Doświadczalna identyfikacja obciążenia napędów wysięgnikowego kombajnu chodnikowego podczas urabiania

• Autorzy: Cheluszka Piotr , Habryka Dawid , Szolc Patryk

Warianty tytułu

EN

Experimental identification of the load of the boom–type roadheader’s drives during cutting proces

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Proces urabiania, zwłaszcza skał trudno urabialnych, wysięgnikowymi kombajnami chodnikowymi jest źródłem silnych obciążeń dynamicznych, nie tylko napędu głowic urabiających, ale również mechanizmów wychylania wysięgnika, na którego końcu głowice te są rozmieszczone. Zapewnienie odpowiednich proporcji pomiędzy wartościami parametrów siłowych mechanizmów wychylania wysięgnika oraz mocą napędu głowic urabiających i masą kombajnu ma kluczowe znaczenie z punktu widzenia skuteczności i efektywności urabiania czoła przodku drążonego wyrobiska korytarzowego w kopalniach podziemnych lub tuneli. W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań doświadczalnych kombajnu chodnikowego R–130 (prod. Famur S.A.) w warunkach półprzemysłowych. Na podstawie charakterystyk dynamicznych zarejestrowanych podczas urabiania powierzchni bloku cementowo-piaskowego określone zostały relacje pomiędzy obciążeniem napędu głowic urabiających oraz mechanizmów wychylania wysięgnika. Zbadano wpływ technologii urabiania (rodzaju skrawu wykonywanego podczas przemieszczania głowic urabiających w ruchu roboczym) przy różnych skojarzeniach wartości parametrów procesu urabiania na obciążenie napędów kombajnu chodnikowego odpowiedzialnych za realizację tego procesu.

EN

The mining process, especially of hard rocks, using boom–type roadheaders is the source of strong dynamic loads not only for the drive of cutting heads, but also for boom swinging mechanisms, at the end of which these cutting heads are arranged. Ensuring appropriate proportions between the values of the force parameters of the boom swinging mechanisms and the power of cutting heads drive and the weight of the roadheader is of key importance from the point of view of efficiency and effectiveness of mining the heading face of the drilled roadways in the underground mine or tunnels. The article presents selected results of experimental investigations of the R–130 roadheader (manufactured by Famur S.A.) in laboratory conditions. On the basis of dynamic characteristics recorded during cutting of the cement-sand block surface, the relations between the load of the cutting heads drive and boom swinging mechanisms were determined. The influence of cutting technology (the type of cut performed during moving of cutting heads in a work movement) was examined with different associations of the values of cutting process parameters for the load of the roadheader’s drives responsible for this process.

Słowa kluczowe

PL

kombajn chodnikowy; proces urabiania; obciążenie napędów kombajnu; badania doświadczalne; pomiary parametrów pracy

EN

roadheader; cutting process; load of roadheader’s drives; experimental tests; measurements of working parameters

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 75, nr 3
• Strony: 47--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Cheluszka Piotr

• Politechnika Śląska, Gliwice, WGiG

autor

Habryka Dawid

• Politechnika Śląska, Gliwice, WGiG, student

autor

Szolc Patryk

• Politechnika Śląska, Gliwice, WGiG, student

Bibliografia

• [1] CHELUSZKA P. 2016 – Computer–Aided Manufacturing of Working Units for High–Performance Mining Machines. In “Computer–aided Technologies – Applications in Engineering and Medicine”, Udroiu R. (ed.), InTech, DOI: 10.5772/65039.
• [2] CHELUSZKA P., DOLIPSKI M., GIZA T. 2017 – Diagnosing the hydraulic system of the roadheader boom lifting and rotation mechanism. Technicka Diagnostika, Vol. 26, No. 1, pp. 55–65.
• [3] CHELUSZKA P., SOBOTA P. 2018 – Automatic control of working process parameters as a condition for robotisation of mining machines. In Proceedings of 23rd International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics, 27–30 August, Międzyzdroje, pp. 211–216.
• [4] CHELUSZKA P., SOBOTA P., GŁUSZEK G. 2018 – Porównanie charakterystyk energetycznych urabiania kombajnem chodnikowym z głowicami poprzecznymi o zróżnicowanej konstrukcji. „Przegląd Górniczy” nr 3, s. 59–70.
• [5] ERGUN O.A. 2017 – Stability Analysis of Roadheaders. In Proceedings of the 3rd World Congress on Mechanical, Chemical and Material Engineering (MCM’17), Rome, Italy, June 8–10, pp.152-1 – 152-7.
• [6] JONAK J. 2002 – Urabianie skał głowicami wielonarzędziowymi. Wyd. Naukowe Śląsk, Katowice.
• [7] JONAK J. 2009 – Dobór parametrów eksploatacyjnych maszyny roboczej do lokalnych warunków jej pracy. MOTROL – Motoryzacja i Energetyka Rolnictwa 11C, s. 77–85.
• [8] KLICH A. (red.) 1999 – Maszyny i urządzenia dla inżynierii budownictwa podziemnego. Wyrobiska korytarzowe i szybowe w górnictwie. Wyd. Naukowe Śląsk, Katowice.
• [9] KOTWICA K., KLICH A. 2011 – Maszyny i urządzenia do drążenia wyrobisk korytarzowych i tunelowych. Wyd. ITG Komag, Gliwice.
• [10] LIU G., MU D., DUAN S., SONG D. 2012 – Design Parameters Optimization of Cutting Head of Cantilever Roadheader Based on Genetic Algorithm. Applied Mechanics and Materials, Vols. 215–216, pp 193-196, doi:10.4028/www.scientific.net/AMM.215-216.193.
• [11] MALIŃSKi M. 2015 – Wybrane zagadnienia statystyki matematycznej w Excelu i pakiecie Statistica. Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice.
• [12] SOKOŁOWSKI A. 2010 – Estymacja i testowanie hipotez. W: Statistica w badaniach naukowych i nauczaniu statystyki. StatSoft, Kraków, s. 25–60.
• [13] STANISZ A. 2007 – Przystępny kurs statystyki z zastosowaniem STATISTIVA PL na przykładach medycyny. Tom 2. Modele liniowe i nieliniowe. StatSoft, Kraków.
• [14] TIAN J., WANG S., WU M. 2018 – Kinematic Models and Simulations for Trajectory Planning in the Cutting of Spatially–Arbitrary Crosssections by a Robotic Roadheader. Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 78, August, pp. 115–123, DOI: 10.1016/j.tust.2018.03.032.
• [15] XIAOHUO L., ZHISEN L., DAN W., YEJIAN L. 2012 – Parameter Optimization Design of Hard Rock Roadheader Cutting Head Based on PSO. In: Proceedings of The 2nd International Conference on Computer Application and System Modeling (2012), Cochin, India, 20–22 October, pp. 677–680.
• [16] ZONG K., ZHANG P., WANG P., FU S., LI Y., ZHANG M., WU M. 2018 – Multifactor Analysis of Roadheader’s Body Pose Responses during the Horizontal Cutting Process. Shock and Vibration, Vol. 2018, Article ID 2387408, 18 pages, https://doi.org/10.1155/2018/2387408.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).