Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

Contact Phenomena and Wear Processes in a Friction Connection of Elastic Flat Plates

Awrejcewicz J., Grzelczyk D.

Machine Dynamics Research

|

2010

|

Vol. 34, No. 3

5-12

EN

The considered in this work issue allow to modeling contact phenomena and wear processes on the contact surface of a flat plates. Unlike many previous works, here the mentioned plates are treated as a friction connection of elastic bodies, and hence an effect of wear and elasticity (flexibility) of material of contacting materials is considered. A integral wear model describing gradual decreasing of speed of wear of plates as a result of abrasive adapting to each other in the process of the exploitation is considered. As a result of mathematical modeling the system of linear heterogeneous algebraic equations is obtained. The presented modeling allows for obtaining real contact pressure distribution on the contact surface and wear of individual plates. Some interesting numerical results are obtained, reported and discussed.

3

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.

4

Wyznaczenie składowej stycznej i normalnej siły oddziaływania między powierzchniami w procesie tarcia

Kusiak C.

Tribologia

|

2004

|

nr 3

227-235

PL

Omówiono podstawowe oddziaływania między dwiema cząsteczkami oraz siły działające między powierzchniami ciał stałych. Zakładając, że siła tarcia wynika z przyciągania między atomami na zetkniętych powierzchniach, na potrzeby analizy procesu tarcia przyjęto zależność siły oddziaływania od odległości wyrażoną w jednostkach umownych oraz przypomniano przedstawiony we wcześniejszej publikacji model tarcia ślizgowego. Kontynuując te rozważania, wyznaczono zależność siły stycznej i normalnej od odległości między powierzchniami tworzącymi skojarzenie cierne.

EN

The fundamental interactions between two particles of a solid with the focus at those phenomena which are of importance in the process of friction were discussed in the first paragraph. In the next paragraph the forces acting between surfaces of solids were discussed. A generally accepted assumption is that the friction force results from the forces of adhesion of the two sliding surfaces. For the purpose of the friction process analysis it was assumed that the relationship between the adhesion force and distance was expressed in conventional units. In the next paragraph the previously presented model of sliding friction, which took into account force interactions between atoms, was summarised. Continuing the previous considerations, a relationship between the tangential force and the normal force and the distance between the surfaces of the friction pair was derived in the body of the paper. The results show that the tangential component of the force of interaction decreases considerable with the increase of the distance to a value of 1.2 of the crystal lattice parameter. Farther increase of the distance does not affect the value of this force. The relationship between the normal component and the distance features a slight initial increase and then a linear decline.

5

Wnioski z badań doświadczalnych połączeń ciernych dotyczące oceny możliwości stosowania śrub sprężających Peinera w stykach mostów stalowych

Kamyk Z., Mańko Z.

Konstrukcje Stalowe

|

1999

|

nr 3

42-45

6

Wnioski z badań doświadczalnych połączeń ciernych dotyczące oceny możliwości stosowania śrub sprężających Peinera w stykach mostów stalowych (2)

Kamyk Z., Mańko Z.

Konstrukcje Stalowe

|

1999

|

nr 4

44-46