Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza wpływu strzemion na parametry pracy złącza ciernego

Brodny J.

Przegląd Górniczy

|

2015

|

T. 71, nr 1

1--8

PL

Głównym zadaniem strzemion w złączu ciernym, oprócz połączenia konstrukcyjnego, jest zapewnienie odpowiedniej siły docisku współpracujących kształtowników w całym zakresie pracy złącza ciernego. W tym celu w strzemionach wykorzystuje się połączenie gwintowe. Aby spełniło ono swoją funkcję, konieczne jest zapewnienie mu w maksymalnym zakresie pracy osiowego obciążenia. W artykule przedstawiono wyniki badań stanowiskowych, mających na celu wyznaczenie wartości obciążeń, przy których dochodzi do deformacji strzemion i ich elementów. Deformacja ta jest bowiem główną przyczyną nieosiowego obciążenia śrub i kabłąków strzemion, co ma istotny wpływ na parametry pracy złączy ciernych. Zakres badań objął najczęściej obecnie stosowane konstrukcje strzemion oraz nową wzmocnioną wersję strzemienia SDO29. Uzyskane wyniki jednoznacznie dowodzą, że konstrukcja strzemion oraz materiał, z jakiego są wykonane, mają bardzo istotny wpływ na parametry pracy złączy ciernych, co bezpośrednio przekłada się na bezpieczeństwo pracy obudowy.

EN

The basic function of stirrups in a friction joint, apart from the structure assembly, is to ensure the proper feed force of the mating shapes in the whole cycle of friction joint operation. Thus, the screw joints are used in stirrups. To function properly it must have proper axial load during maximum operation. This paper presents the results of bench tests which were conducted to determine the load values sufficient to demonstrate deformations of stirrups and their components. Such a deformation is the main reason for non-axial load of screws and bows of stirrups which has a significant influence on the parameters of friction joints operation. The scope of the research included the most commonly applied structures of stirrups and a new and reinforced version of SDO29 stirrup. The obtained results prove that the stirrup structure and material it is made of, have a great influence on the parameters of friction joint operation which directly infiuences the work safety of the lining.

2

Analiza wpływu wybranych wielkości charakteryzujących złącze cierne na jego parametry pracy

Brodny J.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 3

1--10

PL

Uwzględniając istotną rolę, jaką w obudowie podatnej wyrobisk korytarzowych pełni złącze cierne, w artykule dokonano analizy wpływu wybranych wielkości charakteryzujących złącze na parametry jego pracy. W oparciu o wyniki badań stanowiskowych określono wpływ typu zastosowanych strzemion w złączu ciernym, siły docisku współpracujących kształtowników, tarcia między nimi oraz klina oporowego na wartość siły przenoszonej przez złącze (jego nośność) oraz wielkość zsuwu (jego podatności). Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że poprzez odpowiedni dobór typu strzemion do złącza ciernego, wstępnych wartości sił osiowych w śrubach strzemion oraz zastosowania dodatkowych elementów konstrukcyjnych, np. w postaci klina oporowego, można w sposób istotny wpływać na parametry pracy złącza, a tym samym na parametry pracy całej obudowy podatnej.

EN

Frictional joint is the crucial part of the friction props and yielding steel frames of roadways. It constitutes a constructional connection and have decisive influence on the basic operational parameters of the steel frames and props, i.e. their loading capacity and yielding capacity. Taking into account a significant role, played by the frictional joint in yielding support of roadways, this paper presents an analysis of the influence of the selected quantities characterizing the joint on its operational parameters. Basing on the results of stand tests, the paper shows the influence of stirrups applied in the frictional joint, pressing force of cooperating sections, friction between them and resistance wedge, on the value of force transmitted by the joint (its load capacity) and the magnitude of the yield (its yielding capacity). Basing on the obtained results, it was found that by the proper selection of these quantities, one can significantly influence on the operational parameters of the joint, thereby on the operational parameters of the entire yielding support.

3

Analiza wpływu strzemion na pracę złącza ciernego

Brodny J.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2013

|

z. 3 (5)

75--87

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki badań wpływu strzemion oraz ich jarzm na pracę złącza ciernego wykorzystywanego w górniczej obudowie podatnej wyrobisk korytarzowych. Oprócz połączenia konstrukcyjnego głównym zadaniem strzemion w złączu ciernym jest zapewnienie odpowiedniej siły docisku między współpracującymi kształtownikami, co wiąże się z koniecznością zapewnienia osiowego obciążenia w stosowanym w strzemionach połączeniu gwintowym. W tym celu przeprowadzono badania całych strzemion i ich jarzm określając wartość obciążenia, przy którym dochodzi do ich trwałej deformacji. Deformacje te są główną przyczyną nieosiowego obciążenia połączenia gwintowego. Badaniom poddano najczęściej obecnie stosowane konstrukcje strzemion oraz wzmocnioną wersję strzemienia SDO29. Uzyskane wyniki jednoznacznie dowodzą, że strzemiona mają bardzo istotny wpływ na pracę złączy ciernych oraz bezpieczeństwo pracy obudowy.

EN

The paper presents the results of research on influence of clevises and their yokes on functioning of friction joint used in mining housing of corridor excavation. Apart from the construction joint, the main role of the clevis in friction joint is ensuring sufficient downforce among working profiles, which is related with the necessity of ensuring axial load in threaded joints. For this reason there was performed research on whole clevises and their yokes concentrated on determining the value of the load, at which they get permanently deformed. These deformations are the main reason for non-axial load of threaded joint. The research was done on the most commonly used constructions of clevises and the reinforced version of SDO29 clevis. The results prove that the clevises have crucial impact on functioning of friction joints and safety of work of the housing.

4

Wyznaczanie parametrów pracy złącza ciernego obciążonego udarem masy

Brodny J.

Budownictwo Górnicze i Tunelowe

|

2011

|

nr 2

15-22

PL

W artykule opisano przebieg badań stanowiskowych, których celem było wyznaczenie parametrów pracy złącza ciernego górniczej obudowy podatnej obciążonego udarem masy. Badania takie znajdują uzasadnienie praktyczne, albowiem w warunkach rzeczywistych obciążenie dynamiczne powoduje najczęstsze uszkodzenia tej obudowy i może stanowić realne zagrożenie dla bezpieczeństwa załogi. Wynikiem badań było wyznaczenie charakterystyk dynamicznych pracy złącza ciernego oraz określenie wpływu i energii udaru oraz wartości wstępnych sił, z jakimi dociskane są współpracujące kształtowniki na te charakterystyki.

EN

The article describes the course of test rig's investigations targeted at determination of the operation parameters of a friction joint of a yielding mining support loaded with an impact of mass. Such tests are justified from a practical viewpoint, because in real conditions dynamic load causes the most common damages of the support and may constitute a real hazard to the safety of crew. The result of research consisted in determination of dynamic characteristics of operation of a friction joint and denoting of the influence and the impact's energy as well as the values of initial forces by which the co-operating shape elements are clamped baring in mind those characteristics.

5

Tests of friction joints in mining yielding supports under dynamic load

Brodny J.

Archives of Mining Sciences

|

2011

|

Vol. 56, no 2

303-318

EN

A mining yielding support is used for securing dog headings against the static and dynamic impact of the rock mass. Steel frames and friction propos are used to produce the support. Their essential part decisive for load-bearing capacity and yield capacity are friction joints. The article presents the results of theoretical studies and stand tests concerning the work of friction joints at their dynamic load. During the stand tests, a joint was loaded axially onto which a cross-bar was rested with a mass freely falling from a specific height. The forces occurring within the stirrups and the displacement of the yielding shaped section were recorded for the first time during the tests with a high-speed camera. Variations in the force transmitted through a friction joint were also recorded. The physical and mathematical models of the joint had been developed based on the stand tests, which were then used for a simulation analysis of joint work under impulse loading. The friction joint model developed and a new measuring system used in the stand tests and the results of such tests should be used for operating, designing and selecting a yielding support matching the dynamic load risk conditions.

PL

Górnicza obudowa podatna stosowana jest do zabezpieczenia wyrobisk korytarzowych przed statycznym i dynamicznym oddziaływaniem górotworu. Do jej wykonania wykorzystuje się stalowe odrzwia i stojaki cierne. Ich podstawową częścią, decydującą o nośności i podatności, są złącza cierne. W artykule przedstawiono wyniki analiz teoretycznych i badań stanowiskowych pracy złączy ciernych przy ich obciążeniu dynamicznym. Badania stanowiskowe polegały na osiowym obciążaniu złącza, na którym spoczywała trawersa, masą swobodnie spadającą z określonej wysokości. W trakcie badań po raz pierwszy rejestrowano siły w śrubach strzemion oraz przemieszczenie zsuwającego się kształtownika z wykorzystaniem kamery szybkoklatkowej. Rejestrowano także zmiany wartości siły przenoszonej przez złącze cierne. Na podstawie badań stanowiskowych opracowane zostały modele fizyczny i matematyczny złącza ciernego, które wykorzystano do analizy symulacyjnej jego pracy przy impulsowym obciążeniu. Opracowane modele złącza ciernego i nowy układ pomiarowy wykorzystany w badaniach stanowiskowych oraz wyniki tych badań powinny zostać wykorzystane przy eksploatacji, projektowaniu oraz doborze obudowy podatnej do warunków zagrożenia obciążeniem dynamicznym.

6

Determining the working characteristic of a friction joint in a yielding support

Brodny J.

Archives of Mining Sciences

|

2010

|

Vol. 55, no 4

733-746

EN

The article presents the results of stand tests and numerical analyses conducted in order to determine the working characteristic of a friction joint used in yielding supports and in friction props. A functional model was used to determine analytically the working of the friction joint. A physical model and mathematical model of the joint was developed for this purpose. A stiuk-slip model of intermittent motion and a dry friction model were used to model the joint's yield capacity. The friction joint's working characteristic at axial compression and its yield capacity (i.e. joint tensile force) was determined as a result of the analysis. The effect of the friction coefficient between the interworking shaped sections on the joint's field capacity has been determined. The results of friction joint stand tests at axial compression have also been presented in the paper and compared to the results of numerical analysis. The results obtained in stand tests and numerical analyses reveal high quantitative and qualitative consistency. The model developer may be used for optimising the working of friction joints in yielding supports.

PL

W artykule przedstawione zostały wyniki badań stanowiskowych i analiz numerycznych przeprowadzonych w celu wyznaczenia charakterystyk pracy złącza ciernego stosowanego w górniczych obudowach podatnych i w stojakach ciernych. Na rysunku 1 zaprezentowano sposób badania stanowiskowego złącza ciernego wykonanego z kształtowników V29 połączonych dwoma strzemionami SDO 29. Rysunek 2 przedstawia charakterystykę pracy złącza ciernego uzyskaną na podstawie tych badań. Na wykresie tym P oznacza siłę osiową obciążającą kształtownik, a Z jest wartością zsuwu. W oparciu o badania stanowiskowe opracowany został model funkcjonalny złącza ciernego, który wykorzystano do analizy jego pracy. Do zamodelowania podatności złącza wykorzystano model ruchu przerywanego typu stick-slip oraz model tarcia suchego. Rysunek 3a przedstawia model fizyczny układu do opisu ruchu przerywanego, a rysunek 3b zależność siły wymuszającej P w funkcji przemieszczenia x masy m. Równanie (1) jest ogólnym równaniem ruchu dla tego układu. Po uwzględnieniu równania (2), które charakteryzuje siłę wymuszającą P, równanie (3) opisuje ruch przerywany ciała o masie m z tarciem suchym. Na rysunku 4 przedstawiono zależność pomiędzy siłą tarcia a prędkością względną stykających się ciał a jej matematyczny opis w postaci równań (4). Rysunek 5 przedstawia zależności przemieszczenia się masy m (współrzędna x) oraz końca sprężyny (x1) w funkcji czasu. Przemieszczaniu się końca sprężyny ze stałą prędkością towarzyszy przerywany ruch masy m. W celu analitycznego wyznaczenia charakterystyki pracy złącza ciernego wykorzystany został model funkcjonalny. Korzystając z modelu ruchu przerywanego z rys. 3 i schematu badania złącza ciernego przedstawionego na rys. 1 opracowany został model fizyczny złącza ciernego wykonanego z kształtowników V29 i dwóch strzemion SDO 29 (rys. 6). Jest to układ o trzech stopniach swobody. Następnie opracowano model matematyczny, który został przedstawiony w postaci układu równań (5). Po uwzględnieniu zależności na zewnętrzną siłę wymuszającą (6) oraz pewnych uproszczeń równania te zostały przedstawione w postaci układu (7). Zmiana wartości siły tarcia pomiędzy współpracującymi kształtownikami przedstawiono w zależnościach (8) i (9). Tak opracowany model matematyczny został poddany analizie numerycznej. W wyniku analizy wyznaczona została charakterystyka pracy złącza ciernego (rys. 7). W pracy przedstawione zostały także wyniki analizy symulacyjnej, której celem było wyznaczenie zależności pomiędzy wartością siły tarcia w złączu ciernym (T) a nośnością zsuwną złącza ciernego (Pz1). Analizy te przeprowadzono wykorzystując układ równań (7) i (8). Na rysunku 8 przedstawiono zależności wartości nośności zsuwanej złącza ciernego (P) od wartości współczynnika tarcie statycznego pomiędzy współpracującymi kształtownikami dla różnych wartości momentu skręcającego, jakim dokręcane były śruby w strzemionach. Analizy zostały przeprowadzone dla czterech różnych wartości momentu skręcającego, z jakim dokręcane były śruby w strzemionach( Ms). W tablicy 2 podano wartości sił osiowych w śrubach strzemion (Ns), jakie zostały przyjęte do obliczeń dla odpowiednich momentów skręcających. W tablicy 1 porównano podstawowe wielkości opisujące charakterystyki pracy złącza ciernego otrzymane na podstawie analizy numerycznej i badań stanowiskowych. Na podstawie przeprowadzonych badań i analiz można stwierdzić, że zyskane wyniki badań stanowiskowych i analiz numerycznych wykazują dużą zgodność pod względem ilościowym i jakościowym. Opracowany model teoretyczny może zostać wykorzystany do optymalizacji pracy złączy ciernych górniczych obudów podatnych.