Numeryczno-doświadczalna analiza drgań wysięgnicy koparki wieloczerpakowej kołowej

• Autorzy: Czmochowski J.

Warianty tytułu

EN

Numerical-experimental vibration analysis of the fixed jib of the multibucket wheel excavator

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Istotnym zagadnieniem obserwowanym podczas eksploatacji koparek wieloczerpakowych kołowych są niekorzystne drgania elementów struktury nośnej. Źródłem tych drgań są obciążenia zmienne od oporów urabiania, od przemieszczającego się urobku na przenośnikach oraz uderzenia punktach przeładowczych. Z uwagi na duże wymiary gabarytowe tych maszyn podczas przejazdów obserwuje się znaczne wychylenia masztów, wysięgnic, wysięgników koła czerpakowego i wysięgnika przeciwwagi. Przedmiotem pracy jest analiza numeryczno-doświadczalna drgań wysięgnicy jednej z koparek, w której obserwuje się znaczne wychylenia boczne, tak podczas urabiania, jak i podczas przejazdów. W tym celu zastosowano odpowiedni układ pomiarowy oparty na czujnikach akcelerometrycznych do rejestracji drgań i analizy częstotliwościowej. Do symulacji komputerowej opracowano model powłokowy do obliczeń metodą elementów skończonych (MES), pozwalający przeprowadzać analizy drgań lokalnych i globalnych. Model MES został dostrojony do parametrów określonych podczas pomiarów na obiekcie. Poprawnie przygotowany model komputerowy umożliwił opracowanie szeregu wariantów zmian konstrukcyjnych mających na celu zmniejszenie niekorzystnych drgań badanego zespołu.

EN

The adverse vibrations of elements of excavator supporting structure are the significant problem observed during the exploitation of multibucket wheel excavators. The source of these vibrations is the changeable loading from the mining process and from the moving output on the conveyors, as well as the strokes in the tranship points. Because of the large dimensions of these machines significant deflections of masts, fixed jibs, bucket wheel booms and counterweight boom are observed during the machine moving. The aim of the study is the numerical-experimental vibration analysis of the fixed jib of one of the excavators, which the lateral deflections during the mining and moving are observed in. For this reason the equivalent measurement system that bases on the accelerometer sensors for vibration recording and frequency analysis is used. For the numerical simulation, the shell model for calculation with use of Finite Element Method (FEM) that enables to conduct the analyses of local and global vibrations was elaborated. The FEM model was tuned to parameters determined during the measurements done on the object. Correctly prepared computer model has enabled the collaboration of various variants of structural changes, that purpose is to decrease the disadvantageous vibrations of the measured assembly.

Słowa kluczowe

PL

koparki wieloczerpakowe kołowe; metoda elementów skończonych; analiza modalna

EN

multibucket wheel excavators; finite element method; modal analysis

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Górnictwo i Geoinżynieria
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 31, z. 2
• Strony: 203--210
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Czmochowski J.

• Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska, Wrocław

Bibliografia

• [1] Czmochowski J., Moczko P.: Analiza drgań nadwozia koparki kołowej wieloczerpakowej. 8 Konferencja Computer Aided Engineering. Polanica Zdrój, 21-24 czerwca 2006. Górnictwo Odkrywkowe, r. 48, nr 5/6, 2006, 97-100
• [2] Czmochowski J.: Numeryczno-doświadczalna identyfikacja modelu modalnego wysięgnika koła czerpakowego koparki. Transport Przemysłowy, nr 2, 2006, 44-47
• [3] Rusiński E., Czmochowski J., Smolnicki T.: Zaawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000
• [4] Rusiński E., Dudek D., Czmochowski J. i in.: Numeryczna analiza drgań kabiny operatora koparki KWK 1200M/K-14. Raporty Inst. Konstr. Ekspl. Masz. P. Wroc., 1999, Ser. SPR nr 45, 55
• [5] Uhl T.: Komputerowo wspomagana identyfikacja modeli konstrukcji mechanicznych, WNT, Warszawa 1997
• [6] Wocka N.: Dynamika procesu urabiania i jej wpływ na obciążalność elementów zespołu urabiania przy koparkach kołowych pracujących w utworach trudno urabialnych, Węgiel Brunatny, 3/2001
• [7] Zienkiewicz O.C., Taylor R.L.: The finite element method. Vol. 1-2. McGraw-Hill Bool Company, London 1991