maszyny górnicze 2/2011 - Instytut Techniki Górniczej KOMAG
maszyny górnicze 2/2011 - Instytut Techniki Górniczej KOMAG
maszyny górnicze 2/2011 - Instytut Techniki Górniczej KOMAG
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
właściwe skonfigurowanie hamulca <strong>maszyny</strong> wyciągowej.<br />
Opracowanie metody obliczeniowej do prognozowania<br />
zjawisk cieplnych w układzie hamulcowym<br />
opartej o metodę elementów skończonych jest celem<br />
realizowanego projektu badawczo-rozwojowego i stanowi<br />
podstawę analiz wytrzymałościowych tarcz hamulcowych<br />
obciąŜanych cieplnie.<br />
Skoncentrowano się zwłaszcza na maszynach o największych<br />
mocach (nie mniejszych niŜ 2000 kW), co<br />
przekłada się na parametry ruchowe górniczego wyciągu<br />
szybowego.<br />
2. Analiza obiektów<br />
W polskich kopalniach eksploatowanych jest obecnie<br />
ponad 100 <strong>maszyny</strong> wyciągowych wyposaŜonych<br />
w hydrauliczne hamulce tarczowe, co stanowi ponad<br />
30% krajowych maszyn wyciągowych. Pod koniec lat<br />
60-tych XX w. pierwszymi urządzeniami w Polsce, które<br />
wyposaŜone były w hamulce tarczowe były wciągarki<br />
typu HTVE-1,25 firmy ASEA. Na początku lat 70-<br />
tych uruchomiono w kraju pierwszą stacjonarną maszynę<br />
wyciągową wyposaŜoną w hamulce tarczowe,<br />
w szybie Karol KWK „Wesoła”. Od początku lat 90-tych<br />
ubiegłego wieku praktycznie wszystkie nowo budowane<br />
<strong>maszyny</strong> wyciągowe są wyposaŜane w tego typu<br />
układy hamulcowe. Hamulec ten charakteryzuje się<br />
szeregiem zalet, pośród których główną jest bardzo<br />
szeroki zakres zastosowań w aspekcie udźwigu <strong>maszyny</strong><br />
wyciągowej.<br />
Zakres rozwiązywanego problemu dotyczy maszyn<br />
wyciągowych wyposaŜonych w wieloelementowe hamulce<br />
tarczowe. Maszyny wyciągowe w zdecydowanej<br />
większości przypadków wyposaŜone są w dwie tarcze<br />
hamulcowe zainstalowane na skrajach linopędni. Tarcze<br />
hamulcowe zazwyczaj wykonywane są z kilku segmentów,<br />
co ułatwia ich montaŜ jak równieŜ zapobiega<br />
ich deformacjom. Tarcze wykonywane są zazwyczaj ze<br />
stali zwykłej jakości, sporadycznie ze stali wyŜszej jakość<br />
lub stali stopowych. Zespół roboczo-napędowy<br />
hamulca stanowią siłowniki (zwalniaki) hamulcowe, których<br />
docisk do tarczy hamulcowej wymuszany jest pakietami<br />
spręŜyn talerzowych, a ich zwalnianie (odhamowanie)<br />
realizowane poprzez zasilenie ciśnieniem<br />
oleju dostarczonego przewodami z układu zasilającosterującego.<br />
W krajowych maszynach wyciągowych<br />
dominują siłowniki typu BSFG-408 firmy Svendborg-<br />
Breakes (rys. 1a) oraz stanowiące ich zamiennik, siłowniki<br />
typu SH-100 produkcji ZUT Zgoda. Parametry tych<br />
siłowników są do siebie zbliŜone: maksymalna siła docisku<br />
jednej szczęki hamulcowej wynosi około 76 kN<br />
lub 81 kN, a ciśnienie odhamowania siłownika wynosi<br />
około 10 MPa. W krajowych maszynach wyciągowych<br />
spotkać równieŜ moŜna (w zdecydowanie mniejszej<br />
liczbie przypadków) siłowniki typu 8SM7622 firmy Siemens<br />
(rys. 1b), o sile docisku jednej szczęki hamulcowej<br />
110 kN oraz ciśnieniu odhamowania około 20 MPa.<br />
Tabela 1 zawiera zestawienie eksploatowanych w kraju<br />
maszyn wyciągowych z hamulcami tarczowymi.<br />
Rys.1. Zespoły roboczo-napędowe hamulca tarczowego<br />
a) siłowniki typu BSFG 408, b) siłowniki typu 8SM7622<br />
Z tabeli 2 wynika, Ŝe jest kilka typowych egzemplarzy<br />
maszyn, które wykonane zostały w kilku-kilkunastu<br />
egzemplarzach. Maszyny te, stosowane są w górniczych<br />
wyciągach szybowych o głębokościach od około<br />
500 m do około 1100 m, z udźwigami od 10 Mg do<br />
40 Mg i prędkościami ciągnienia pomiędzy 10 - 20 m/s.<br />
3. Energia układu górniczego wyciągu szybowego<br />
W trakcie hamowania <strong>maszyny</strong> wyciągowej hamulcem<br />
mechanicznym, energia tarcia w procesie hamowania<br />
będącej w ruchu <strong>maszyny</strong> wyciągowej górniczego<br />
wyciągu szybowego zamieniana jest na energię<br />
cieplną w około 95%. Pozostałe 5% energii rozpraszane<br />
jest na m.in.: energię odkształcenia, energię powierzchniową,<br />
energię procesów wtórnych, transformacje<br />
strukturalne, tribo-emisję, tribo-luminescencję, tribosublimację,<br />
drgania mechaniczne [3]. Istotnym zagadnieniem<br />
do rozwaŜenia jest określenie, z jakimi wartościami<br />
energii układu górniczego wyciągu szybowego<br />
moŜemy mieć do czynienia. W celu oszacowania wartości<br />
energii załoŜono 3 przypadki ruchu wyciągu:<br />
1. Warunki ruchowe – czyli przypadki ruchu wyciągu,<br />
z określonymi prędkościami i wielkościami transportowanej<br />
nadwagi (czyli róŜnicy sił w linach po<br />
obu stronach linopędni) i kierunku ruchu nadwagi<br />
(tj. opuszczanie lub podnoszenie), w trakcie którego<br />
nastąpi wyzwolenie procesu tzw. hamowania<br />
bezpieczeństwa (hamowanie hamulcem mechanicznym).<br />
2. Warunek grawitacyjnego opuszczania nadwagi.<br />
3. Warunek swobodnego opadania nadwagi.<br />
MASZYNY GÓRNICZE 2/<strong>2011</strong> 19
Change language