INFLUENCE OF IMPACT SPEED OF HOIST BY RUNNING AND BRAKE CONTROL ON DISTRIBUTION OF FATIGUE CRACKS IN SUPPORTING CABLES ON SELECTED EXAMPLE

Transkrypt

1 The Internatinal Jurnal f TRANSPORT & LOGISTICS Medzinárdný časpis DOPRAVA A LOGISTIKA ISSN X INFLUENCE OF IMPACT SPEED OF HOIST BY RUNNING AND BRAKE CONTROL ON DISTRIBUTION OF FATIGUE CRACKS IN SUPPORTING CABLES ON SELECTED EXAMPLE Zbigniew Fundalewicz, Stefan Mateja 1 Key wrds: impact speed, running, brake, rpe Abstract: It is presented an analysis f brken wires in the inner layer f carry rpe with triangular winding with the maximum registered number f all explited rpes. It is in the running the specific lenght by its bi-directinal bending in dependence n the measured speed by the help f speedmeter in the curse f start and braking f histing machine. Fr the increase f carry rpes life cncrete technical slutins are prpsed. 1. Wprwadzenie Na skutek stsunkw częstych wymian lin nśnych trójkątnspltkwych średnicy 62,0 mm użytkwanych w jednlinwym górniczym wyciągu szybwym, pddan analizie czas pracy 15-tu lin stswanych w latach Średni czas pracy lin wynsił 16 miesięcy i mżna uznać, że trwałść lin jest stsunkw mała. Szczegółwej analizie pddan linę, która w chwili dłżenia psiadała największą liczbę pękniętych drutów zewnętrznych w spltkach, zarejestrwanych w dkumentacji wyciągu szybweg.ddatkw przeanalizwan pdstawwe dane wyciągu szybweg celem kreślenia uwarunkwań eksplatacyjnych. 2. Pdstawwe dane liny raz warunków pracy w wyciągu górniczym Dane dtyczące liny [1] Średnica i typ knstrukcyjny liny - Ø 62 mm, trójkątnspltkwa Oznaczenie - 62,0 6V52 + FC 1670 B zz wg PN-EN Ø 62,0-6( )+A-Z/z-I-g-1670 wg PN-66/G Przekrój nśny - Ac= 1733,0 mm2 Sumaryczna siła zrywająca druty liny Fe,m = 3018,16 kn Rzeczywista siła zrywająca linę w całści Fm = 2630 kn Śrdek knserwujący - Elaskn II Star Masa jednstkwa liny - q = 16,5 kg/m 2.2. Wybrane dane z charakterystyki górniczeg wyciągu szybweg [1] Linę stswan w szybie wdechwym, wydbywcz-zjazdwym, z jednlinwą zrębwą maszyną wyciągwą Kepe napędzie elektrycznym. Wyciąg górniczy miał następujące pdstawwe cechy charakterystyczne: - drga ciągnienia - H1 = 717 m - całkwita długść liny pmiędzy zawieszeniami - L = 872 m - średnica bębna pędneg - D = 6500 mm - średnica kół linwych usytuwanych w wieży bk siebie D1 = 6000 mm 1 mgr inż.zbigniew Fundalewicz, mgr inż.stefan Mateja, Centrum Badań i Dzru Górnictwa Pdziemneg Sp. z.. Lędziny ul. Lędzińska 8 tel.(032) ; (032) ridug@cbidgp.pl 106

2 - stsunek średnicy kła linweg d średnicy liny - D = = 96,8 d 62 - rdzaj wykładziny rganu pędneg Mdar R3/Mz - rdzaj wykładziny kół linwych bez wykładzin - średni nacisk jednstkwy liny na rwek linwy rganu pędneg - 1,94 MPa - prędkść ciągnienia: - przy wydbyciu: n u = 6,73 > n u min = 6,13 - pdczas jazdy ludzi: n l = 9,10 > n l min = 7,13 - rdzaj naczyń wyciągwych - 2 skipklatki Q u = 11,6 Mg = 113,8 kn - spsób prwadzenia naczyń wyciągwych - prwadnice tczne, prwadniki stalwe,człwe, - śrdwisk w szybie: szyb wilgtny - natężenie pracy - > 500 wyciągniętych skipów/dbę - bciążenie statyczne liny nśnej: - przy ciągnieniu urbku - Q u = ,1 dan; - pdczas jazdy ludzi - Q l = ,2 dan 2.3. Dane dtyczące pracy liny Data załżenia liny r Data wybudwania liny r Czas pracy - 16 miesięcy Liczba wyciągniętych skipów - k Współczynniki bezpieczeństwa pracy liny dniesine d rzeczywistej siły zrywającej linę w całści Pc = dan p załżeniu wynsiły: przy wydbyciu: n u = 6,73 > n u min = 6,13 pdczas jazdy ludzi: n l = 9,10 > n l min = 7,13 Pdczas badań liny w czasie pracy stwierdzn: szereg pjedynczych pęknięć drutów warstwy zewnętrznej twrzących skupiska pęknięć,szczególnie na dcinkach liny m i m d zawieszenia skipu wschdnieg (dcinki rzruchu i hamwania). D dnia badania lina psiadała 744 pęknięte druty. W chwili zdejmwania liny z urządzenia wyciągweg ( r) liczba pękniętych drutów wynsiła 968, na dcinku liny współpracującym z kłem linwym starcia pjedynczych drutów warstwy zewnętrznej maksymalnej cięciwie starcia d 2,0 mm, c stanwił k. 1,5% ubytku przekrju nśneg liny, lina nie psiadała defrmacji, ani nie uległa zużyciu krzyjnemu, przy czym w sąsiedztwie wyłamanych drutów 2 3 druty wykazywały nieznaczne pluzwania, parametry gemetryczne liny wynsiły: średnica ,1 mm skk mm badania magnetyczne ptwierdziły istniejący stan pękniętych drutów i zużycia liny na skutek starć Pęknięcia drutów w linie na pdstawie zapisów w Arkuszu rzkładu pęknięć drutów i uszkdzeń liny nśnej wg użytkwnika [3] Narastanie pęknięć drutów w linie w kresie d d r 107

3 Liczba pęknięć drutów Lina zał r Rys. 1 Wykres narastania pęknięć drutów Rzkład pękniętych drutów wzdłuż liny w pstaci diagramu słupkweg z zbrazwaniem dcinków pddanych jednkierunkwym i dwukierunkwym przeginanim z uwzględnieniem dcinków przechdzących przez kła w czasie rzruchu i hamwania maszyny wyciągwej Ilść pęknięć Długść liny [m] a b b a a c b Rys. 2 Rzkład pęknięć drutów wzdłuż liny: 1 dcinek nie pdlegający przeginaniu 12 m 2 dcinek pdlegający jednkierunkwemu przeginaniu 61 m 108

4 3 dcinek pdlegający dwukierunkwemu przeginaniu 726m a dcinek liny z dwukierunkwym przeginaniem pdlegający rzruchwi b dcinek liny z dwukierunkwym przeginaniem pdlegający hamwaniu a, b jazda w przeciwnym kierunku a dcinek rzruchu 112,5 m b dcinek hamwania 93,75 m c dcinek jazdy ustalnej 665,75 m Z rysunku nr 2 wynika,że największa liczba pękniętych drutów występuje w dległści m i d zawieszenia skipu wschdnieg.pnadt rys. nr 2 wykazuje,że na dcinkach nieprzeginanych nie był pękniętych drutów, zaś w dcinkach jednkierunkw przeginanych występwały spradycznie pjedyncze pęknięcia. Uszczegółwienie w/w dcinków przedstawin na rys. 3 i Odległść d skipu wsch.[m] V=cnstans V [m/s] Rys ,5 15 Szczegółwa analiza rzkładu pękniętych drutów na dcinku liny dwukierunkw rzeginanym pdczas rzruchu skipu wschdnieg i hamwania skipu zachdnieg Z wykresu słupkweg na rys.3 wynika, że maksymalna liczba pękniętych drutów miała miejsce w przedziale m d zawieszenia skipu wschdnieg tj. na dcinku liny dwukierunkw przeginanej w kńcwym etapie rzruchu. W trakcie jazdy ustalnej liczba pękniętych drutów na długści liny zmniejszyła się i była w miarę równmierna. 109

5 872 V [m/s] V=cnstans 15 7,5 0 Rys. 4 Szczegółwa analiza rzkładu pękniętych drutów na dcinku liny dwukierunkw przeginanym pdczas rzruchu skipu zachdnieg i hamwania skipu wschdnieg Na rys. nr 4 bserwuje się pdbną sytuację przy rzruchu skipu zachdnieg, gdzie w dległści m stwierdzn maksymalną liczbę pękniętych drutów. W parciu rysunki nr 3 i 4 stwierdza się, że pęknięcia drutów warstwy zewnętrznej w spltkach liny pjawiły się dpier na dcinku liny dwukierunkw przeginanej p przekrczeniu płwy maksymalnej prędkści ciągnienia w czasie rzruchu bydwu naczyń wyciągwych. 3. Pdsumwanie 1. Na pdstawie przeprwadznej analizy wykresów na rys. 2,3 i 4 stwierdzn, że największa liczba pęknięć występuje na dcinkach liny dwukierunkw przeginanych pdlegających rzruchwi i hamwaniu, przy czym z rys.3 i 4 wynika, że pęknięcia w dcinkach liny pjawiają się dpier p siągnięciu c najmniej 50% prędkści maksymalnej pdczas ciągnienia urbku przy rzruchu i nie występują w tych dcinkach przy prędkści niższej niż 50% prędkści maksymalnej pdczas hamwania. 2. Narastające zmęczenie liny bjawiał się znacznymi przyrstami pękniętych drutów,szczególnie w statnim miesiącu eksplatacji,c uwidacznia wykres na rys. 1 raz,że rzeczywista średnia szybkść narastania pęknięć wynsząca 14 pęknięć/dzień była większa d blicznej granicznej szybkści narastania pęknięć wynszącej 12 pęknięć/dzień dla analizwanej liny trójkątnspltkwej [4]. 3. Parametry górniczeg wyciągu szybweg tj. mały stsunek D/d < 100 i naciski jednstkwe pmiędzy liną,a rwkiem kła linweg równe 1,94 MPa raz duże natężenie ruchu pwyżej 500 wyciągniętych skipów na dbę przyczyniają się d stsunkw małej trwałści stswanych lin trójkątnspltkwych [2]. 4. W celu zwiększenia trwałści lin należałby przy aktualnych prędkściach wyciągu szybweg: zmienić knstrukcję liny tzn. zastswać liny z liniwym, bądź liniw-punktwym stykiem drutów pmiędzy warstwami w spltkach lub też liny bardziej dprne na naciski jednstkwe z pwierzchniwym stykiem drutów w spltkach, zastswać wykładziny w kłach linwych. 110

6 Literatura: [1] Fundalewicz, Zb.- Centrum Badań i Dzru Górnictwa Pdziemneg Sp. z.. Lędziny - Ekspertyza Nr 80/LN/Rz/07 z statnieg badania liny przed dłżeniem. [2] Hankus, J. - Ekspertyza przyczyn niskiej trwałści lin wyciągwych nśnych - SITG nr 416/79. [3] Arkusz rzkładu pęknięć drutów i uszkdzeń liny nśnej załżnej r wg użytkwnika. [4] Fundalewicz, Zb., Mateja, St. - Analiza przyczyn niskiej trwałści lin nśnych trójkątnspltkwych Ø 62,0 mm eksplatwanych w górniczych wyciągach szybwych Międzynardwa Knferencja Bezpieczeństw Pracy Urządzeń Transprtwych vgórnictwie - CBiDGP - Ustrń 2009r. Recenzia/Review: prf. dc. Ing. Ján Brška, CSc. 111