Simulation of laboratory tests of steel arch support

• Autorzy: Horyl P. , Snuparek R. , Marsalek P. , Pacześniowski K.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amsc-2017-0012

Warianty tytułu

PL

Symulacja laboratoryjnych badań stalowej obudowy łukowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The total load-bearing capacity of steel arch yielding roadways supports is among their most important characteristics. These values can be obtained in two ways: experimental measurements in a specialized laboratory or computer modelling by FEM. Experimental measurements are significantly more expensive and more time-consuming. However, for proper tuning, a computer model is very valuable and can provide the necessary verification by experiment. In the cooperating workplaces of GIG Katowice, VSB-Technical University of Ostrava and the Institute of Geonics ASCR this verification was successful. The present article discusses the conditions and results of this verification for static problems. The output is a tuned computer model, which may be used for other calculations to obtain the load-bearing capacity of other types of steel arch supports. Changes in other parameters such as the material properties of steel, size torques, friction coefficient values etc. can be determined relatively quickly by changing the properties of the investigated steel arch supports.

PL

Najważniejszymi parametrami wytrzymałościowymi stalowych, podatnych odrzwi obudowy wyrobisk korytarzowych jest ich maksymalna i robocza nośność. Wartości tych nośności mogą być określane dwoma sposobami: doświadczalnie, w specjalistycznym laboratorium badawczym lub za pomocą modelowania komputerowego metodą elementów skończonych (MES). Badania laboratoryjne odrzwi są drogie i czasochłonne, jednak dla kalibracji i weryfikacji modelu numerycznego wyniki tych badań są niezbędne. Weryfikację tą, zakończoną sukcesem, przeprowadzono we współpracy Głównego Instytutu Górnictwa w Katowicach, Technicznego Uniwersytetu VSB w Ostrawie oraz Instytutu Geoniki ASCR w Ostrawie. Niniejszy artykuł przedstawia przebieg procesu kalibracji modelu numerycznego odrzwi w warunkach obciążeń statycznych. W efekcie tych działań uzyskano model komputerowy odrzwi odwzorowujący ich pracę w stanowisku badawczym. Opracowany model może być wykorzystywany do obliczania nośności innych typów odrzwi. Zmiany parametrów odrzwi wpływających na ich nośność, takich jak własności mechaniczne stali, wielkość momentu dokręcenia nakrętek śrub strzemion, współczynnik tarcia itp. Mogą być zmieniane w modelu stosunkowo szybko.

Słowa kluczowe

EN

total load-bearing capacity; steel arch yielding support; rigid support; FEM

PL

nośność odrzwi; stalowa obudowa podatna łukowa; obudowa sztywna; metoda elementów skończonych

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 62, no. 1
• Strony: 163--176
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Horyl P.

• VSB-Technical University of Ostrava, Department of Applied Mechanics, 17. Listopadu 15, 70833 Ostrava, Czech Republic, Centre of Excellence IT4 Innovations

autor

Snuparek R.

• Institute of Geonics ASCR, Studentská 1768, 70800 Ostrava, Czech Republic, Institute of Clean Technologies For Mining and Utilization of Raw Materials For Energy Use

autor

Marsalek P.

• VSB-Technical University of Ostrava, Department of Applied Mechanics, 17. Listopadu 15, 70833 Ostrava, Czech Republic, Centre of Excellence IT4 Innovations

autor

Pacześniowski K.

• Central Mining Institute, Department of Mechanical Devices Testing, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

Bibliografia

• [1] Brodny J., 2012. Analysis of operation of new construction of the frictional joint with the resistance wedge. Arch. Min. Sci. 57, 1, 209-227.
• [2] Horyl P., Šňupárek R., Maršálek P., 2014. Behaviour of Frictional Joints in Steel Arch Yielding Supports. Arch. Min. Sci. 59, 3, 723-734.
• [3] Horyl P., Šňupárek R., Hlaváčková M., 2013. Loading capacity of yielding connections used in steel arch roadway supports. Proceedings of the Seventh International Symposium on Ground Support in Mining and Underground Construction. Perth: ACG – Australian Centre for Geomechanics, 461-470.
• [4] Majcherczyk T., Niedbalski Z., Malkowski P., Bednarek L., 2014. Analysis of yielding steel arch support with rock bolts in mine roadways stability aspect. Arch. Min. Sci. 59, 3, 641-654.
• [5] Pacześniowski K., Taborek W., 2012a. Standard PN-G-15000-05:1992 – “Obudowa chodników odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych – Odrzwia łukowe otwarte – Badania stanowiskowe”.
• [6] Pacześniowski K., Taborek W., 2012b. Sprawozdanie z badań nr BL-2/12-66 – “Stanowiskowe badania odrzwi obudowy SP 16/4 i SP 19/5 z kształtownika TH29 (stal 31Mn4) oraz odrzwi SP 19/6 z kształtownika TH34 (stal 31Mn4) / not published/.
• [7] Poruba Z., Horyl P., 2014. Posouzení obloukové výztuže TH29. VŠB – TU Ostrava 2014, pp. 31 (in Czech).
• [8] „Steel Qualities“, 2015. Special Sections. Arcelor Mittal Rodange & Schifflange, Web. 24 Feb. 2015.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)