Methods of decreasing of bucket wheel excavators failures working in soils including unmineable intrusions

W artykule zaprezentowano obecnie prowadzone w „Poltegor-Instytut” Instytut Górnictwa Odkrywkowego prace, których celem jest ograniczenie liczby awarii koparek eksploatowanych w gruntach zawierających wtrącenia nieurabialne. Zostanie to osiągnięte poprzez optymalne dostosowanie wielonaczyniowych koparek już eksploatowanych i nowo budowanych do urabiania nadkładu z przerostami o nadmiernych oporach urabiania oraz wtrąceniami nieurabialnymi, monitorowanie wytężenia ustroju nośnego wielonaczyniowej koparki kołowej i opracowanie metody analizowania sygnałów diagnostycznych dla bieżącej oceny zagrożenia uszkodzeniem ustroju nośnego oraz ciągłej kontroli wytrzymałości zmęczeniowej ustroju.The article presents the work carried out in the Poltegor Institute, which aims to reduce the number of failures of bucket wheel excavators operating in soils including nonmineable intrusions. This will be achieved by adaptation of bucket wheel excavators already in service and newly built to for exploitation in such conditions, monitoring of the load bearing capacity of a bucket wheel excavator, developing a diagnostic signal analysis method for current superstructure damage hazard assessment and continuous endurance monitoring

Experimental verification of a system for continuous effort diagnostics of load carrying structures in opencast mining machines

Przedstawiono opis budowy i działania systemu ciągłej diagnostyki wytężenia ustrojów nośnych maszyn podstawowych górnictwa odkrywkowego. Zaprezentowano wyniki badań doświadczalnych systemu na koparce kołowej w KWB Bełchatów. Stwierdzono, że system działa prawidłowo realizując założone funkcje. Podano zalety wynikające z zastosowania systemu na maszynach podstawowych górnictwa odkrywkowego. Wskazano na możliwości wdrożenia systemu na kolejnych maszynach eksploatowanych w krajowych kopalniach odkrywkowych węgla brunatnego.Description of a construction and operation of a system for continuous effort diagnostics of load carrying structures in opencast mining machines has been presented. Results of the system tests in KWB Bełchatów mine has been shown. During the tests it was found that the system works properly, according to the assumptions. Advantages of the system installation on opencast mining basic machines have been discussed. Possibilities of the system implementation on other machines operating in domestic brown coal mines have been indicated

Long-term load tests of opencast mining excavators

Określono przyczyny powstawania uszkodzeń i awarii ustrojów nośnych koparek górnictwa odkrywkowego. Omówiono dotychczasowe prace dotyczące oceny zasobu trwałości zmęczeniowej. Zaprezentowano opracowany w Poltegor-Instytut system ciągłego monitoringu i oceny stanu wytężenia ustrojów nośnych. Przedstawiono wyniki badań eksploatacyjnych systemu na ustroju nośnym koparki kołowej SchRs 4000 w KWB Bełchatów. Podano korzyści wynikające z wdrożenia systemu na koparkach górnictwa odkrywkowego.Reasons of damages and failures in load carrying structures of opencast mining excavators have been defined. Activities connected with assessment of fatigue life reserves have been discussed. System for constant monitoring and effort assessment of load-carrying structures elaborated in Poltegor-Institute has been presented. Results of the system tests on load carrying structure of SchRs 4000 bucket wheel excavator in Opencast Mining Bełchatów have been presented. Advantages resulting from implementation of the system in opencast mining excavators have been indicated

Assessment of fatigue life resources of load carrying structures in opencast mining basic machines

Przedstawiono specyfikę pracy i budowy maszyn podstawowych górnictwa odkrywkowego. Podano zasady wymiarowania ustrojów nośnych tych maszyn oraz istniejące niedogodności. Wskazano na przyczyny powstawania pęknięć zmęczeniowych powyższych ustrojów. Omówiono dotychczasowe sposoby oceny zasobu trwałości zmęczeniowej na podstawie badań. Zamieszczono opis i schemat działania systemu ciągłego monitoringu stanu wytężenia ustrojów nośnych maszyn podstawowych. Podano zalety wynikające z zastosowania systemu w bieżącej eksploatacji powyższych maszyn. Zaprezentowano możliwości wdrożenia systemu w kopalniach odkrywkowych węgla brunatnego.Specificity of operation and construction of opencast mining basic machines has been presented in the paper. Regulations of load carrying structures dimensioning and existing inconveniences have been discussed. Reasons of fatigue fracturing in these structures have been indicated. Previous assessment methods of fatigue life resources based on research have been presented. Description and operational scheme of a system of constant monitoring of load carrying structure effort of opencast mining basic machines has been placed. Advantages resulting from system implementation in current exploitation of machines have been given. Possibilities of system implementation in brown coal opencast mines have been discussed

Overload disengaging coupling in bucket wheel drive SchRs 4600 excavator

W momencie natrafienia przez czerpak koparki kołowej na nieurabialnąprzeszkodę powstaje krótkotrwałe obciążenie dynamiczne o charakterze impulsowym. Celem ograniczenia wielkości tego obciążenia stosowane są w napędzie koła czerpakowego sprzęgła przeciążeniowe o dwóch odmiennych sposobach działania: poślizgowe i rozłączne Sprzęgło rozłączne może ograniczyć wielkość tego obciążenia jeżeli zadziała ono szybciej niż pojawi się wartość maksymalna impulsu. W publikacji omówiono rezultaty doświadczalnych badań reakcji sprzęgieł rozłącznych wykorzystujących właściwości przekładni planetarnej, zastopowanych w napędzie koła koparki SchRs 4600. Szybkość działania tych sprzęgieł, przy uderzeniowym zatrzymaniu ruchu koła, może być niewystarczająca.Brief dynamie overload of impulse nature takes place when excavator wheel buckets come across unmineable obstacle. Overload coupling that operates in two different manners is applied in the bucket wheel drive in order to reduce overloading. The first one is a slip coupling, the second one disengaging coupling. Disengaging coupling may decrease the level of overloading if it starts to operate before maximum value of the impulse is reached. Test results for disengaging coupling that uses features ofplanetary gear applied in bucket wheel drive of SchRs 4600 excavator have been discussed in the paper. When the wheel is suddenly stopped reaction of coupling might be too slow

Extreme loadings in the process of design and exploitation of bucket wheel excavators intendet for operation in hard diggable soils of brown coal opencast mines

W artykule przedstawiono zespół zagadnień związanych z modelowaniem obciążeń ekstremalnych w procesie projektowania i eksploatacji koparek kołowych przeznaczonych do pracy w gruntach trudno urabialnych. Opisano dotychczasowy deterministyczny model obciążeń zewnętrznych koła czerpakowego. Zaprezentowano nowe statystyczne podejście do modelowania sił urabiania gruntów trudno urabialnych koparkami kołowymi na podstawie rzeczywistych badań parametrów tego procesu. Podstawę takiego modelowania stanowią wartości skrajnych statystycznych rozkładów asymptotycznych naprężeń konstrukcji nośnej i jednostkowych oporów urabiania. Zaproponowano model składowej stycznej siły urabiania działającej bezpośrednio na krawędź czerpaka koparki kołowej. Omówiono dalsze postępowanie związane z weryfikacją zaproponowanego modelu statystycznego. Podano korzyści wynikające z zastosowania powyższego modelu w projektowaniu i eksploatacji koparek kołowych górnictwa odkrywkowego.Problems connected with extreme loadings modelling in the process of design and exploitation of bucket wheel excavators intended for operation in the hard diggable soils, have been presented in the article. Existing deterministic model of bucket wheel loadings has been described. New statistical approach to digging forces modelling of hard diggable soils with bucket wheel excavators has been presented on the basis of actual research on parameters of this process. Extreme values of statistical asymptotic distributions of steel structure stress and unit digging resistances are the basis for modelling. The model of component tangent digging force operating directly on the edge bucket of bucket wheel excavators was proposed. The further procedure connected with verification of proposed statistical model was discussed. The advantages resulting from use of the above model in design and exploitation of opencast mining bucket wheel excavators were given

Opory występujące podczas eksploatacji gruntów wielonaczyniowymi koparkami kołowymi

One of the aims of the project BEWEXMIN Bucket wheel excavators operating under difficult mining conditions including unmineable inclusions and geological structures with excessive mining resistance’is the development of a load and fatigue monitoring system for bucket wheel excavator’s superstructures. The article describes resistances associated with exploitation of soils with bucket wheel excavators, which were the basis for the development of a system for assessing the risks of damage to the excavator’s superstructures in real time based on recorded signals.Jednym z zadań międzynarodowego projektu badawczego BEWEXMIN: ,,Praca koparek kołowych w warunkach występowania w urabianym ośrodku utworów o nadmiernych oporach urabiania jak i wtrąceń nieurabialnych” jest opracowanie systemu monitorowania wytężenia ustroju nośnego wielonaczyniowej koparki kołowej. W artykule zestawiono i opisano opory związane z urabianiem gruntów wielonaczyniowymi koparkami kołowymi, które były podstawą budowy systemu oraz opracowano metody oceny zagrożeń uszkodzenia ustroju nośnego w czasie rzeczywistym w oparciu o rejestrowane sygnały

Monitoring and recording of machines operating parameters - modern tools to support and optimize mining menagment

W artykule przedstawiono wyniki prac nad modułem ładowarka zrealizowanych w ramach projektu rozwojowego pt.: ,,Zintegrowany system sterowania technologią wydobycia surowców skalnych” finansowany ze środków NCBiR. Projekt zrealizowany był w latach 2011-2014, a jego głównym celem było opracowanie i przetestowanie na obiektach rzeczywistych systemów automatyzacji procesu wydobycia surowców skalnych metodą lądową oraz spod lustra wody w wyrobiskach odkrywkowych, a także wprowadzenie nowoczesnego systemu organizacji i zarządzania wydobyciem w tych kopalniach.The paper describes a module for a loader, which was created within the project entitled „The integrated control system for opencast mining technology”. The project was financed by NCBiR and implemented in 2011 - 2014. The main objective of the project was to develop and test the system for open pit mining in real conditions, including surface and underwater mining methods. A modern tool to support and optimize mining management was also developed

Wozidło : Module of The Integrated Control System for Rock Mining Technology

W artykule scharakteryzowano Moduł: Wozidło, stanowiący część opracowanego w ramach projektu rozwojowego Zintegrowanego System Sterowania Technologią Wydobycia Surowców Skalnych. Przedstawiono budowę modułu i możliwość jego konfiguracji sprzętowej. W oparciu o zastosowane rozwiązania techniczne przedstawiono proces testowania, a także rezultaty zainstalowania modułu na obiekcie rzeczywistym.The paper describes one of the modules of The Integrated Control System for Rock Mining Technology, which was created within the development project. The article presents the structure and possibilities of hardware configuration. On the basis of applied technical and hardware solutions, process testing and results of installing the module on real object have been presented