Autonomiczna ładowarka łyżkowa wyzwaniem dla podziemnych kopalń rud miedzi - stan wiedzy

• Autorzy: Dudziński P. , Leśniak Ł.

Warianty tytułu

EN

Autonomous loader a challange for underground mining of copper ores - state of the art

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule, na podstawie stanu wiedzy i techniki w zakresie problematyki prac wydobywczych w podziemnych kopalniach rud metali w Polsce oraz na świecie, zostaną zaprezentowane dotychczasowe dokonania oraz problemy w zakresie pełnej automatyzacji (autonomii) ładowarek łyżkowych stosowanych przede wszystkim w kopalniach podziemnych. W prezentowanym opracowaniu, na tle znanych zagranicznych cząstkowych doświadczeń, zostaną omówione przede wszystkim własne innowacyjne dokonania.

EN

In this paper, based on current state of knowledge and technology in issues related to underground mining of metal ores in Poland and in the world, current achievments and problems of full automation (autonomy) of LHDs will be presented. Own innovative implementations, against the background of well-known foreign fragmentary experiences will be submitted.

Słowa kluczowe

PL

górnictwo rud metali; ładowarka łyżkowa; automatyzacja górnictwa

EN

mining of metals; loader; mining automation

• Wydawca: Wydawnictwo HMR-TRANS Sp. z o.o.
• Czasopismo: Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 4
• Strony: 38--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., rys.

Twórcy

autor

Dudziński P.

• Politechnika Wrocławska

autor

Leśniak Ł.

• Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Dudziński P.: Automatyzacja ładowania i odstawy urobku niezbędnym czynnikiem poprawy produktywności i bezpieczeństwa eksploatacji w podziemnych kopalniach rud metali, Konferencja „Mechanizacja, Automatyzacja i Robotyzacja w Górnictwie’’, Wisła, 15-17 czerwca 2016.
• [2] Gustafson A.: Automation of Load Haul Dump Machines, Research Report, Lulea University of Technology, 2011.
• [3] Caterpillar, Loading made simple with Aggregate Autodig, materiaty producenta, 2005.
• [4] Hatanaka Y., Misuda K., Itou K.: Introduction of Large Wheel Loader WA500-6, Komatsu Technical Report, 2006.
• [5] Singh S., Cannon H.: Multi-Resolution Planning for Earthmoving, In Proc. IEEE International Conference on Robotics and Automation. IEEE, 1998, s. 121-126.
• [6] Frank B., Skogh L., Filla R., Froberg A., Alakula M. : On increasing fuel efficiency by operator assistant system in a wheel loader, Raport Lund University i Volvo Construction Equipment, 2012.
• [7] Filla R.: Optimizing the trajectory of a wheel loader working in short loading cycles, 13th Scandinavian International Conference on Fluid Power, Linköping University Electronic Press, 2013, s. 307-317.
• [8] Filla R., Obermayr M., Frank B.: A study to compare I trajectory generation algorithms for automatic bucket filling in wheel loaders, Volvo Construction Equipment, Fraunhofer ITWM, Lund University, 2014.
• [9] Scheding S., Dissanayake G., Nebot E.M., Durrant-Whyte H.: An Experiment in Autonomous Navigation of an Underground Mining Vehicle, IEEE Transactions on j robotics and Automation 15.1, 1999, s. 85-95.
• [10] Larsson J., Broxvall M., Saffiotti A.: A navigation system for automated loaders in underground mines, Field and Service Robotics, Springer Berlin Heidelberg, 2006, s. 129-140.
• [11] Makela H.: Overview of LHD navigation without artificial beacons, Robotics and Autonomous Systems 36, 2001, s. 21-35.
• [12] Marshall J.A., Bartfoot T.D.: Design and Field Testing of an Autonomous Underground Tramming System, Field and Service Robotics - Results of the 6th International Conference, 2008, s. 519.
• [13] Roberts M.J., Duff E.S., Corke P.I.: In Proceedings IEEE International Conference on Robotics and Automation, IEEE, 2000, s. 3790-3795.
• [14] Duff E.S., Roberts J.M., Corke P.I.: Automation of an Underground Mining Vehicle using Reactive Navigation and Opportunistic Localization, Proc. 2002 Australasian Conference on Robotics and Automation, IEEE, 2002.
• [15] Deimel T.: Autonome Fahrlader im Untertage-Bergbau, Muncher Kreis, expert panel of contruction equipment, 2015.
• [16] Helgesson J.: Optimizing of Bucket for Underground Loaders, Master’s Thesis in the International Master's programme Product Development Department of Product & Production Development Chalmers Univeristy of Technology, 2010.
• [17] Coetzee C.J.: The Modelling of Granular Flow Using the Particle-in-Cell Method, Report Department of Mechanical Engineering, University of Stellenbosch, 2004.
• [18] Coetzee C.J., Els D.N.J.: The numerical modelling of excavator bucket filling using DEM, Journal of Terramechanics no 46, 2009, s. 217-227.
• [19] Maciejewski J., Jarzebowski A., Trampczyhski W.: Study on the efficiency of the digging process using the model of excavator bucket, Journal of Terramechanics 40, 2004, s. 221-233.
• [20] Fellner R.: Loader bucket tooth, U.S. Patent 5018283, 1990.
• [21] Fernandez J.E., Vijande R., Tucho R., Rodriguez J., Martin A.: Materials selection to excavator teeth in mining industry, Wear 250, 2001, s. 11-18.
• [22] Singla S., Kang A.S., Grewal J.S., Cheema G.S.: Wear behavior of weld overlays on excavator bucket teeth, Procedia Materials Science 5, 2014, s. 256-266.
• [23] Jovanovic M., Łazić V., Mutavsdźić M., Adamovic D.: Selection of the Optimal Reparation Hard Facing Technology for Loading Bucket Teeth, Zavarivanje i Zavarene Konstrukcije (1/2005), 2005, s. 11-20.
• [24] Hemami A., Hassani F.: An Overview of Autonomus Loading of Bulk Material, 26th International Symposium on Automation and Robotics in Construction, 2009.
• [25] Koyachi N., Sarata S.: Unmanned Loading Operation By Autonomous Wheel Loader, ICCAS-SICE 2009, 2009, s. 2221-2225.
• [26] Marshall J.A.: Towards Autonomous Excavation of Fragmented Rock: Experiments, Modelling, Identification and Control, A thesis submitted to the Department of Mechanical Engineering in conformity with the requirements for the degree of Master of Science (Engineering), Queen’s University, 2001.
• [27] Wu L.: A Study On Automatic Control Of Wheel Loaders In Rock/Soil Loading, A Dissertation Submitted To The Faculty Of The Department Of Mining And Geological Engineering, In Partial Fulfillment Of The Requirements For The Degree Of Doctor Of Philosophy, With A Major In Mining, Geological And Geophysical Engineering In The G2003, 2003.
• [28] Hemami A. : Robotic Excavation, Robotic Excavation, Robotics and Automation in Construction, 2008.
• [29] Almqvist H.: Automatic bucket fill, Thesis in Automatic Control at Linkópings Tekniska Hógskola, 2009.
• [30] Sarata S., Osumi H., Hirai Y., Matsushima G., Tsubouchi T.: Motion control for bucket of wheel loader based on shape of pile and resistance force, Proc. of 18th Int. Symp. on Automation and Robotics in Construction, 2001, s. 259-264
• [31] Sarata S., Osumi H., Hirai Y., Matsushima G.: Trajectory Arrangement of Bucket Motion of Wheel Loader, Report Intelligent Systems Laboratory, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 2003.
• [32] Fabrichnyi Y.F., Kolokolov S.B.: Calculating the resistance of blasted rock to scooping by a bucket. Soviet Mining Science 11(4), 1975, s. 438-441.
• [33] Dudziński P., Pieczonka K., Wysłouch Z.: Automatic systems for steering and controlling bucket loaders, searching for solutions, Proceedings of the 1st International Conference - Off-Road Machines and Vehicles in Theory and Practice, ISTVS East European Office, 1996.
• [34] Dudziński P., Pieczonka K., Wysłouch Z.: Automatyzacja ładowarek łyżkowych, Mechanizacja i automatyzacja górnictwa, 1991.
• [35] Pieczonka K., Dudziński P.: Bucket loader research in Technical University of Wroclaw, Off-Road Machines and Vehicles in Theory and Practice, 1996.
• [36] Wysłouch Z.: Automatyzacja ruchów roboczych maszyn do robót ziemnych, Górnictwo Odkrywkowe, nr 4, 1994.
• [37] Lasmanowicz A., Pieczonka K.: Efektywność napełniania łyżki ładowarki w świetle badań modelowych, Konferencja „Nauka i Praktyka w Rozwoju Ładowarek’’, FADROMA, Wrocław 1989.
• [38] Dudziński P., Pieczonka K.: Układ do kontroli udźwigu i pomiaru rzeczywistej wydajności ładowarek łyżkowych na podwoziu kołowym, Patent Polski 278816, 1989.
• [39] Bisse, E., Hemani A., Boukas E.K.: A comparison of the required energy in loading for four scooping strategies, In Proceedings of the 3th International symposium on Mine Mechanization and Automation, Colorado School of Mines, 1995, s. 1-12.
• [40] Filia R., Obermayr M., Frank S.: A study to compare trajectory generation algorithms for automatic bucket filling in wheel loaders, Volvo Construction Equipment, Fraunhofer ITWM, Lund University, 2014.
• [41] Hemami A.: Motion trajectory study in the scooping operation of an LHD-loader, IEEE Transactions on Industry Applications 30, 1994, s. 1333-1338.
• [42] Hemami A., Hassani F.: Simulation study of a control procedure for automated loading of bulk media, Proceedings of the 22nd International Symposium on Automation and Robotics in Construction, ISARC, 2005.
• [43] Lever P.J.A., Wang F.Y.: An automated digging control for Wheel loader, Robotica, 19, 2001, s. 2497-2511.
• [44] Dudziński P.: Innowacyjna strategia w nauce inspiracją dla nowoczesnego przemysłu - przykłady aplikacji, Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, nr 2(32), 2016,s. 36-48.
• [45] Dudziński P., Czabanowski R., Konieczny A., Kosiara A., Skurjat A., Stefanów D.: Process-Optimized System Functionality of Mobile Work Machines. PROSYMA, Grant Komisji Europejskiej 606227, konsorcjum: Lehhof (Niemcy), G+L (Norwegia), SENSY (Belgia), Cologne University of Applied Science (Niemcy), Katedra Inżynierii Maszyn Roboczych i Pojazdów Roboczych Politechniki Wrocławskiej, 2016.