ANALIZA OBCI E I STABILNO CI OBUDÓW GÓRNICZYCH

Podobne dokumenty
PORÓWNANIE OBCI E UKŁADÓW KORBOWYCH W RÓ NYCH TYPACH SILNIKÓW TŁOKOWYCH

W Y B R A N E P R O B L E M Y I N Y N I E R S K I E PROJEKT SIŁOMIERZA Z ZASTOSOWANIEM TENSOMETRII OPOROWEJ

Rys. 1. Obudowa zmechanizowana Glinik 15/32 Poz [1]: 1 stropnica, 2 stojaki, 3 spągnica

Obudowy zmechanizowane

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

SYMULACJA PROCESU OBRÓBKI NA PODSTAWIE MODELU OBRABIARKI UTWORZONEGO W PROGRAMIE NX

Analiza wyników oceny stanu technicznego sekcji obudowy zmechanizowanej w wybranych kopalniach

Badania nośności kasztów drewnianych. 1. Wprowadzenie PROJEKTOWANIE I BADANIA

OGNIWO PALIWOWE W UKŁADACH ZASILANIA POTRZEB WŁASNYCH

Zmechanizowana obudowa nowego typu do pokładów cienkich

ZASTOSOWANIE TECHNOLOGII WIRTUALNEJ RZECZYWISTOŚCI W PROJEKTOWANIU MASZYN

OFłS PATENTOWY

Metodyka bada układu hydraulicznego sekcji obudowy zmechanizowanej

Underground mining systems for steep coal seams

Wskaniki niezawodnoci pojazdów samochodowych podlegajcych okresowym badaniom technicznym na Stacji Kontroli Pojazdów

KARTA PRZEDMIOTU. 1) Nazwa przedmiotu: Projekt inżynierski. 2) Kod przedmiotu: SIG-EZiZO/47

Wymierne korzyci wynikajce z analizy procesów

STEROWANIA RUCHEM KOLEJOWYM Z WYKORZYSTANIEM METOD SYMULACYJNYCH

BADANIA DYNAMIKI MASZYN

Underground mining systems for steep coal seams

2. Charakterystyka sekcji obudowy zmechanizowanej HYDROMEL- 16/35-POz

MODELOWANIE POŁĄCZEŃ TYPU SWORZEŃ OTWÓR ZA POMOCĄ MES BEZ UŻYCIA ANALIZY KONTAKTOWEJ

METODA TWORZENIA TYPOSZEREGÓW KONSTRUKCJI MASZYN Z ZASTOSOWANIEM TEORII PODOBIEŃSTWA KONSTRUKCYJNEGO

Wprowadzenie standaryzacji zmechanizowanych obudów œcianowych w celu zwiêkszenia efektywnoœci produkcyjnej w Polskiej Grupie Górniczej S.A.

THE MODELLING OF CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OF HARMONIC DRIVE

SYSTEMY WSPOMAGANIA W INŻYNIERII PRODUKCJI Górnictwo perspektywy i zagrożenia z. 1(13)

NOŚNOŚĆ OBUDOWY SZYBU UPODATNIONEJ GEOMATERIAŁAMI W ŚWIETLE ANALIZY NUMERYCZNEJ

WPŁYW CECH KONSTRUKCYJNYCH SEKCJI OBUDOWY ZMECHANIZOWANEJ NA SIŁ PRZESUWU W TRAKCIE DOSTAWIANIA SEKCJI I PRZENO NIKA GRA YNA OBER

Kopalnia i praca górnika w ilustracjach popularnych XIX-wiecznych leksykonów Meyersa i Brockhausa

CECHY TECHNICZNO-UŻYTKOWE A WARTOŚĆ WYBRANYCH TECHNICZNYCH ŚRODKÓW PRODUKCJI W ROLNICTWIE

1972 Nr kol ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Serias GÓRNICTWO z. 52. Walery Szuścik, Jerzy Kuczyński

ZASTOSOWANIE METOD OPTYMALIZACJI W DOBORZE CECH GEOMETRYCZNYCH KARBU ODCIĄŻAJĄCEGO

Elementy pneumatyczne

PRZEGLĄD SYSTEMÓW EKSPLOATACJI POKŁADÓW CIENKICH O DUŻYM NACHYLENIU NA PRZYKŁADZIE KOPALŃ POLSKICH I ŚWIATOWYCH

WZORU UŻYTKOWEGO q yl {2\J Numerzgłoszenia: /^\ t t i7.

OPTYMALIZACJA ZMECHANIZOWANYCH OBUDÓW ŚCIANOWYCH REMONTOWANYCH I MODERNIZOWANYCH W ZAKŁADZIE REMONTOWO-PRODUCYJNYM DLA POTRZEB KOPALŃ KW S.A.

Górnicza Obudowa Indywidualna STOJAK CIERNY VALENT SN-400-MOJ

Narzdzia wspomagajce bezpieczne utrzymanie ruchu maszyn cz 2. Moliwo rozbudowy systemu INSTO

ZWROTNICOWY ROZJAZD.

BADANIE WPŁYWU WYDOBYCIA NA SEJSMICZNOŚĆ W KOPALNIACH WĘGLA KAMIENNEGO

PRZESTRZENNY MODEL PRZENOŚNIKA TAŚMOWEGO MASY FORMIERSKIEJ

W Y B R A N E P R O B L E M Y I N Y N I E R S K I E STANOWISKO DO BADANIA ODKSZTAŁCE DYNAMICZNYCH, ZJAWISKO DELAMINACJI

KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE PROJEKTOWANIA ZMECHANIZOWANYCH OBUDÓW ŚCIANOWYCH WEDŁUG METODY ZAKŁADU REMONTOWO-PRODUKCYJNEGO KW S.A.

Koncepcja układu sterowania sekcją obudowy podporowej do niskich ścian

MASZYNY I INNE URZDZENIA TECHNICZNE (Wymagania wobec pracodawców)

Inżynieria Rolnicza 5(93)/2007

Komputerowa wizualizacja relacji człowiek maszyna środowisko pracy jako metoda wspomagająca nauczanie bezpieczeństwa i higieny pracy

IDENTYFIKACJA PARAMETRÓW CHARAKTERYZUJĄCYCH OBCIĄŻENIE SEKCJI OBUDOWY ZMECHANIZOWANEJ SPOWODOWANE DYNAMICZNYM ODDZIAŁYWANIEM GÓROTWORU

WYZNACZENIE WARTOŚCI PARAMETRÓW TEORII PROGNOZOWANIA WPŁYWÓW W PRZYPADKU EKSPLOATACJI GÓRNICZEJ PROWADZONEJ W DWÓCH POKŁADACH

Perspektywy zmechanizowanych obudów ścianowych w świetle doświadczeń własnych ZRP Bieruń PGG SA

DWUTEOWA BELKA STALOWA W POŻARZE - ANALIZA PRZESTRZENNA PROGRAMAMI FDS ORAZ ANSYS

Wykorzystanie unifikacji konstrukcji zmechanizowanej obudowy ścianowej dla poprawy bezpieczeństwa

Modelowanie konstrukcji osłony ratowniczej indywidualnej

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ 2014 Seria: TRANSPORT z. 82 Nr kol. 1903

XII International PhD Workshop OWD 2010, October Metodyka pozyskiwania i analizy wyników badań symulacyjnych ścieżek klinicznych

MODELOWANIE ZŁOŻENIA SILNIKA W PROGRAMIE SOLID EDGE

WYZNACZENIE EFEKTYWNOŚCI WYKORZYSTANIA KOMBAJNU ŚCIANOWEGO

WÓJCIK Ryszard 1 KĘPCZAK Norbert 2

Analiza całkowitego czasu pracy w wielozmianowym systemie organizacji pracy WSP, w oddziałach górniczych KGHM Polska Miedź S.A.

The development of the technological process in an integrated computer system CAD / CAM (SerfCAM and MTS) with emphasis on their use and purpose.

OKREŚLENIE WPŁYWU WYŁĄCZANIA CYLINDRÓW SILNIKA ZI NA ZMIANY SYGNAŁU WIBROAKUSTYCZNEGO SILNIKA

PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ

Przenośniki Układy napędowe

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTUR I MORFOLOGI PRZEŁOMÓW SILUMINU AK64

Wpływ warunków obróbki cieplnej na własnoci stopu AlMg1Si1*

Charakterystyka modelu kasztu górniczego o zwiększonej podporności

WYKORZYSTANIE MES DO WYZNACZANIA WPŁYWU PĘKNIĘCIA W STOPIE ZĘBA KOŁA NA ZMIANĘ SZTYWNOŚCI ZAZĘBIENIA

Politechnika lska w Gliwicach Instytut Maszyn i Urzdze Energetycznych Zakład Podstaw Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Energetycznych

Rozwój konstrukcji sekcji obudowy zmechanizowanej w górnictwie wgla kamiennego w Polsce

Badania eksploatacyjne samojezdnej obudowy SOH-1 w trakcie wybierania rudy miedzi

ANALIZA KONSTRUKCJI I MODERNIZACJA TRENINGOWEJ OBRABIARKI CNC

W Y B R A N E P R O B L E M Y I N Y N I E R S K I E

WSKAŹNIKI CHARAKTERYZUJĄCE PRZYDATNOŚĆ CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH DO PRACY W TERENACH GÓRSKICH

MASZYNA MT-1 DO BADANIA WŁASNOŚCI TRIBOLOGICZNYCH ZE ZMIANĄ NACISKU JEDNOSTKOWEGO

Andrzej PAKURA * Kompania W glowa S.A., Katowice, ul. Powsta ców 30

ROZKŁAD TWARDOŚCI I MIKROTWARDOŚCI OSNOWY ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE NA PRZEKROJU MODELOWEGO ODLEWU

PL B1. Hydrauliczny układ rozpierania górniczej obudowy ścianowej do zadanej wartości podporności wstępnej z doładowaniem

Podstawy technologii maszyn

ANALIZA WYPADKÓW ZWIĄZANYCH Z ZAGROŻENIEM METANOWYM W KOPALNIACH WĘGLA KAMIENNEGO W LATACH

WPŁYW WYBRANYCH WYNIKÓW GEOINŻYNIERYJNYCH NA PROCES PRZYGOTOWANIA PRODUKCJI W POLSKICH KOPALNIACH WĘGLA KAMIENNEGO

ISSN MASZYNY GÓRNICZE

WYKORZYSTANIE OPROGRAMOWANIA ADAMS/CAR RIDE W BADANIACH KOMPONENTÓW ZAWIESZENIA POJAZDU SAMOCHODOWEGO

Napd i sterowanie hydrauliczne i pneumatyczne

Kompatybilność elektromagnetyczna i bezpieczeństwo funkcjonalne w górnictwie wprowadzenie. mgr inż. Mirosław Krzystolik

Computer maintenance managing systems (CMMs) in mining machinery and equipment exploitation

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 26/12

PRZYKŁAD ANALIZY WPŁYWU PRĘDKOŚCI POSTĘPU FRONTU EKSPLOATACYJNEGO NA PRZEBIEG DEFORMACJI NA POWIERZCHNI TERENU

ZMIENNO OBCIENIA SEKCJI OBUDOWY W CIANIE ZAWAŁOWEJ

OPTYMALIZACJA ZBIORNIKA NA GAZ PŁYNNY LPG

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: RAR AS-s Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

OPTYMALIZACJA KONSTRUKCJI WZMOCNIEŃ ELEMENTÓW NOŚNYCH MASZYN I URZĄDZEŃ

MODELE WSPOMAGANIA DECYZJI DLA POPRAWY EKONOMIKI I ORGANIZACJI PRZEDSIĘBIORSTW GÓRNICZYCH I KOPALŃ WĘGLA KAMIENNEGO

2. Ocena jakości konstrukcji budowli podziemnych w poszczególnych okresach jej istnienia

(54) Tokarka podtorowa do zestawów kołowych do odtwarzania profilowania kół kolejowych

Spis zawartoci. Strona tytułowa. Opis techniczny str. 1 do 5. Spis rysunków: Rzut II pitra skala 1:50. Rzut dachu skala 1:50. Przekrój B-B skala 1:50

Zadania pomiarowe w pracach badawczo-rozwojowych. Do innych funkcji smarów nale$#:

- stropnicami osadzanymi w gniazdach. i komorowych - organowa

SYMULACJA TŁOCZENIA ZAKRYWEK KORONKOWYCH SIMULATION OF CROWN CLOSURES FORMING

Rok akademicki: 2015/2016 Kod: RBM s Punkty ECTS: 5. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

W Y B R A N E P R O B L E M Y I N Y N I E R S K I E

Transkrypt:

W Y B R A N E P R O B L E M Y I NY N I E R S K I E N U M E R 2 I N S T Y T U T A U T O M A T Y Z A C J I P R O C E S Ó W T E C H N O L O G I C Z N Y C H I Z I N T E G R O W A N Y C H S Y S T E M Ó W W Y T W A R Z A N I A Tomasz MATUSIK, Aleksander GWIAZDA * Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika lska, Gliwice * aleksander.gwiazda@polsl.pl ANALIZA OBCIE I STABILNOCI OBUDÓW GÓRNICZYCH Streszczenie: Obudowy górnicze to urzdzenia majce zasadnicze znaczenie dla wydajnoci i bezpieczestwa pracy w podziemnych, głbinowych kopalniach wgla kamiennego. Stosowanych jest kilka podstawowych rodzajów tych urzdze. W tym opracowaniu przedstawiono analiz porównawcz dwóch podstawowych typów obudów pod wzgldem analizy ich działania i struktury rozkładu napre. Wyniki wskazuj, i najlepiej pod wzgldem tych parametrów sprawdzaj si obudowy czterostojakowe. 1. Wstp W ramach bada funkcjonowania obudów górniczych przeanalizowano kilka parametrów zwizanych z ich funkcjonowaniem w warunkach rzeczywistych. Po pierwsze poddano analizie trajektori ruchu obudowy podczas jej rabowania i rozpierania. Po drugie sprawdzono stabilno obudowy w warunkach nierównomiernego obcienia stropnicy. Wreszcie po trzecie przedmiotem bada była analiza równomiernoci rozkładu napre wywołanych działaniem stropu na obudow. Badania przeprowadzono, biorc pod uwag nastpujce typy obudów zmechanizowanych: obudow dwustojakow oraz obudow czterostojakow. Stanowi one najczciej wykorzystywane typy obudów w górnictwie [1]. Cech charakterystyczn tych obudów jest wykorzystanie mechanizmu lemniskatowego, który ma posta czworoboku przegubowego [5]. Zadaniem tego mechanizmu jest prowadzenie obudowy moliwie blisko pionowej ciany ociosu. Jednake ze wzgldu na charakterystyk mechanizmu lemniskatowego koniec stropnicy nie porusza si po linii pionowej, lecz zakrela w przestrzeni krzyw okrelan jako lemniskata. Tym samym obudowa generuje nie tylko pionowe siły podporowe, lecz take siły poziome, wzdłu układu prowadzcego stropnic. 2. Analiza funkcjonowania obudowy dwustojakowej Obudowa dwustojakowa to obudowa, w której jako elementy podporowe wykorzystano dwa stojaki hydrauliczne. Jej model przedstawiono na rys. 1. Cech tej obudowy jest koncentracja przenoszonego obcienia w dwóch stojakach hydraulicznych, co generuje wiksze naprenia w obrbie ich punktów zamocowania [1, 2].

Rys.1. Model obudowy dwustojakowej Fig.1. Model of a two-cylinders support Prowadzc badania nad rozpieraniem i rabowaniem tej obudowy, wyznaczono take przebieg charakterystycznej dla niej lemniskaty (rys. 2). Badanie te pokazuj jak zmienia si podczas ruchu pionowego obudowy jej poziome połoenie stropnicy. W przypadku kontaktu ze stropem wywołuje to powstanie dodatkowych napre o kierunku poziomym, które przenosz si na inne elementy struktury obudowy. Rys.2. Symulacja ruchu obudowy dwustojakowej Fig.2. Simulation of movement of a two-cylinder support

Przeprowadzono równie analiz stabilnoci badanej obudowy dwustojakowej. Potwierdziła ona opini o ich nietypowym zachowaniu w przypadku niektórych obcie. W czasie tpni stropnica wbijała si w ocios wglowy [4]. Na rys. 3 przedstawiono zachowanie obudowy i zaznaczono punkt stabilnoci. Rys.3. Analiza stabilnoci obudowy dwu-stojakowej Fig.3. Stability analysis of a two-cylinder support Poniej (rys. 4) przedstawiono wyniki analizy MES. Zwraca uwag koncentracja napre w okolicy punktów mocowania stojaków obudowy i łczników lemniskatowych. Rys.4. Analiza MES obudowy dwu-stojakowej Fig.4. FEM analysis of a two-cylinder support

Przeprowadzone badania wykazały istotne wady obudowy dwustojakowej, a mianowicie jej słab stabilno przy niektórych obcieniach oraz spitrzenie napre w okolicy punktów montau siłowników i w łcznikach lemniskatowych. 3. Analiza funkcjonowania obudowy czterostojakowej Obudowa czterostojakowa to odmiana obudowy dwustojakowej [5]. Jej model powstał na bazie modelu obudowy dwustojakowej, by zachowa ten sam zakres funkcjonalnoci obudowy jako całoci (zakres roboczy i gabaryty). Zmniejszyła si jedynie przestrze dostpna pod stropnic. Model tej obudowy przedstawia rys. 5. Natomiast na rys. 6 przedstawiono fazy ruchu obudowy w czasie rozpierania i zaznaczono lemniskat. Rys.5. Model obudowy czterostojakowej Fig.5. Model of a four-cylinders support Rys.6. Symulacja ruchu obudowy czterostojakowej Fig.6. Simulation of movement of a four-cylinder support

Analiza stabilnoci tej obudowy potwierdziła, i zwikszenie rozstawu punktów podporowych zdecydowanie j poprawiło (rys. 7). Rys.7. Analiza stabilnoci obudowy czterostojakowej Fig.7. Stability analysis of a four-cylinder support Podobnie jak w przypadku stabilnoci, badania napre (rys. 8) pokazały, i s one bardziej równomierne na obszarze całej stropnicy. Jednake ich koncentracja w obszarze łczników lemniskatowych pozostała. Rys.8. Analiza MES obudowy czterostojakowej Fig.8. FEM analysis of a four-cylinder support

Badania obudowy czterostojakowej potwierdziły, e rozwizanie to jest bardziej korzystne ze wzgldu na kryteria konstrukcyjne odnoszce si do optymalnego rozkładu napre czy te stabilnoci pracy przy rónych typach i rodzajach obcienia. Niestety wad tej obudowy jest jej wyszy koszt i wiksza złoono. 4. Podsumowanie Przeprowadzone badania wykazały, i pod wzgldem cech konstrukcyjnych rozwizaniem bardziej optymalnym jest obudowa czterostojakowa. Wykazuje si ona nie tylko lepszym (bardziej równomiernym) rozkładem napre, ale te lepsz stabilnoci. Tym samym realizuje ona zasad optymalnego stanu obcienia i optymalnej statecznoci [3]. Natomiast pod wzgldem kryteriów wytwórczych i eksploatacyjnych (koszty i prostota) lepsza okazuje si obudowa dwustojakowa. Z drugiej strony, obydwie te obudowy wykazuj wady wynikajce ze stosowania układu lemniskatowego. Jego konstrukcja powoduje, e poza oczekiwanym ruchem w kierunku pionowym stropnica wykonuje te ruch w kierunku poziomym. W sytuacji, gdy stropnica znajduje si w kontakcie ze stropem, utrzymywana jest ona przez sil tarcia w swoim aktualnym połoeniu poziomym. Gdy strop przesunie stropnic w dół, jednoczenie blokujc (poprzez sil tarcia) moliwo ruchu poziomego, dochodzi do przecienia łczników lemniskatowych. Powoduje to ich pkania [4]. Std konieczno poszukiwania rozwiza eliminujcych lub minimalizujcych ten efekt. Literatura 1. Antoniak J., Opolski T.: Maszyny do eksploatacji podziemnej, Seria: Maszyny górnicze cz. 2, Katowice: Wydawnictwo lsk, 1979. 2. Chudek M., Pach A.: Obudowa wyrobisk eksploatacyjnych w kopalniach wgla kamiennego cz.1, Gliwice: Wydawnictwo Politechniki lskiej, 2002. 3. Dietrych J.: System i konstrukcja, Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1978. 4. Gwiazda J.: Górnicza obudowa hydrauliczna odporna na tpania, Katowice: Wydawnictwo lsk, 1997. 5. Smuyski J.: Obudowy zmechanizowane, Katowice: lskie Wydawnictwo Techniczne, 1993. ANALYSIS OF LOADS AND STABILITY OF MINNG SUPPORTS Summary: Mining supports are the technical means essential to productivity and safety in underground coal mines. There are several types of these devices. This paper presents a comparative analysis of two basic types of supports taking into consideration their functioning and stress distribution. The results indicate that the best, in terms of these parameters, is the four-cylinders support.