Przedmiotem rozprawy doktorskiej są problemy związane z projektowaniem układów urządzeń służących do awaryjnego hamowania naczyń wyciągowych górniczych wyciągów szybowych po przejechaniu skrajnych poziomów technologicznych. W pracy skoncentrowano się na analizie zjawisk dynamicznych występujących podczas hamowania awaryjnego realizowanego bez udziału urządzeń hamujących w rząpiu szybu.
Przedstawiono aktualny stan wiedzy z dziedziny zabezpieczenia ruchu górniczych wyciągów szybowych oraz dokonano przeglądu rozwiązań konstrukcyjnych urządzeń hamujących naczynia wyciągowe.
Przeprowadzono również analizę literatury z zakresu budowy modeli fizycznych i matematycznych górniczych wyciągów szybowych przeznaczonych do analizy awaryjnego hamowania naczyń. Następnie zbudowano model górniczego wyciągu szybowego z zastosowaniem metody elementów skończonych MES.
W kolejnym etapie dokonano weryfikacji modelu wykorzystując wyniki badań przemysłowych, przeprowadzonych na rzeczywistym wyciągu szybowym. Badania te dotyczyły symulowanych stanów hamowania bezpieczeństwa wyciągu szybowego dla różnych przypadków ruchu. Na zweryfikowanym modelu wykonano wariantowe symulacje numeryczne procesów awaryjnego hamowania, uzyskując wyniki w postaci parametrów kinematycznych i dynamicznych charakteryzujących proces. W pracy oceniono wpływ charakterystyk sił urządzeń hamujących na odpowiedź dynamiczną układu. Zrealizowano podstawowy cel pracy, określając warunki, przy spełnieniu których, możliwe jest hamowanie awaryjne z wyeliminowaniem urządzeń zatrzymujących naczynie w rząpiu.
"The influence of the selected parameters of the arresting system on the dynamics of mining shaft hoists"
This doctoral dissertation addresses the problems connected with designing overwind arresting systems of mining shaft hoists. It focuses on the analysis of the dynamic phenomena occurring in the emergency braking process with the breaking forces applied only to the ascending conveyance.
The author has presented the current expertise in the field of securing the mining shaft hoists movement and reviewed the design solutions of conveyance arresting systems. He has also conducted a thorough analysis of the publications devoted to building physical and mathematical models of mining shaft hoists aimed at analyzing the emergency hoist breaking.
Having built a Finite Element Method model of the mining shaft hoist, the author has verified it against the results obtained from the research on a real object. The research concerned simulated states of the shaft hoist braking for various movement cases by means of the hoisting machine brake.
Based on that model various numerical simulations of the emergency braking process have been performed and kinetic and dynamic parameters describing the process have been obtained. Additionally the influence of various arresting system forces on the dynamic response of the system has been assessed. The fundamental objective of the dissertation has been achieved by defining the requirements which must be met to eliminate the arresting system in the shaft sump.
