Analysis of operation of new construction of the frictional joint with the resistance wedge

• Autorzy: Brodny J.

Warianty tytułu

PL

Analiza pracy nowej konstrukcji złącza ciernego z klinem oporowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Frictional joint is the basic part of the friction props and yielding steel frames of dog headings. It constitutes a constructional connection and have decisive influence on the basic operational parameters of the steel frames and props, i.e. their loading capacity and yielding capacity. Currently applied constructions of frictional joints characterize with low loading capacity and unstable operation. In order to improve their operational parameters a new constructional solution of frictional joint, consisting on the application of resistance wedge assembled between the cooperating sections, was developed. Application of the resistance wedge caused an increase of resistances to motion in the frictional joint, what influenced on the increase of its loading capacity and on the increase of values of axial forces in the bolts of stirrups. In the paper results of stand tests of frictional joints with the resistance wedge, subjected to the static axial compression and impact of freely falling mass, were presented. In order to determine the influence of the resistance wedge on the operational parameters of the frictional joint, obtained results were compared with the results of studies of the frictional joints without the resistance wedge. On the basis of stand tests a physical and mathematical models of the frictional joint with the resistance wedge, were developed, and utilized to simulation analysis of its operation at impulse loading. On the basis of conducted tests and analysis one can state, that application of the resistance wedge influences on the enhancement of loading capacity, improves the state of loading the bolts in stirrups, and creates possibility of regulation of operational characteristics of the frictional joints.

PL

Złącze cierne jest podstawową częścią stojaków ciernych oraz odrzwi obudowy podatnej wyrobisk korytarzowych. Stanowi ono połączenie konstrukcyjne i ma decydujący wpływ na podstawowe parametry pracy odrzwi i stojaków, czyli na ich nośność i podatność. Obecnie stosowane konstrukcje złączy ciernych charakteryzują się niską nośnością oraz niestabilną pracą. W celu poprawy parametrów ich pracy opracowano nowe rozwiązanie konstrukcyjne złącza ciernego polegające na zastosowaniu klina oporowego montowanego między współpracującymi kształtownikami. Zastosowanie klina oporowego spowodowało wzrost oporów ruchu w złączu ciernym, co wpłynęło na wzrost jego nośności oraz na wzrost wartości sił osiowych w śrubach strzemion. W artykule przedstawiono wyniki badań stanowiskowych złączy ciernych z klinem oporowym poddanych statycznemu osiowemu ściskaniu oraz udarowemu obciążeniu swobodnie spadającą masą. W celu określenia wpływu klina oporowego na parametry pracy złącza ciernego uzyskane wyniki porównano z wynikami badań złączy ciernych bez klina oporowego. W oparciu o badania stanowiskowe opracowano modele fizyczny i matematyczny złącza ciernego z klinem oporowym, które wykorzystano do analizy symulacyjnej jego pracy przy impulsowym obciążeniu. Na podstawie przeprowadzonych badań i analiz można stwierdzić, że zastosowanie klina oporowego wpływa na podwyższenie nośności złącza ciernego, poprawia stan obciążenia śrub strzemion oraz stwarza możliwości regulacji charakterystyk pracy złączy ciernych.

Słowa kluczowe

EN

mining yielding support; friction joint; resistance wedge

PL

górnicza obudowa podatna; złącze cierne; klin oporowy

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 57, no. 1
• Strony: 209--227
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Brodny J.

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

Bibliografia

• Brodny J., 2010. Analiza zmian wartości sił osiowych w śrubach strzemion złączy ciernych. Prace Naukowe GIG, Kwartalnik nr 4/3/2010, Katowice.
• Brodny J., 2011a. Frictional joint with the resistance wedge. Monografia nr 339/2011, Politechniki Śląskiej, Gliwice.
• Brodny J., 2011b. Tests of friction joints in mining yielding supports under dynamic load. Archives of Mining Sciences, Vol. 56, no 3, p. 237-266.
• Ciałkowski B., 1996. Teoretyczne i doświadczalne podstawy konstrukcji złącz obudowy ŁP dla wyrobisk zagrożonych tąpaniami. Praca doktorska. Główny Instytut Górnictwa, Katowice.
• Kowalski E., Skrzyński K., Kozek B., 2004. Wpływ zastosowania stali o podwyższonych własnościach mechanicznych na nośność łukowej obudowy podatnej. Wiadomości Górnicze nr 9, Katowice.
• Leine R.I., Van Campen D.H., De Kraker A., Van den Steen D., 1998. Stick-slip vibrations induced by alternate friction models. Nonlinear Dynamics, 16(1).
• Michałek M., 1997. Sposoby regulowania nośności zsuwnej obudowy z odrzwi stalowych podatnych. Praca doktorska, Politechnika Śląska, Gliwice.
• Nakano K., Maegawa S., 2009. Stick-slip In skidding systems with tangential contact compliance. Tribology International 42.
• Skrzyński K., Prusek S., 2006. Techniczne i ekonomiczne aspekty stosowania stali o podwyższonych własnościach na kształtowniki obudów odrzwiowych. Prace Naukowe GIG nr 52, Katowice.
• Stoiński K., 1988. Wybrane problemy współpracy obudowy wyrobisk górniczych z górotworem w warunkach obciążeń dynamicznych-tąpań. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Zeszyt 17, Gliwice.
• Stoiński K., Matwiejszyn A., 1997. Praktyczne zastosowanie obudowy o ograniczonej podatności w warunkach zagrożenia tąpaniami. SITG Huta Łabędy. Materiały konferencyjne, Wisła.
• Szweda S., 2001. Loadings of legs in sections of mechanized supports by dynamic movements of roof and floor. Archives of Mining Sciences, Vol. 46 no 3, p. 237-266.