Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

New computer simulation procedure of heading face mining process with transverse cutting heads for roadheader automation

Dolipski M., Cheluszka P., Sobota P., Remiorz E.

Archives of Mining Sciences

|

2017

|

Vol. 62, no. 1

83--104

EN

The key working process carried out by roadheaders is rock mining. For this reason, the mathematical modelling of the mining process is underlying the prediction of a dynamic load on the main components of a roadheader, the prediction of power demand for rock cutting with given properties or the prediction of energy consumption of this process. The theoretical and experimental investigations conducted point out – especially in relation to the technical parameters of roadheaders used these days in underground mining and their operating conditions – that the mathematical models of the process employed to date have many limitations, and in many cases the results obtained using such models deviate largely from the reality. This is due to the fact that certain factors strongly influencing cutting process progress have not been considered at the modelling stage, or have been approached in an oversimplified fashion. The article presents a new model of a rock cutting process using conical picks of cutting heads of boom-type roadheaders. An important novelty with respect to the models applied to date is, firstly, that the actual shape of cuts has been modelled with such shape resulting from the geometry of the currently used conical picks, and, secondly, variations in the depth of cuts in the cutting path of individual picks have been considered with such variations resulting from the picks’ kinematics during the advancement of transverse cutting heads parallel to the floor surface. The work presents examples of simulation results for mining with a roadheader’s transverse head equipped with 80 conical picks and compares them with the outcomes obtained using the existing model.

PL

Urabianie skał jest zasadniczym procesem roboczym realizowanym przez kombajny górnicze. Modelowanie matematyczne tego procesu stanowi dlatego podstawę predykcji obciążenia dynamicznego głównych podzespołów kombajnu, prognozowania zapotrzebowania mocy do urabiania skał o określonych własnościach oraz jego energochłonności. Prowadzone badania teoretyczne i doświadczalne wskazują, w szczególności w odniesieniu do parametrów technicznych obecnie stosowanych w górnictwie podziemnym kombajnów chodnikowych oraz warunków ich eksploatacji, że wykorzystywane dotychczas modele matematyczne procesu urabiania mają wiele ograniczeń, a uzyskiwane z ich wykorzystaniem wyniki w wielu wypadkach istotnie odbiegają od rzeczywistości. Wynika to z nieuwzględnienia na etapie modelowania pewnych czynników silnie wpływających na przebieg procesu urabiania, bądź traktowanie ich w mocno uproszczony sposób. W artykule zaprezentowano nowy model procesu urabiania skał nożami stożkowymi głowic urabiających wysięgnikowych kombajnów chodnikowych. Istotną nowością w stosunku do dotychczas stosowanych modeli jest zamodelowanie rzeczywistego kształtu skrawów wynikającego z geometrii noży stożkowych oraz uwzględnienie zmienności głębokości skrawów na drodze skrawania poszczególnych noży, wynikającej z kinematyki noży podczas przemieszczaniu poprzecznych głowic urabiających równolegle do spągu. W pracy zamieszczono przykładowe wynik symulacji urabiania głowicą poprzeczną kombajnu chodnikowego wyposażoną w 80 noży stożkowych oraz ich porównanie z wynikami uzyskanymi z wykorzystaniem dotychczas stosowanego modelu.

2

Modelling of influence of some cutting process parameters on chatter amplitude

Jabłoński W., Zagórski K.

Mechanics / AGH University of Science and Technology

|

2009

|

Vol. 28, no. 4

101-105

EN

Vibrations are an inseparable, and in most cases, undesirable effect that accompanies cutting. They are one of the main causes which limit development of machine tools systems. For this reason, the problems of nature of vibrations are studied in many publications and research. Paper contains the results of model study concerning the influence of some cutting parameters (cutting speed, depth-of-cut, corner radius etc) on chatter amplitude. Characteristics of real process were also presented.

PL

Drgania są nieodłącznym i, w większości przypadków, niepożądanym efektem procesu skrawania. Stanowią jeden z najważniejszych powodów ograniczających rozwój systemów obróbkowych. Z tego powodu stanowią przedmiot badań i publikacji wielu badaczy. Artykuł zawiera rezultaty badań modelowych, dotyczących wpływu wybranych parametrów procesu skrawania (prędkość skrawania, głębokość warstwy skrawanej, promień naroża itp.) na amplitudę drgań. Dla porównania zaprezentowano również charakterystyki rzeczywistego procesu.

3

Predykcja numeryczna chropowatości dla powierzchni toczonej

Jabłoński W.

Mechanika / Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica

|

2004

|

T. 23, z. 4

461-469

PL

Integralną częścią każdego wyrobu wykonanego metodą obróbki skrawaniem jest warstwa wierzchnia. Jej cechy w dużej mierze decydują o własnościach detalu, a tym samym o zdolności spełniania przez niego określonych funkcji użytkowych. Własności geometryczne warstwy wierzchniej opisywane są m.in. przez parametry chropowatości. Istnieje wiele metod pomiaru chropowatości, jednak każda z nich posiada pewne wady ograniczające jej zastosowanie. W artykule zaproponowano metodę modelowania chropowatości opracowaną w oparciu o model procesu skrawania. Model reprezentuje układ o dwóch stopniach swobody, dla kierunku posuwowego i odporowego. W modelu uwzględniono główne czynniki dyssypatywne procesu: efekt regeneracyjny, wzrost dynamicznego tłumienia w obszarze bardzo małych wartości kinetycznego kąta przyłożenia. Model pozwala na przeprowadzenie symulaqi procesu skrawania. Wyniki mogą być uzyskiwane między innymi w postaci dyskretnych przebiegów czasowych. Aktualne położenie narzędzia skrawającego rejestrowane jest co jeden obrót. Punkty odpowiadające odkształceniu narzędzia w kierunku odporowym połączone odcinkami linii prostych odpowiadają przybliżonemu profilowi chropowatości. Dla tak zdefiniowanego profilu obliczono wartości parametrów chropowatości dla danych odpowiadających różnym prędkościom i różnym kierunkowym współczynnikom sztywności narzędzia. Uzyskane wyniki są zbliżone do rezultatów eksperymentalnych. Stanowi to uzasadnienie dla stosowania i dalszych badań nad opracowanym modelem.

EN

Surface finish is an important element of each part produced by cutting. The features of surface finish to a large degree determine the characteristics of product and his ability to satisfy the needs of the customer. Roughness parameters arę the crucial factors describing the surface finish . There are many methods of roughness measurement but each of them has its own disadvantages and limitations. In the paper the worked out model of cutting process was described and the method of roughness modelling was proposed. The model represents system of two-degree-of-freedom: for feed and thrust direction. It considers two main dissipative effects: 1)regenerative effect, 2)dynamie dumping by the cutting forces increase while the kinetic clearance angle tends to null. The results of the cutting process simulation can be presented as a time series of the tool deflection. This deflection in thrust direction can be regularly register at every turn of the item. Thus the information on the position of characteristics points of modelled profile is obtained. Connecting the points by a straight line one can achieve the approximation of the roughness profile. For the profile defined in that way one can estimated the basie roughness parameters (i.e. Ra and Rq). The roughness parameters computing in that way are relatively close to the experimental ones. It justifies the application and improving proposed method.

4

Analiza stanu naprężenia i odkształcenia elementu wirującego z wysokimi prędkościami przy wykorzystaniu Metody Elementów Skończonych

Jabłoński W., Barwacz L.

Mechanika / Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica

|

2004

|

T. 23, z. 4

471-480

PL

Stosowana coraz częściej w przemyśle obróbka z wysokimi prędkościami HSM (High Speed Machining) umożliwia znaczne skrócenie czasu obróbki. Jednocześnie jednak dla takiego zakresu prędkości decydującego znaczenia nabierają nieuwzględniane dotąd czynniki takie jak dynamika procesu skrawania czy efekty temperaturowe itp. Jednym z istotnych problemów jest również zmiana wymiarów elementów wirujących z wysokimi prędkościami. W procesie skrawania zjawisko to może mieć miejsce, gdy obróbka realizowana jest przy wysokich obrotach wrzeciona narzędziowego (frezowanie) lub przedmiotowego (toczenie). Może to powodować zmianę wymiarów średnicowych i osiowych samych elementów oraz zmianę warunków pracy systemów mocowania narzędzi. Opracowanie zawiera wyniki analizy stanu odkształcenia i naprężenia wałka wirującego z wysokimi prędkościami uzyskane przy zastosowaniu MES. Badania przeprowadzono dla warunków odpowiadających trzem wartościom prędkości obrotowej: 5000, 10000 i 20000 obr./min oraz dla trzech wartości średnicy wirującego elementu: 50,100 i 200 mm. Uzyskane wyniki świadczą, iż w zakresie prędkości obrotowych 10000^-20000 obr./min, dla elementów o średnicach powyżej 100 mm wpływ przyrostu wymiaru poprzecznego może być dość znaczny i sięgać do kilku setnych milimetra. Prezentowane rezultaty w dużym stopniu zgodne są z wynikami uzyskanymi przez autorów w oparciu zadanie Lamego.

EN

High Speed Machining (HSM), as morę and more often used indu-strial manufacturing process, allows considerable decreasing of machining time. For such rangę of machining speed, a number of new factors like the cutting process dynamics or the temperature effects become crucial. Change of the rotating piece dimensions is to be considered as one of the morę important aspects of the process. The phenomenon may take place while cutting is performed at high rotational speed of the tool spindle (milling) or the workpiece spindle (turning). It may to cause a change of the piece diameter as well as longitudinal dimension or to alternate the tool system operating conditions. The paper presents the FEM analysis results, i.e. displacements and stresses for the high speed rotating cylinder having limited length. Calculations were carried out for rotational speed values of: 5000, 10000, 20000 rpm and for the rotating piece diameter values of 50,100 and 200 mm. The results being achieved, within the rangę of rotational speed between 10000 and 20000 rpm and for the diameters over 100 mm, show that increase for the transverse dimension may reach considerable values of several hundredths of millimeter. The results are in agreement with previous ones obtained by the authors using the Lame approach to the problem.