Szczegóły publikacji
Opis bibliograficzny
Nieniszcząca metoda badania stanu obciążenia obudowy kotwowej długiej wykonanej z tworzywa sztucznego — Non-destructive testing method of the load state of the long rock bolt support made from glass reinforced plastic / Krzysztof SKRZYPKOWSKI, Waldemar KORZENIOWSKI, Krzysztof ZAGÓRSKI, Krzysztof LALIK, Ireneusz DOMINIK, Janusz KWAŚNIEWSKI // Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; ISSN 2080-0819. — Tytuł poprz.: Sympozja i Konferencje ; ISSN: 2081-0245. — 2017 — nr 99, s. 109–118. — Bibliogr. s. 118, Streszcz., Abstr.
Autorzy (6)
Słowa kluczowe
Dane bibliometryczne
| ID BaDAP | 110198 |
|---|---|
| Data dodania do BaDAP | 2017-12-10 |
| Rok publikacji | 2017 |
| Typ publikacji | artykuł w czasopiśmie |
| Otwarty dostęp |  |
| Czasopismo/seria | Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN |
Streszczenie
W artykule przedstawiono statyczne badania żerdzi kotwowej wykonanej z tworzywa sztucznego o długości 5,5 m, które przeprowadzono na nowoczesnym stanowisku laboratoryjnym Katedry Górnictwa Podziemnego Akademii Górniczo-Hutniczej. Scharakteryzowano innowacyjny Samowzbudny System Akustyczny (SAS) do pomiaru zmian naprężeń w obudowie kotwowej. System może zostać zastosowany do nieniszczącej oceny stanu wytężenia kotwi wokół wyrobisk górniczych jak również w tunelach. Celem badań było porównanie wyników rejestrowanych przez dwa różne systemy pomiarowe, dzięki którym będzie możliwa ocena obciążenia długiej obudowy kotwowej metodą nieniszczącą. Określając obciążenie obudowy kotwowej, należy mieć na uwadze szybkość i prostotę wykonania pomiaru, dostęp do czujnika, dokładność odczytu i pomiaru. Ponadto trzeba wziąć pod uwagę możliwość zniszczenia czujnika w wyniku procesu technologicznego lub występowania zagrożeń naturalnych. Pod względem ekonomicznym muszą być zachowane „techniczno-bilansowe prawa produkcji”, które wykluczają stosowanie czujników obciążenia na każdej z kotew. Stosowanie pojedynczych czujników obciążenia obudowy kotwowej w przypadku stanów granicznych pozwala na podejmowanie odpowiednich działań zabezpieczających załogę górniczą przed nagłą utratą stateczności wyrobiska. W pracy przedstawiono dwa podstawowe efekty wykorzystywane w ultradźwiękowym systemie pomiarowym. Pierwszym efektem było występowanie stabilnego cyklu granicznego drgań dla układu z dodatnim sprzężeniem zwrotnym. Efekt ten nazywany jest efektem samowzbudzenia. Drugi przywołany efekt to efekt elastoakustyczny. Oznacza on, że wraz ze zmianą naprężeń w materiale sprężystym następuje zmiana prędkości propagacji fali. W związku z tym zmienia się także czas jej propagacji pomiędzy głowicami. Efekt ten manifestuje się w zmianie częstotliwości drgań samowzbudnych. Z tego powodu poprzez pomiar częstotliwości drgań samowzbudnych możliwe jest pośrednie określenie stopnia wytężenia badanego materiału.
Abstract
The paper presents the statical research tests of rod bolt made of plastic with a length of 5.5 m, which were performed in a modern laboratory test facility at the Department of Underground Mining of the University of Science and Technology. Innovative The Self-excited Acoustic System (SAS) used to measure stress changes in the bolt support was characterized. The system can be used for the non-destructive evaluation of the strain of the bolt around the excavations as well as in tunnels. The aim of the study was to compare the results recorded by two different measuring systems, thanks to which it will be possible to assess the load of long bolt support by means of the non-destructive method. The speed and simplicity of measurement, access to the sensors, accuracy of measurement and reading should be kept in mind in determining the load of rock bolt support . In addition, the possibility of damage to the sensor as a result of technological or natural hazards should also be taken into account. In economic conditions, the „technical - balance laws of production”, which excludes the use of load sensors on each bolt must be preserved. The use of individual load sensors of rock bolt support for the boundary state, allows appropriate protection actions of the mining crew against sudden loss of excavation stability to be taken. The paper presents two basic effects used in the ultrasonic measurement sys-tem. The first result was the existence of stable limit cycle oscillations for positive feedback. This effect is called the self-excited effect. The second effect is called the elasto-acoustic effect. It means that with the change of elastic stresses in the material bring the change of the speed of propagation of the wave. In this connection, the propagation time between measuring heads is also changed. This effect manifests itself in the change in the oscillation frequency of the self-excited system. For this reason, by measuring the frequency of self-excited oscillation, it is possible to indirectly determine the level of effort of the tested material.
