmęczeniowej. Opracowanie nowych kryteriów obliczeń wybranych elementów naczynia wydobywczego wymagać będzie zatem: 1. Przeprowadzenia kompleksowej analizy dynamicznej pracy urządzenia wyciągowego w czasie normalnej eksploatacji, jak również w stanach awaryjnych, zweryfikowanych pomiarami obciążeń wybranych elementów tego układu na obiekcie rzeczywistym. 2. Wykonania szczegółowej analizy wytrzymałościowo-zmęczeniowej wybranych elementów urządzenia wyciągowego z wykorzystaniem rzeczywistych przebiegów zmienności ich obciążenia. Rozważania zawarte w tym opracowaniu koncentrują się na części punktu 1, a dotyczą wyników analizy pracy górniczego urządzenia wyciągowego w czasie jego normalnej eksploatacji. Wyniki tej analizy wraz z rozważaniami zawartymi w innych pracach (Wolny 2000a, b, 2001; Wolny, Kjuregjan 1999) w całości wyczerpują treści zawarte w punkcie 1. Szczegółowym badaniom, podobnie jak w pracy Wolnego (2001), poddano obciążenia zawieszeń naczyń wydobywczych, na tle wyników eksperymentu przeprowadzonego na obiekcie rzeczywistym w przypadku rozruchu naczynia pełnego, podnoszonego z dolnego poziomu załadowczego ze stałym przyspieszeniem rozruchu. Dla tej fazy pracy urządzenia wyciągowego, układ zastąpiono modelem jak na rysunku 3. Dla przyjętego modelu zapisano równania ruchu elementów lin (nośnych i wyrównawczych) jak dla cięgna sprężystego (1). Następnie, korzystając z metod analitycznych, rozwiązano równania z uwzględnieniem odpowiednich warunków początkowych i brzegowych. Otrzymane w postaci jawnej wzory określają przemieszczenia wybranych przekrojów lin (8) (9), jak również ich obciążenia (13) dla analizowanej fazy pracy urządzenia wyciągowego. Bazując na zależności (13) analizowano: a) wpływ przyspieszenia rozruchu na wartość nadwyżki dynamicznej w zawieszeniu naczynia, b) wpływ masy całkowitej na wartość nadwyżki dynamicznej w zawieszeniu naczynia podczas jego podnoszenia z podszybia, c) wpływ długości liny nośnej na wartość nadwyżki dynamicznej obciążenia zawieszenia naczynia w przypadku jego podnoszenia ze stałym przyspieszeniem. Uzyskane na drodze teoretycznej rezultaty charakteryzujące proces podnoszenia naczynia z dolnego poziomu ze stałym przyspieszeniem rozruchu zostały zweryfikowane drogą pomiarów wybranych wielkości na obiekcie rzeczywistym. Esperyment — z uwagi na trudności natury technicznej — ograniczono do pomiaru sił w zawieszeniu naczynia załadowanego w pełnym cyklu eksploatacyjnym. Uzyskane rezultaty charakteryzujące proces rozruchu naczynia z podszybia ze stałym przyspieszeniem będące wynikiem analizy teoretycznej, zweryfikowane eksperymentem na obiekcie rzeczywistym, potwierdziły zasadność wprowadzonych założeń upraszczających. Wyniki pomiarów sił w zawieszeniu naczynia podczas jego rozruchu (rys. 16 i 17) skonfrontowane z wynikami analizy teoretycznej wykazują zadowalającą z technicznego punktu widzenia zgodność (różnice ekstremalne w granicach 4-5%). Nadwyżka dynamiczna obciążenia w zawieszeniu naczynia podczas jego podnoszenia ze stałym przyspieszeniem waha się w granicach kilkunastu procent (rys. 14 i 15), w skrajnych przypadkach od 10 do 20%. Oznacza to, że obciążenie zawieszenia naczynia podczas jego rozruchu, szczególnie dla głębokich szybów, w sposób istotny nie wpłynie na kształt obciążenia naczynia w normalnym cyklu eksploatacyjnym (rys. 11). Generalnie zatem należy stwierdzić, że zarówno hamowanie manewrowe, jak i rozruch naczynia z podszybia wprowadza do cyklu normalnej eksploatacji „zaburzenie" nie powodując jednak jego istotnej zmiany z punktu widzenia obliczeń wytrzymałościowo-zmęczeniowych.
Słowa kluczowe
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
149--172
Opis fizyczny
Bibliogr. 7 poz., wykr.
Twórcy
autor
- Zakład Wytrzymałości Materiałów i Konstrukcji, Akademia Górniczo-Hutnicza, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BWA0-0003-0004
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.