Komputerowe badania wpływu parametrów ruchowych głowic urabiających na obciążenie układu urabiania kombajnu chodnikowego

• Autorzy: Dolipski M. , Cheluszka P. , Sobota P. , Bujnowska A.

Warianty tytułu

EN

Computer studies of the influence of operating parameters of cutting heads on the load of the roadheader cutting system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kombajny chodnikowe stosowane w polskim górnictwie węgla kamiennego do drążenia wyrobisk korytarzowych wyposażone są w poprzeczne głowice urabiające różnych typów. Wielkość głowic, kształt pobocznicy, liczba i sposób rozmieszczenia noży na pobocznicy głowicy zależą przy tym od wielkości kombajnu chodnikowego, mocy zainstalowanej w jego układzie urabiania oraz przewidywanej wytrzymałości skał, do urabiania których głowice są przeznaczone. Obciążenie głowic urabiających i układu urabiania kombajnu chodnikowego zależą ponadto od parametrów ruchowych głowic urabiających, w tym przede wszystkim: prędkości obrotowej głowic urabiających i prędkości ich wychylania oraz parametrów skrawanej warstwy. Do symulacji procesu urabiania głowicami poprzecznymi kombajnu chodnikowego wykorzystano model matematyczny procesu urabiania, zaimplementowany w programie KREON v.1.2. Badania komputerowe doprowadziły do wyznaczenia zależności: momentu sił obciążenia głowic, mocy i energochłonności urabiania od parametrów ruchowych głowic.

EN

The roadheaders used in the Polish hard coal industry for drilling dog headings are equipped with transverse cutting heads of various types. The size of heads, the shape of the side surface, the number and method of picks positioning on the side surface of the head depend on the roadheader size, installed capacity of its cutting system and the predicted strength of rocks for mining which the heads are intended. The load of cutting heads and of the roadheader cutting system is also dependent on the operating parameters of cutting heads, including most of all: rotational speed of cutting heads and their deflection speed and on the parameters of the mined layer. A mathematical model of a mining process implemented in KREON v.1.2 software was employed to simulate the process of cutting with roadheader transverse heads. The following dependencies were determined as a result of the computer studies: moment of force of the heads’ load, power and energy consumption of cutting depending on operating parameters of heads.

Słowa kluczowe

PL

kombajn chodnikowy; głowica urabiająca; obciążenie układu urabiania

EN

roadheader; transverse cutting head; load of cutting system

• Wydawca: KGHM CUPRUM Spółka z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe
• Czasopismo: Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 3
• Strony: 131--142
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Dolipski M.

• Politechnika Śląska, Wydział Górnictwa i Geologii, Instytut Mechanizacji Górnictwa, Gliwice

autor

Cheluszka P.

• Politechnika Śląska, Wydział Górnictwa i Geologii, Instytut Mechanizacji Górnictwa, Gliwice

autor

Sobota P.

• Politechnika Śląska, Wydział Górnictwa i Geologii, Instytut Mechanizacji Górnictwa, Gliwice

autor

Bujnowska A.

• Politechnika Śląska, Wydział Górnictwa i Geologii, Instytut Mechanizacji Górnictwa, Gliwice

Bibliografia

• [1] Dolipski M., Cheluszka P., 2002, Dynamika układu urabiania kombajnu chodnikowego, Wyd. Pol. Śl., Gliwice.
• [2] Dolipski M., Cheluszka P., 1999, Dynamic model of a roadheader’s cutting system which incorporates transverse cutter heads. Archives of Mining Sciences 44, iss.1, s. 113-146.
• [3] Dolipski M., Cheluszka P., Sobota P., 2013, The relevance of the rotational speed of roadheader cutting heads according to the energy consumption of the cutting process, Archives of Mining Sciences 58, no 1, s. 3-19.
• [4] Dolipski M., Cheluszka P., Sobota P., Sposób urabiania skał zwłaszcza kombajnem chodnikowym ze zmienną prędkością obrotową głowic urabiających, Zgłoszenie patentowe P.401 093 z dnia 8.10.2012.
• [5] Dolipski M., Cheluszka P., Sobota P., 2006, Komputerowe wspomaganie doboru głowic urabiających kombajnu chodnikowego dla określonych warunków górniczo-geologicznych, 3. Szkoła Mechanizacji i Automatyzacji Górnictwa: „Kombajny chodnikowe. Mechatronika w górnictwie”, Wisła, maj 2006, s.13-25.
• [6] Driesch S., Kleinert H.W., 1993, Maßnahmen zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit im maschinellen Vortrieb. Glückauf, 129, nr 7.
• [7] Evans I.: Basic mechanics of the point-attack pick. Colliery Guardian, May 1984, s.189-193.
• [8] Hekimoglu O.Z., Fowell R.J., 1991, Theoretical and practical aspects of circumferential pick spacing on boom tunnelling machine cutting heads, Mining Science and Technology 13, nr 3, s. 257-270.
• [9] Huang H., Lecampion B., Detournay E., 2013, Discrete element modeling of tool-rock interaction I: Rock cutting, Int Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics 37(2013), s.1913-1929.
• [10] Jonak J., 2001, Urabianie skał głowicami wielonarzędziowymi, Wyd. Śląsk.
• [11] Klich A. (red.), 1999, Maszyny i urządzenia dla inżynierii budownictwa podziemnego. Wyd. Śląsk.
• [12] Knissel W., Mertens V., Kleinert H.W., Mittmann M., 1984, Verfahren zur Auslegung und Optimierung der Schneidköpfe von Teilschnitt-Vortriebsmaschinen. Glückauf 120(1984), nr 23, s.1534-1539.
• [13] Krauze K., 2000, Urabianie skał kombajnami ścianowymi, Wyd. Śląsk.
• [14] Kui-Dong G., Chang-Long D., Song-Yong L., 2012, An empirical mathematic model of drums cutting torque, Journal of Theoretical and Applied Information Technology 46(2012), nr 2, s. 785-789.
• [15] Rojek J., Labra C., Oñate E., 2010, Discrete element simulation of rock cutting processes. 10th International Conference “Modern building materials, structures and techniques”, s. 1040-1044.
• [16] Shenghua Y., 2004, Simulation of rock cutting by the finite element method. International ANSYS conference proceedings, s. 61-71.
• [17] Sikora W. (red.), 2000, Określenie sił i energochłonności urabiania nożami stożkowymi, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice.
• [18] Sobota P., 2010, Analiza czynników wpływających na wydajność kombajnu chodnikowego, Materiały XIX Szkoły Eksploatacji Podziemnej, Kraków.
• [19] Tiryaki B., Ayhan M., Hekimoglu O.Z., 2001, A New computer program for cutting head design of roadheaders and drum shearers, 17th International Mining Congress and Exhibition of Turkey – IMCET 2001, s. 655-662.
• [20] Vorona M., 2012, Optimierung des Schneidprozesses und Prognose der relevanten Arbeitsgrößen bei der Gesteinszerstörung unter Berücksichtigung des Meißelverschleißes. Diss. TU Bergakademie Freiberg.
• [21] Wiese H.F., 1982, Grundlagenuntersuchung zur Optimierung der Lösearbeit von Teilschnitt-Vortirebsmaschinen mit Querschneidkop. Diss. TU Clausthal, s. 381.