BazTech - Yadda

1

Wytrzymałościowa ocena stopnia zużycia lin stalowych mechanizmów zwodzenia organów urabiających koparek kołowych w świetle kryteriów odkładania

Jambor D., Tytko A.

Napędy i Sterowanie

|

2018

|

R. 20, nr 3

116--121

PL

W artykule przedstawiono problematykę związaną z odkładaniem lin stalowych stosowanych w układach wciągarek głównych koparek wielonaczyniowych górnictwa odkrywkowego. Autorzy przedstawiają wyniki badań wytrzymałościowych odcinków tych lin, pobranych z różnych miejsc systemu olinowania koparki typu SchRs 4600.30. Odcinki do badań z tych miejsc pobrano, uwzględniając stopień ich zużycia, określony na podstawie oględzin wizualnych oraz częstości przeginania cięgien na krążkach. Zużycie poszczególnych fragmentów lin, rozumiane jako spadek zmierzonej sumarycznej siły zrywającej i spadek liczby jednokierunkowych skręceń drutów, odnoszono do odcinka referencyjnego.

EN

The article presents the problems connected with removing wire ropes from main hoists' bucket-wheel excavators of open pit machines. The authors present the results of strength tests of rope segments, gathered from different parts of SchRs 4600.30 excavator rigging system. Segments for tests were gathered taking into consideration their wear level, determined on the basis of visual inspection and the frequency of bending the rope on a pulley. The wear of particular rope fragments is understood as the decrease in the measured total breaking force and the decrease in the number of single wire torsion, were related to the reference segment.

2

Analiza naprężeń i odkształceń zębów tnących koparki wielonaczyniowej w trakcie pracy z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES)

Brinas I. K., Rebedea N. I., Oltean I. L.

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2018

|

R. 56, nr 4

14--18

PL

W przypadku koparek wielonaczyniowych na proces urabiania mają wpływ siły przeciwstawne elementów roboczych i narzędzi urabiających. Siły te determinują wybór maszyn i ich parametrów oraz metody działania [1, 2]. Badania nad przyczynami awarii części mechanicznych pokazują, że systemy urabiania i ładowania powodują najwięcej awarii, około 32% wszystkich odnotowanych awarii mechanicznych [3]. W niniejszej pracy będziemy używać metody elementów skończonych (MES) do analizy odkształceń i naprężeń działających na ząb tnący, zamocowany na kole czerpakowym koparek wielonaczyniowych. W tym celu wykorzystano oprogramowanie Solid Works® – zarówno jako narzędzie CAD do projektowania zęba, jak i do modelowania oraz symulacji zjawisk.

3

In situ measurements regarding the BWE boom using accelerometers and strain gauges at BWEs operating in CEO open pits

Lazar M., Andras I., Risteiu M., Predoiu I.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2018

|

R. 59, nr 4

86--93

EN

The boom of BWE is a very complex structure, dictated by its functions in operation of the excavator. In the simplest approach, it can be considered as an arm of an R-R robotic manipulator, having at distal extremity the working element, i.e. the bucket wheel, being fixed at proximal extremity by a joint to the turret, which, at its turn is articulated to the infrastructure which includes the undercarriage (travelling mechanism). In order to reduce the weight/stiffness ratio and to include the on board conveyer, the boom is generally embodied as a lattice – truss structure. The constitutive elements i.e. the members and joints are subject to severe loads, which due to their cyclical variable character with a high random component, lead to failures which are caused by overloading and/or fatigue. The actual paper deals with the field measurements performed in past years on several BWEs from CEO open pits, including acceleration measurements and stress measurements using strain gauges. Both kind of sensors-accelerometers and strain gauges were mounted on several critical points of the boom, and the measurements were performed both in normal operation and in some loading-operating scenarios. The recorded data were postprocessed in order to obtain spectral graphs in order to obtain information about the influence of different excitation sources on the boom elements behaviour.

PL

Wysięgnik wielonaczyniowej koparki kołowej jest złożoną strukturą definiowaną przez technologię pracy koparki. W celu zmniejszenia stosunku waga/sztywność oraz występowania przenośnika taśmowego wysięgnik jest zaprojektowany jako konstrukcja kratownicowa. Jej elementy są poddawane silnym obciążeniom, które ze względu na ich cykliczny charakter z wysoką składową losową prowadzą do awarii spowodowanych przeciążeniem lub zmęczeniem konstrukcji. Niniejszy artykuł przedstawia pomiary terenowe wykonane w ostatnich latach na wielonaczyniowych koparkach kołowych pracujących w kopalniach CEO za pomocą tensometrów oraz akcelerometrów. Pomiary te zostały zamontowane w krytycznych punktach wysięgnika, a pomiary zostały wykonane zarówno podczas normalnej pracy koparki jak i podczas realizacji scenariuszy obciążenia. Zarejestrowane dane zostały poddane obróbce w celu uzyskania wykresów widmowych.

4

Experience in renewal BWEs bucket at Mátrai Erőmű SA open pit

Gábor L., Virág Z.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2018

|

R. 59, nr 4

94--97

EN

The Department of Geotechnical Equipment is involved since two decades in research and development of teeth, buckets and other active parts of different kinds of mining excavators. The actual study is devoted to reveal new difficulties arising when excavating in the sandstone as overburden rock, mainly regarding the buckets of bucket wheel excavators. As a consequence of the increased cutting forces, the buckets suffer deformations. In case of the change of cutting geometry, as a result of renewal (strengthening) of buckets, the winning becomes no-optimal and there will be more breakdowns. The investigations made and reported in the actual paper led to provide guidelines for a better renewal method of buckets.

PL

Department of Geotechnical Equipment od dwóch dekad zajmuje się badaniami i rozwojem zębów, czerpaków oraz innych aktywnych elementów różnych maszyn podstawowych. Aktualne badania służą rozwiązaniu problemów związanych z pracą koparek wielonaczyniowych kołowych w nadkładzie zawierającym piaskowce. W wyniku pracy w takim środowisku, a co za tym idzie, zwiększonych sił skrawania, czerpaki koparek ulegają odkształceniom. Zmiana geometrii procesu cięcia skały, która jest rezultatem renowacji czerpaków prowadzi do nieoptymalnego urabiania skutkującego zwiększoną ilością awarii. Przeprowadzone badania, przedstawione w niniejszym artykule, doprowadziły do opracowania wytycznych nowej, lepszej metody renowacji czerpaków.

5

Automatic detection of unmineable inclusions while bucket wheel excavator digging, using electromagnetic (EM) sensor and GPS

Galetakis M., Vafidis A., Kritikakis G., Deligiorgis V., Michalakopoulos T., Apostolopoulos G., Roumpos C., Pavloudakis F.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2018

|

R. 59, nr 4

7--15

EN

This work describes a methodology for the automatic detection of unmineable inclusions while bucket wheel excavator (BWE) digging, using electromagnetic (EM) sensor and GPS. The overall methodology consists of data collection, pre-processing and evaluation. Two different data evaluation approaches were developed and implemented in Matlab programming environment. A relatively simple one called Simple Mode, based on statistical process control and a more sophisticated one, called Advanced Mode, based on Position Prominence Index (PPI) and on Neural-Network based Pattern Recognition (NNPR). Synthetic electromagnetic data created and used (both in simple and advanced mode) for testing the algorithms extensively. Real data, surveyed by moving the EM sensor (CMD2 of GF Instruments) and GPS against a mine slope, were examined with the proposed methodology as well. Advanced Mode provided more accurate results than Simple Mode in automatic detection of unmineable inclusions. However it is sensitive in positioning accuracy and it requires access to EM data acquired in successive bucket wheel cuts.

PL

W pracy opisano metodologię automatycznego wykrywania nieurabialnych wtrąceń podczas normalnej pracy koparki wielonaczyniowej (BWE) przy użyciu czujnika elektromagnetycznego (EM) i GPS. Ogólna metodologia obejmuje gromadzenie danych, wstępne przetwarzanie oraz ocenę. Opracowano dwa różne warianty oceny danych i wdrożono je w środowisku programowania Matlab. Stosunkowo prosty, zwany Simple Mode, oparty na statystycznej kontroli procesu i bardziej zaawansowany, zwany Advanced Mode, oparty na Position Prominence Index (PPI) oraz na Neural-Network based Pattern Recognition (NNPR). Utworzono i wykorzystano syntetyczne dane elektromagnetyczne (zarówno w trybie prostym, jak i zaawansowanym) do wszechstronnego testowania algorytmów. Uzyskane w warunkach terenowych dane pochodzące z czujnika EM (CMD2 z GF Instruments) i GPS przesuwanych na skarpie zabierki, zostały również przeanalizowano przy zastosowaniu ww. metodologii. Tryb zaawansowany (Advanced Mode) zapewnia dokładniejsze wyniki niż tryb prosty (Simple Mode) w automatycznym wykrywaniu nieurabialnych inkluzji. Jest jednak wrażliwy na dokładność pozycjonowania i wymaga dostępu do danych czujnika elektromagnetycznego (EM) uzyskanych w kolejno wybieranych przez koparkę wielonaczyniową pasmach zabierki.

6

Assessment of geophysical methods for the detection of hard rock formations in lignite mines employing bucket wheel excavators. The case of South Field lignite mine, Macedonia, Greece

Vafidis A., Kritikakis G., Ecomonou N., Galetakis M., Soultana A., Michalakopoulos T., Apostolopoulos G., Roumpos C., Pavloudakis F.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2018

|

R. 59, nr 4

23--30

EN

In this paper the preliminary evaluation of the potential of geophysical methods for the detection of geological formations of high cutting resistance and hard rock inclusions during the excavation by bucket wheel excavators (BWEs) is presented. The assessment of the geophysical methods for such applications was based on the findings obtained from the literature review, as well as on simulations and field tests. The field tests were conducted at South Field mine Kozani Greece and employed electrical, electromagnetic and GPR methods. Simulations were performed in 2D and 3D, in order to examine the response of GPR in a stratified geological structure consisting of several layers and boulders of various sizes at different depths.

PL

W artykule przedstawiono wstępną ocenę możliwości zastosowania geofizycznych metod wykrywania formacji geologicznych o wysokiej odporności na skrawanie jak i wtrąceń nieurabialnych, podczas normalnej pracy koparek wielonaczyniowych kołowych. Ocena metod geofizycznych dla takich zastosowań została oparta na wynikach uzyskanych z przeglądu literaturowego, a także na symulacjach i testach terenowych. Testy terenowe przeprowadzono w kopalni South Field, Kozani w Grecji, gdzie przeprowadzono badania z wykorzystaniem metod elektrycznych, elektromagnetycznych i GPR. Symulacje przeprowadzono w 2D i 3D, w celu określenia odpowiedzi GPR w niejednorodnej strukturze geologicznej składającej się z kilku warstw litologicznych i wtrąceń skalnych o różnych rozmiarach na różnych głębokościach.

7

Systemy zdalnego kierowania ruchem maszyn górniczych w kopalniach odkrywkowych – propozycja identyfikacyjno-symulacyjnego programu projektowania pracy koparki kołowej

Nowak-Szpak A.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2017

|

R. 58, nr 6

4--13

PL

W artykule przedstawiono aktualne tendencje w górnictwie odkrywkowym, zmierzające do zdalnego sterowania maszyn tworzących ciąg technologiczny. Omówiono obecnie stosowane metody projektowania planów pracy koparek wielonaczyniowych kołowych. Przedstawiono możliwości zastosowania opracowanego w ,,Poltegor-Instytut” Instytucie Górnictwa Odkrywkowego programu tworzącego kompleksowe technologie pracy koparki wielonaczyniowej pracującej na froncie ustabilizowanym.

EN

The article presents the overview of current trends in surface mining in the area of remote control of machinery forming a technological process of excavation. Applied methods used for planning end designing working plans of bucket wheel excavators are presented. Suggestions for using the identification&simulation software developed in the „Poltegor-Instytut” that models complex technology solutions of bucket wheel excavators working on the stabilized front (i.e. with regular working parameters) are given in the article.

8

Propozycja adaptacji wskaźnika wykorzystania wyposażenia OEE (Ovrall Equipment Effectiveness) do oceny efektywności technicznej pracy maszyn podstawowych w kopalniach odkrywkowych węgla brunatnego

Strempski A., Woźniak J.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2017

|

R. 58, nr 1

5--10

PL

W artykule przedstawiono problematykę związaną z szacowaniem efektywności technicznej wielonaczyniowych koparek kołowych pracujących w układzie KTZ. Porównano stosowane w raportach kopalnianych wskaźniki technicznej efektywności całkowitej wraz z propozycją zastosowania miary efektywności wyposażenia OEE (Overall Equipment Effectiveness). Z uwagi na specyfikę procesu technologicznego zaproponowano alternatywny zmodyfikowany sposób liczenia składowej jakościowej w mierze OEE, rozumianej jako „jakość procesu eksploatacji”. Przeprowadzono analizę porównawczą rocznych wyników pracy dwóch koparek wielonaczyniowych kołowych w czasie trzech lat pracy, przy zdejmowaniu nadkładu w przykładowej kopalni węgla brunatnego.

EN

The article presents the problem associated with the estimation of technical efficiency of bucket wheel excavators working in KTZ system. It was compared such parameters which are used in mine reports (indicators of total technical efficiency) with a proposal for the use of measuring equipment effectiveness OEE – Overall Equipment Effectiveness. Taking into account specificity of the technological process proposed an alternative method of calculating the modified component qualitative measure OEE ratio, understood as “quality of exploitation process”. They made a comparative analysis of the annual results of the work of two bucket wheel excavators in the three years of work, during the removal of overburden in a lignite mine.

9

Metody doboru koparek wielonaczyniowych w zależności od występujących parametrów górniczo-geologicznych w kopalniach odkrywkowych

Kasztelewicz Z., Sikora M.

Kruszywa : produkcja - transport - zastosowanie

|

2013

|

Nr 4

28--34

PL

Poprawny dobór koparek wielonaczyniowych do występujących parametrów górniczo-geologicznych jest jednym z najważniejszych zagadnień planowania eksploatacji w odkrywkowej eksploatacji złóż. Mimo że branża górnicza bogata jest w całe typoszeregi koparek wielonaczyniowych łańcuchowych, kołowych, o budowie tradycyjnej, jak i koparek kompaktowych, wciąż nie opracowano jednolitego modelu wspomagającego projektowanie nowych kopalń pod względem doboru maszyn podstawowych urabiających.

EN

The proper choice of bucket-wheel excavators for the existing mining and geological parameters in one of the main issues of the open cast mining planning. Despite the abundance of ranges of bucket chain excavators, traditional bucket-wheel excavators, as well as compact excavators, a unified model of supporting the design of new mines from the point of view of the selection of the basic excavating machines has not been developed yet.

10

Długoterminowe badania eksploatacyjne obciążeń ustrojów nośnych koparek

Onichimiuk M., Wygoda M., Figiel A.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2013

|

R. 54, nr 3-4

24--30

PL

Określono przyczyny powstawania uszkodzeń i awarii ustrojów nośnych koparek górnictwa odkrywkowego. Omówiono dotychczasowe prace dotyczące oceny zasobu trwałości zmęczeniowej. Zaprezentowano opracowany w Poltegor-Instytut system ciągłego monitoringu i oceny stanu wytężenia ustrojów nośnych. Przedstawiono wyniki badań eksploatacyjnych systemu na ustroju nośnym koparki kołowej SchRs 4000 w KWB Bełchatów. Podano korzyści wynikające z wdrożenia systemu na koparkach górnictwa odkrywkowego.

EN

Reasons of damages and failures in load carrying structures of opencast mining excavators have been defined. Activities connected with assessment of fatigue life reserves have been discussed. System for constant monitoring and effort assessment of load-carrying structures elaborated in Poltegor-Institute has been presented. Results of the system tests on load carrying structure of SchRs 4000 bucket wheel excavator in Opencast Mining Bełchatów have been presented. Advantages resulting from implementation of the system in opencast mining excavators have been indicated.

11

Zasady doboru koparek wielonaczyniowych dla kopalń odkrywkowych w zależności od występujących parametrów górniczo-geologicznych

Kasztelowicz Z., Sikora M.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2012

|

R. 53, nr 3-4

38-43

PL

Poprawny dobór koparek wielonaczyniowych do występujących parametrów górniczo-geologicznych jest jednym z najważniejszych zagadnień planowania odkrywkowej eksploatacji złóż. Szereg uwarunkowań górniczych, geologicznych i geotechnicznych sprawia, że jest to temat złożony, wymagający przeprowadzenia starannej analizy, rozpatrywania wariantów i wyboru najkorzystniejszych rozwiązań. Pomimo, iż branża górnicza bogata jest w całe typoszeregi koparek wielonaczyniowych łańcuchowych, kołowych o budowie tradycyjnej jak i koparek kompaktowych, wciąż należy oczekiwać budowy nowych maszyn dedykowanych dla ścisłych warunków górniczo-geologicznych. Autorzy artykułu wskazują najważniejsze parametry, jakie powinny być brane pod uwagę w procesie doboru koparek wielonaczyniowych oraz podają uproszczony schemat takiego postępowania.

EN

Correct selection of bucket wheel excavators to occuring mining and geological parameters is one of the most important issue in open cast planning exploitation. Series of mining, geological and geotechnical conditions makes complex issue and it requires detailed analysis, consider variants and choose the best solution. Although, in the mining industry there are many series of bucket chain excavators, traditional bucket wheel excavators and compact bucket wheel excavators still need to construct new machines which are designed for specific mining and geological conditions. Authors of the article show the most important parameters, which should be taken into consideration in the bucket ladder excavators selection process and they offer a simplified block diagram of such proceedings.

12

Optymalizacja charakterystyk dynamicznych wielonaczyniowej koparki kołowej na etapie projektu wstępnego

Rusiński E., Kaczyński P., Moczko P., Pietrusiak D.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2012

|

R. 53, nr 3-4

25-28

PL

Maszyny podstawowe górnictwa odkrywkowego należą do grupy maszyn roboczych poddawanych silnym obciążeniom dynamicznym, w dużej części o charakterze stochastycznym, na które nałożone są ciągłe pulsacje obciążeń, wynikające z procesu urabiania (w przypadku koparek kołowych lub łańcuchowych). Ponadto praca obiektów tego rodzaju ma wymiar całodobowy, a czas eksploatacji sięga nawet pięćdziesięciu lat. Odpowiednie dostosowanie charakterystyk dynamicznych obiektu przekłada się na jego wydłużoną i bezawaryjną pracę. Zaprezentowano proces badania charakterystyk dynamicznych wielonaczyniowej koparki kołowej na etapie projektu wstępnego. Wykazano wpływ modyfikacji strukturalnych na lokalne oraz globalne postacie drgań własnych. Przeprowadzenie symulacji na modelu numerycznym umożliwiło dostosowanie charakterystyk dynamicznych koparki optymalnie do przewidywanych warunków pracy. W rezultacie, zredukowane do minimum drgania, wynikające z charakterystyki samej maszyny, przełożą się na trwałość konstrukcji.

EN

Surface mining machinery belong to the group of heavy duty machines that are strongly exposed to the dynamic loads. Acting load derives from excavating system and its periodicity is directly related with the system characteristic. Machines operational time is round the clock and it lasts even till 50 years. Proper identification and tuning of the modal characteristics of the object, positively influence on the durability and failure-free operation. Presented results show investigations of the dynamic characteristics of bucket wheel excavator on the stage of preliminary project. The influence of the structure modification on the local and global eigenfrequency is shown. With the use of the numerical model simulation, performed for proper tuning of the modal characteristics, the structure was optimized. As a result, the reduced vibrations amplitude, will increase the durability of machine and its operational time.

13

Obciążenie przy udarowym zatrzymaniu ruchu koła czerpakowego na przykładzie koparki SRs 1200

Szepietowski S. W.

Napędy i Sterowanie

|

2011

|

R. 13, nr 7/8

156-159

PL

Przy uderzeniu czerpaka koparki kołowej w nieurabialną przeszkodę (np. w przypadku występowania w urabianym ośrodku głazów narzutowych) następuje raptowne zatrzymanie ruchu koła i wynikające z tego duże dynamiczne obciążenie o charakterze impulsu. Odpowiednie badania obciążeń impulsowych przeprowadzono na koparce SRs1200 podczas urabiania glin zwałowych z licznymi głazami narzutowymi. Wyniki badań wykazały, że przy uderzeniowym zatrzymaniu ruchu koła w ustroju nośnym wysięgnika urabiającego powstają naprężenia dynamiczne o wartości 4,4 razy większe od wynikających z maksymalnej dopuszczalnej siły urabiania, przyjętej do obliczeń wytrzymałościowych.

EN

Near stroke of bucket of BWE in obstacle (the in case of occurrence in kneaded centre of erratic stones) the stop the movement of wheel follows sudden and resulting from this the large dynamic burden with character of impulse. The experienced investigations conducted on excavator SRs 1200 during digging from numerous erratic stones the boulder clays made possible with quantitative opinion coming into being in such situation of relative value of dynamic tensions in jib of wheel, brought back to tensions from maximum, received to calculations of system of excavator, static digging power.

14

The Utilisation of GNSS technology for mining process automation

Sladkova D.

Management Systems in Production Engineering

|

2011

|

nr 2 (2)

3-7

EN

VŠB-Technical University of Ostrava, institute of geodesy and mine surveying has been cooperating with Severočeské doly j.s.c. (SD) in important research project since 2007. The main goal is improve control system for opencast mining. Two bucket wheel excavators (K800/103 and KU300/27) were equipped with measurement hardware at the Libouš Lignite Mine (North Bohemia brown coal basin). The position of the bucket wheel centre is computed by means of GPS data, inclinometer and incremental measurements. Data is transferred to a base. All the values measured are saved in this database. The surface layout of the mine as well as positions of underground geological layers are updated on a regular basis in the digital model of the mine. The main aim of the research is verifying the system in connection to digital model for short time prognosis of qualitative parameters of coal (Ad, Sd, Qr, Wr and MS), continuous automatic computation of mined materials (m3, tons) and continuous checking of creation of the movement surface/plane of the excavator and mining goals. Mine surveyors have a lead role in the working team. The paper describes possibilities of using the GPS for mine surveying and for production planning.

PL

VŠB-Uniwersytet Techniczny w Ostrawie, instytut geodezji i badań górniczych współpracował z zakładem Severočeské doly j.s.c (Kopalnie Północnoczeskie S.A.) w ramach realizacji projektu badawczego od 2007 roku. Głównym celem jest poprawa systemu sterowania dla wydobycia odkrywkowego. Dwie koparki wielonaczyniowe w kopalni węgla brunatnego Libouš zlokalizowanej w północnoczeskim zagłębiu węglowym (K800/103 i KU300/27) zostały wyposażone w urządzenia pomiarowe. Pozycja bazy koparki została ustalona w oparciu o dane GPS, inklinometru oraz pomiary przyrostowe. Zebrane dane przeniesiono do bazy danych. Układ powierzchni kopalni, jak również pozycje podziemnych warstw geologicznych są stale aktualizowane w cyfrowym modelu kopalni. Głównym celem badania była weryfikacja systemu w relacji z cyfrowym modelem na potrzeby krótkoterminowych prognoz ilościowych parametrów węgla (Ad, Sd, Qr, Wr i MS), ciągłego automatycznego wyznaczania wydobytego materiału (m3, tony) oraz bieżące monitorowanie ruchów powierzchni urabianej i celów wydobywczych. Mierniczy zatrudnieni w kopalni odgrywali kluczową rolę w zespole roboczym. Artykuł opisuje możliwości wykorzystania GPS w pomiarach górniczych i planowaniu produkcji.

15

Temperature picture of a bucket tooth and its' service life

Moni V., Helebrant F.

Management Systems in Production Engineering

|

2011

|

nr 2 (2)

12-18

EN

The shape and the geometry of a bucket edge, its material and the material of a mechanical tooth are the key influences on the efficiency and energetic demands of mining processes with bucket wheel excavators. If the excavator units are often changed due to wear or breaking down, it increases the cost of the mining process, of course. It also reduces the service life of the machine and therefore it reduces the efficiency of the whole technological unit [TU] as well. Consequently, all wear causes not only changes to the shape and geometry or material features of the digging unit, but it also increases energy demands of the mining process, as mentioned. The presumption is - increased wear of digging units raises cutting resistances and consequently the temperature goes up due to higher friction and wear. Therefore, the picture of the temperature is the scale for measuring wear.

PL

Kształt i geometria krawędzi łyżki, wykorzystany materiał oraz materiał, z którego wykonano zęby, stanowią zestaw kluczowych elementów wpływających na efektywność i zapotrzebowanie energetyczne procesów wydobywczych z użyciem koparki wielonaczyniowej. Jeśli urządzenia wydobywcze są często wymieniane ze względu na awarie, zwiększa to w oczywisty sposób koszt wydobycia. Skraca również cykle obsługowe maszyny, a tym samym wpływa niekorzystnie na efektywność całej jednostki technologicznej. Ponadto zużycie urządzeń nie tylko wpływa na kształt, geometrię i cechy materiałowe łyżki, ale również zwiększa zapotrzebowanie energetyczne całego procesu. Zakłada się więc, że rosnące zużycie łyżek powoduje zwiększa opory urabiania, a tym samym podnosi temperaturę ze względu na rosnące tarcie. Skąd rozkład temperatury stanowić może miarę zużycia narzędzia urabiającego.

16

Effective energy utilisation with the excavator wheel

Hamrikova R., Jurman J.

Management Systems in Production Engineering

|

2011

|

nr 2 (2)

8-11

EN

The optimum utilisation of energy supplied to the excavator wheel rests upon the optimisation of mode parameters of breaking aimed at diminishing the energy demand of the mining process at keeping theoretical efficiency. With bucket wheel excavators, the mining process is subject, similarly to any process in the course of which rock breaking takes place, to general regularities influencing the final effect. Then, theoretical conclusions and practical results can be applied that have been verified in the operation of drilling units and tunnelling machines, in the course of which a considerable energy and thus also economic saving was made by the regulation of mode parameters of breaking. The solution proposed is based on the determination of basic dimensions of the cut mined, especially the width-depth ratio according to the criterion of minimum specific energy by volume.

PL

Optymalne wykorzystanie energii dostarczonej do koparki wielonaczyniowej zdeterminowane jest zapotrzebowaniem energetycznym całego procesu wydobywczego. W przypadku tego rodzaju ma-szyn, proces wydobywczy podlega ogólnym zasadom wpływającym na efekt końcowy, znanym z dowolnego innego proces urabiania materiału skalnego. Wówczas teoretyczne wnioski oraz prak-tyczne wyniki mogą znaleźć zastosowanie w eksploatacji urządzeń wiertniczych, tunelujących, w których dokonano znacznych oszczędności energii, a tym samym zmniejszono ekonomiczne kosz-ty, ze względu na dostosowanie parametrów urabiania. Proponowane rozwiązanie opiera się na określeniu podstawowych wymiarów urabianego materiału, w szczególności proporcji pomiędzy szerokością i głębokością, ze względu na kryterium minimalizacji zużycia energii na określony wolumen.

17

Application of GPS to the excavator wheel

Onderkova I., Cholevova I.

Management Systems in Production Engineering

|

2011

|

nr 4 (4)

19-22

EN

For disintegration process control we need a quantity that respects objectively rock-disintegrating tool interaction with the elimination of human factor. From this, basic requirements for the evaluation quantity given below follow: " is available in advance or at the moment of disintegration, " minimises the influence of human factor on the resultant effect, " evaluates objectively the disintegration process. A measure of efficiency of any disintegration process is the consumption of energy usually related to the unit volume of disintegrated rock; on the basis of analysis of done theoretical and practical researches orientated towards the disintegration processes and the verification of objectivity when used in situ (in drilling and tunnelling), at present it is minimised specific volume energy that is the most objective evaluation quantity. This quantity has a general validity for dispersion processes, and thus its use even for the evaluation of diggability on the digging wheel of excavator has a rational basis. In connection with the GIS application for controlling the extracted quantity, an optimal tool is offered for the maximum efficiency of excavation process.

PL

Do sterowania procesem urabiania niezbędne jest posiadanie skojarzonego systemu narzędzi które umożliwiają wyeliminowanie czynnika ludzkiego. Podstawowe wymogi stawiane takiemu rozwiązaniu obejmują: " dostępność z wyprzedzeniem lub w momencie urabiania, " minimalizację wpływu czynnika ludzkiego na rezultat procesu, " obiektywizację oceny procesu urabiania. Miernikiem efektywności procesu urabiania jest zużycie energii odniesione zazwyczaj do jednostki objętości odspojonej (urobionej) skały. Na podstawie przeprowadzonej analizy teoretycznej oraz praktycznych badań zorientowanych na procesy urabiania i weryfikacji obiektywności podczas badań in situ (wiercenie i tunelowanie), stwierdzono, iż zużycie energii jest najbardziej obiektywnym kryterium oceny. Wielkość ta jest wiarygodna - zasadna dla procesów urabiania i stąd jej użycie również dla oceny urabialności dla maszyny wielonaczyniowej ma racjonalne uzasadnienie. W połączeniu z aplikacją klasy GIS służącej do monitorowania urobku, stworzone zostało optymalne narzędzie służące do monitorowania efektywności procesu urabiania.

18

Wrażliwość stali 18G2A (S 355N) na asymetrię cyklu obciążenia w wymiarowaniu ustroju nośnego koparek wielonaczyniowych

Szepietowski S.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2011

|

R. 52, nr 3-4

46-49

PL

Naprężenia w ustroju nośnym koparek wielonaczyniowych i zwałowarek taśmowych mają postać cykli o różnym stopniu asymetrii. Asymetrię tę należy uwzględnić w obliczeniach wytrzymałości ustroju. W publikacji określono wartości współczynnika wrażliwości stali 18G2A (S 355N)na asymetrię cykli, przyjęte dla monitoringu trwałości zmęczeniowej ustroju nośnego wielonaczyniowych koparek kołowych.

EN

Stresses in load-carrying structure of bucket wheel excavators and belt stacking machines have got a form of cycles with different degree of asymmetry. The asymmetry should be taken into consideration during calculations of structure resistance. Value of sensitivity coefficient of 18G2A (S 355N) steel to cycles asymmetry, accepted for monitoring of fatigue life of bucket wheel load-carrying structure, have been defined discussed in the paper.

19

Problemy materiałowe i remontowe czerpaków koparek węgla brunatnego

Pękalski G., Mucha T., Lipińska A.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2011

|

R. 52, nr 3-4

10-16

PL

Dobór materiałów na czerpaki koparek węgla brunatnego jest od początku konstrukcji tych maszyn jednym z podstawowych czynników limitujących ich możliwości wydobywcze. Trwałość poszczególnych elementów w zróżnicowanych warunkach wydobycia wykazuje duże rozrzuty i zależy nie tylko od rozwiązań konstrukcyjnych ale także od rodzajów zastosowanych materiałów, ich obróbki cieplnej, podwyższania własności warstw powierzchniowych i technologii łączenia. W pracy przedstawiono dane dotyczące trwałości poszczególnych części czerpaka, zakresy, częstotliwość i czasochłonność prac remontowych w powiązaniu ze stosowanymi rozwiązaniami materiałowymi. Na podstawie wyników prac badawczych wykonywanych głównie na Wydziale Mechanicznym Politechniki Wrocławskiej wskazano i uzasadniono przyczyny zużywania i uszkodzeń. Rezultaty tych prac umożliwiły także przedstawienie własnych propozycji dotyczących modyfikacji rozwiązań materiałowych mogących podwyższać własności eksploatacyjne tego zespołu konstrukcyjnego koparek. Sugestią autorów jest przeprowadzenie prób w warunkach eksploatacyjnych czerpaków wykonanych z zaproponowanych materiałów.

EN

Since the very beginnings of the brown coal excavator building the selection of materials for their buckets has been one of the main factors limiting their mining capacities. Lives of particular parts in the variable mining conditions show high scatter and depend not only on the design solutions but also the types of materials applied, their heat treatments, improvement of their superficial layers and joining technology. In the work the data concerning durability of particular bucket parts, scopes, frequencies and time consumption of the repair works, in connection with the applied material solutions, have been presented. Based at the results of research performed mainly at the Mechanical Engineering Faculty of the Wrocław University of Technology the reasons for their wear and failure have been shown and justified. Results of the works enabled also presentation of our own proposals concerning modification of material solutions aimed at improving the operational properties of that excavator assembly. The Authors suggest trial runs of the buckets made of the proposed materials in the normal operating conditions.

20

Analiza wydajności, czasu trwania awarii, energochłonności urabiania i struktury wiekowej koparek wielonaczyniowych w krajowych kopalniach węgla brunatnego

Kasztelewicz Z.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2011

|

R. 52, nr 5

28-33

PL

W artykule dokonano porównania szeregu parametrów pracy kopalń odkrywkowych węgla brunatnego w Polsce. Podano podstawowe parametry pracy kopalń, a w tym: wydobycie węgla i zdejmowanie nadkładu, wskaźnik N:W, ilość wypompowanej wody i wskaźnik zawodnienia. Dokonano również analizy i porównania wydajności, czasu trwania awarii, energochłonności urabiania i struktury wiekowej koparek wielonaczyniowych. Podsumowując analizę dokonano porównań krajowych i niemieckich wybranych parametrów pracy układów KTZ.

EN

The article compares a number of parameters of open pit lignite mines in Poland. Lists the basic parameters of the mines, including: coal mining and overburden removal, the rate of overburden to coal, the amount of pumped out water and the water to coal indicator. Efficiency, downtime duration, energy intensity and age structure of bucket wheel excavators were also examined and compared. To sum up the analysis, comparisons of chosen operating parameters of selected domestic and German BCS systems were made.