Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Strength analysis of typical Koepe pulley constructions applied in mine hoisting installations

Wolny S., Ładecki B.

Engineering Transactions

|

2017

|

Vol. 65, iss. 3

523--538

EN

A large number of hoisting installations equipped with Koepe pulleys are presently operating in Polish mines. In many instances, cracks of fatigue character occur in those Koepe pulley constructions. Conducting periodic repairs in the areas of crack formations only temporarily fixes this issue. In order to eliminate this problem, this study aims at identifying the sources of fatigue crack formation and growth in Koepe pulleys. With this objective, the numerical models of the Koepe pulley construction were developed and analysed using the finite element method (FEM). The FEM analysis was preceded by the dynamic analysis of the hoisting installation during its normal work cycle. The results of these analyses – dynamic and strength – were verified by experiments on the real object by measuring forces and stresses in the selected areas of the pulley wheel. The obtained results provided the grounds for assessing the fatigue life and for introducing an improvement to the design of the considered Koepe pulley constructions.

2

Weryfikacja stanu naprężenia w elementach nośnych zmodernizowanego koła pędnego górniczego urządzenia wyciągowego

Wolny S., Badura S.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 2/I

139--148

PL

Urządzenia wyciągowe w kopalniach są budowane i stosowane od wielu lat. Są one jednak tematem ciągłych badań, których celem jest poznanie czynników umożliwiających poprawę ich właściwości eksploatacyjnych. Koło pędne maszyny wyciągowej stanowi skomplikowany element konstrukcji w skład którego wchodzą m.in. płyty, powłoki, tarcze, przepony, elementy żeber promieniowych i obwodowych rozmieszczonych w zależności od rodzaju konstrukcji. Celem podjętej – powtórnej – analizy wytrzymałościowej koła pędnego urządzenia wyciągowego, było uzyskanie pełnej informacji o stanie naprężeń jaki powstaje w zmodernizowanych jego elementach składowych, stosownie do sugestii zawartych w opracowaniu [7]. Celem tych sugestii było globalne obniżenie stanu naprężenia oraz eliminacja obszarów o znacznej koncentracji naprężeń. Wyniki przeprowadzonych analiz – numerycznych i eksperymentalnych w zakresie stanu naprężenia, pozwoliły na określenie trwałości zmęczeniowej konstrukcji koła pędnego.

EN

Hoisting installations in mines have been constructed and operated for many years, yet they still merit a rigorous research to identify all factors that would enable us to improve their performance parameters. A Koepe pulley in a winding system is a complex structural component, made of plates, shells, discs, membranes, radial or circumferential fin elements varying in their actual layout, depending on the design.The strength analysis of a Koepe pulley in a hoisting system is carried out to get a better insight into the state of stress experienced by modernized pulley components, according to the suggestions made in the study [7]. The purpose of these suggestions was global reduction of stress and elimination of areas of significant stress concentration. The results of the analyzes numerical and experimental the state of stress allowed to determine the fatigue life for a Koepe pulley.

3

Pomiary odkształceń (naprężeń) elementów nośnych koła pędnego górniczego urządzenia wyciągowego

Wolny S., Badura S.

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2015

|

Nr 3

55--58

PL

Urządzenia wyciągowe w kopalniach są budowane i stosowane od wielu lat. Są one jednak tematem ciągłych badań, których celem jest poznanie czynników umożliwiających poprawę ich właściwości eksploatacyjnych. Koło pędne maszyny wyciągowej stanowi skomplikowany element konstrukcji, w skład którego wchodzą m.in. płyty, powłoki, tarcze, przepony, elementy żeber promieniowych i obwodowych rozmieszczonych w zależności od rodzaju konstrukcji. Celem podjętej analizy wytrzymałościowej koła pędnego urządzenia wyciągowego było uzyskanie pełnej informacji o stanie naprężeń, jaki powstaje w jego elementach składowych pod wpływem obciążeń eksploatacyjnych, i znajomość ekstremalnych wartości składowych stanu naprężenia w elemencie, co jest podstawą do oceny jego wytrzymałości oraz dopuszczalnego okresu eksploatacji. Autorzy postanowili zatem wykonać pomiary stanu naprężenia na obiekcie rzeczywistym, w warunkach normalnej eksploatacji.

EN

Hoisting installations in mines have been constructed and operated for many years, yet they still merit a rigorous research to identify all factors that would enable us to improve their performance parameters. A Koepe pulley in a winding system is a complex structural component, made of plates, shells, discs, membranes, radial or circumferential fin elements varying in their actual layout, depending on the design. The strength analysis of a Koepe pulley in a hoisting system is carried out to get a better insight into the state of stress experienced by pulley components under the operational loads and to find the extreme values of the stress components, which underlies the fatigue endurance and life assessments. Authors decided thus taken on a real object strain (stress) measurements, under the typical operating conditions.

4

Ocena stanu naprężenia w elementach nośnych konstrukcji koła pędnego górniczego wyciągu szybowego

Wolny S., Ładecki B.

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2013

|

Nr 4

67--71

PL

Opracowanie kryteriów oceny stanu technicznego elementów górniczego urządzenia wyciągowego, w tym koła pędnego, ze szczególnym uwzględnieniem trwałości zmęczeniowej w funkcji czasu eksploatacji i rodzaju urządzenia wyciągowego, wymaga przeprowadzenia gruntownej analizy wytrzymałościowo-zmęczeniowej, uwzględniającej rzeczywiste wartości ich obciążeń oraz zmiany tego obciążenia w czasie. Nie można jednak tego osiągnąć bez wnikliwych studiów nad dynamiką procesów zachodzących w czasie normalnej eksploatacji urządzenia, jak również awarii. Bazując na dokumentacji technicznej analizowanego obiektu, opracowano model numeryczny MES konstrukcji koła pędnego, a następnie wykonano analizę wytrzymałościową stanu naprężenia w elementach konstrukcyjnych koła pędnego, wywołanego normalną eksploatacją wyciągu.

EN

In order to develop reliable criteria for assessing the working condition of hoisting installations incorporating a pulley block, in the context of their fatigue endurance in the function of service time and depending on the type of hoisting gear. A thorough fatigue analysis is required to find the real loads and their time variations, necessitating the study of dynamic processes during the normal operating conditions of a hoisting gear and in emergency. Underlying the numeral FEM model of the supporting elements of the pulley block are the technical specifications of the analyzed object and FEM calculations followed by endurance analysis to find the state in structural elements of the pulley block under typical service conditions.

5

Stress analysis in structural components of the Koepe pulley in hoisting installations

Wolny S., Badura S.

Engineering Transactions

|

2012

|

Vol. 60, iss. 2

155-155

EN

Hoisting installations in mines have been constructed and operated for many years, yet they still merit a rigorous research to identify all factors that would enable us to improve their performance parameters. A Koepe pulley in a winding system is a complex structural component, made of plates, shells, discs, membranes, radial or circumferential ?n elements varying in their actual layout, depending on the design. The strength analysis of a Koepe pulley in a hoisting system is carried out to get a better insight into the state of stress experienced by pulley components under the operational loads and to find the extreme values of the stress components, which underlies the fatigue endurance and life assessments. Accordingly, the stress analysis of pulley elements is performed by the numerical methods, utilising the FEM approach. Models are developed using the program “FEMAP” and the stress analysis uses the package “NE”/“Nastran for Windows’. The numerical data are then verified through strain (stress) measurements taken on a real object, under the typical operating conditions.

6

Eksperymentalna weryfikacja stanu naprężenia w elementach koła pędnego urządzenia wyciągowego

Wolny S., Dzik S., Badura S.

Przegląd Mechaniczny

|

2010

|

nr 3

22-26

PL

W polskich kopalniach węgla kamiennego oraz rud pracuje około 80% konstrukcji kół pędnych, które zostały zaprojektowane i wykonane w latach 70. i 80. ubiegłego stulecia. Zgodnie z obowiązującymi przepisami górniczymi i w związku z faktem, że minął okres 30 lat pracy tych konstrukcji, powinny one zostać wyłączone z eksploatacji. W rzeczywistości część z nich utrzymywana jest w stanie czyniącym zadość odpowiednim przepisom i nadal eksploatowana. Autorzy podjęli próbę oceny stanu technicznego konstrukcji koła pędnego. W opracowaniu przedstawiono wyniki pomiarów odkształceń w elementach konstrukcji koła pędnego na obiekcie rzeczywistym w warunkach normalnej jego eksploatacji w jednej z polskich kopalń. Pomiary wykonano w trakcie pełnego cyklu eksploatacyjnego pracy urządzenia wyciągowego z prędkością jazdy ustalonej V=16 m/s oraz w przypadku hamowania bezpieczeństwa przy prędkości jazdy ustalonej V=10 m/s dla dwóch położeń pełnego naczynia wydobywczego w szybie: 1 - w połowie głębokości szybu, 2 - w dolnej części szybu.

EN

In Polish coalmines and ore mines about 80% operating Koepe pulleys were built in 70s and 80s of the last century. According to obligatory mining code and for the sake of 30 years of operational use, these machines should be take out of service. In fact, some of these structures meet obligatory codes and are exploited by now. Authors undertake a study o technical condition of Koepe pulley. In the paper there were presented results of stress measurements in the elements of the structure of Koepe pulley in real conditions occurring in one of coalmines in Poland. Measurements were carried out during operating cycle of winding gear with fixed drive speed Vo = 16 m/s and in the case of safe braking with the fixed speed of drive V = 10 m/s for two positions of gin tub in output shaft: 1 - in a half of depth of output shaft, 2 - in bottom part of the output shaft.

7

Simulation testings of emergency braking of the mining shaft hoist

Wójcik M.

Journal of KONBiN

|

2010

|

No. 2-3 (14-15)

401-408

EN

For each mining shaft hoist braking devices shall be provided, which in the event of conveyance overwind the boundary positions, act upon conveyances with braking forces, independently on the brake mounted in a drive. The state, in which the conveyances overwind the boundary positions, is called the shaft hoist emergency braking state. It is the most dangerous emergency event occurring during the shaft hoist operation. Digital simulation of the hoist emergency braking state, carried out on the appropriate model, enables to assess kinematic and dynamic parameters of that process.

PL

W artykule przedstawiono zagadnienie badań dotyczących awaryjnego hamowania naczyń wyciągowych po przejechaniu przez te naczynia skrajnych położeń technologicznych. Na podstawie mechanicznego modelu wyciągu górniczego opracowano jego model matematyczny opisujący analizowane stany awaryjnego hamowania naczyń wyciągowych. Artykuł zawiera również wyniki badań symulacyjnych procesu hamowania na rzeczywistym wyciągu górniczym w którym zainstalowano cierne urządzenia hamujące.

8

Hamowanie bezpieczeństwa górniczego urządzenia wyciągowego z zastosowaniem liniowo narastającej wartości siły hamowania

Kyureghyan K.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2009

|

nr 1

39-45

PL

Praca przedstawia analizę dynamiki stanu pracy górniczego urządzenia wyciągowego w warunkach hamowania bezpieczeństwa. Proces hamowania bezpieczeństwa przedstawiono za pomocą modelu mechanicznego z uwzględnieniem liniowo narastającej wartości siły hamowania zastosowanej do koła pędnego. Na podstawie modelu mechanicznego zapisano układ równań falowych dla przemieszczeń i odkształceń dowolnych przekrojów poprzecznych lin nośnych i wyrównawczych. Rozwiązanie analityczne układu równań pozwala na wyznaczenie zależności opisujących naprężenia w ustalonych przekrojach lin, wartości obciążenia liny nośnej w miejscu jej zejścia z koła pędnego oraz minimalny przedział czasu t∈<0;t0), w którym następuje wzrost wartości siły hamowania.

9

Ocena stanu naprężenia w elementach bębna pędnego górniczej maszyny wyciągowej

Wolny S., Łowkis Z., Dzik S., Badura S.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2008

|

z. 74 [258]

403-410

EN

Dimensioning rules of a mining hoist drive wheel that are actually in use, do not give a possibility to determine properly the stress and strain condition in the most afforded area of the structure, and the estimation of its fatigue life on that base is not possible. It seems necessary to undertake the effort aimed at development of the method to estimate the driving wheel elements technological condition regarding the fatigue phenomena. The results of dynamic analysis, strength analysis, and measurements verifying calculations that were made in actual object can make up a basis for further work on the revisal of relevant regulations. This elaborations may be considered as a step toward this enterprise continuation.

10

O pewnych problemach projektowania wielkogabarytowych konstrukcji płytowo-powłokowych

Bucko S., Trzebicki M.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2008

|

R. 49/2, nr 4-5

33-39

PL

W działalności zespołów konstruktorskich funkcjonują często poglądy dotyczące stosowania standardów uważanych tradycyjnie za słuszne. W pracy pokazano wyniki analizy takich rozwiązań konstrukcyjnych, które mogą spowodować pogorszenie jakości konstrukcji wskutek zmiany charakteru pracy i nowego schematu zniszczenia. Pokazano również przykład korzyści jakie w projektowaniu można uzyskać przez odrzucenie utartych schematów myślenia i wykorzystanie ogólnych praw mechaniki konstrukcji płytowo-powłokowych.

EN

In designer groups opinions about applications of standards which are traditionally accepted as correct are often present. The results of analysis of such structure solutions which could make worse quality of structure properties because of changing the character of its work and appearing of new scheme of destruction are present in the work. An example of advantages which could obtained during designing process by discarding commonly accepted customs and putting into practice general rules of plate-shell structure mechanics.