Identification of the basic parameters of static stability (BPSS) of the slewing superstructure is the key step in solving the problem of its static stability, as well as static stability of the entire bucket wheel excavator (BWE). Specificity of the slewing superstructure examined in this paper lies in the kinematic breakdown system (KBS) which prevents the loss of static stability on the counterweight side. Development of a unique method for the formation and two-step validation of the calculation models for this particular design concept was the main objective of the presented research. A two-step validation of the analytical models is conducted based on the experimental results. As the outcome, the final calculation model formed in such manner represents an accurate basis both for the proof of static stability and for the monitoring of the BPSS during exploitation. By comparing the results of the control weighing and the referent values of the final calculation model it was concluded that the existing double-walled bucket wheel represents a 'weak point' of the considered BWE.
The complexity of the slewing superstructure (SS) balancing problem derives from the changeability of its geometric configuration, the complexity of working conditions as well as multiple limitations of the possible set of solutions. Having in mind the fact that the existing reference literature does not fully specify the procedure of static stability proof, the aforementioned procedure is presented in detail for the first time in this paper. A major contribution is represented in the classification of the slewing superstructure models into two groups which were named: the ‘a priori’ model (designed image of the SS) and the ‘a posteriori’ model (actual image of the SS). The fundamental stages of the ‘a posteriori’ model development method are presented in the paper. The transformation and validation of the calculation model ‘a priori’ to the calculation model ‘a posteriori’ was conducted on the basis of weighing results. A calculation of the basic parameters of the bucket wheel excavator (BWE) superstructure was conducted for both analyzed models by using the in-house developed software. The ‘a posteriori’ models provide a reliable calculation of the SS static stability and may be used not only for static stability proof of the machine as a whole, but also for load analysis of substructures and elements of BWE and related surface mining machines, such as spreaders. Besides that, the previously mentioned models are of extreme importance for a successful and reliable exploitation and maintenence of the machine since they present the basis for adjustment and control of limiting winch rope forces values, periodic control of mass and center of gravity position, as well as for a possible reconstruction which would be conducted in order to realize better customization of the machine versus operating conditions.
PL
Złożoność problematyki stabilizacji nadwozia obrotowego (slewing superstructure, SS) wynika ze zmienności jego konfiguracji geometrycznej, złożoności warunków pracy oraz wielu ograniczeń możliwego zbioru rozwiązań. Ponieważ istniejąca literatura nie opisuje w pełni procedury przeprowadzania dowodu na równowagę statyczną, niniejsza praca stanowi pierwszą próbę opracowania takiej procedury. Głównym wkładem niniejszego artykułu jest klasyfikacja modeli nadwozia obrotowego na dwie grupy: model "a priori" (zaprojektowany obraz SS) i model "a posteriori" (rzeczywisty obraz SS). W artykule przedstawiono podstawowe etapy metody opracowywania modelu "a posteriori". Walidacji modelu obliczeniowego "a priori" i jego transformacji do modelu obliczeniowego "a posteriori" dokonano na podstawie wyników ważenia. Dla obydwu analizowanych modeli wykonano obliczenia podstawowych parametrów nadwozia koparki kołowej przy użyciu oprogramowania własnego. Modele "a posteriori" zapewniają niezawodne obliczenia równowagi statycznej SS i mogą być stosowane nie tylko do sprawdzania równowagi statycznej maszyny jako całości, ale również do analizy obciążenia podzespołów i elementów koparki kołowej oraz powiązanych maszyn górniczych, takich jak zwałowarki. Poza tym wspomniane wcześniej modele mają ogromne znaczenie dla skutecznej i niezawodnej eksploatacji i konserwacji maszyn, ponieważ stanowią podstawę do regulacji i kontroli granicznych wartości sił liny wciągarki, okresowej kontroli masy i położenia środka ciężkości, jak również możliwej rekonstrukcji, którą przeprowadza się w celu lepszego dostosowania maszyny do warunków pracy.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.