The concept of the numerical computing methods for analysis of operational conditions of bucket wheel excavators

Modernisation of bucket wheel excavators, used in opencast mines, requires identifying their operational condition and analysis of the impact of bucket wheel loads to individual structure nod’s load. Possibilities to apply state-of-the-art numerical computing methods to analyse the load to individual subassemblies of the excavator as well as to analyse their vibrations are presented. The use of numerical simulations enables analysis, both in normal operation and in emergency conditions. In addition, co-simulation technique allows simulation of the excavator operation with any load characteristic of individual buckets, as well as the associated load method for electric driven motors. Another advantage of using numerical methods is the ability to simulate the operation of control systems of individual excavator components. Selected results of numerical simulations using a simplified spatial geometric model built as part of the BEWEXMIN project are also presented.

Modernizacja i rozwój wielonaczyniowych koparek, stosowanych w kopalniach odkrywkowych, wymaga identyfikacji ich stanów pracy oraz analizy wpływu obciążeń koła czerpakowego na obciążenia poszczególnych węzłów konstrukcji. W artykule przedstawiono możliwości zastosowania nowoczesnych metod obliczeniowych w celu analizy obciążenia poszczególnych podzespołów nadwozia koparki, a także do analizy ich drgań. Zastosowanie symulacji numerycznych umożliwia przeprowadzenie analizy zarówno w stanach normatywnej pracy jak i w stanach awaryjnych. Dodatkowo technika symulacji równoległych umożliwia przeprowadzenie symulacji pracy koparki przy dowolnej charakterystyce obciążenia poszczególnych czerpaków, oraz związanego z tym sposobu obciążenia elektrycznych silników napędowych. Kolejną korzyścią zastosowania metod numerycznych jest możliwość przeprowadzenia symulacji sposobu działania układów sterowania poszczególnymi podzespołami koparki. Zaprezentowano także wybrane wyniki symulacji numerycznych przeprowadzonych z zastosowaniem uproszczonego przestrzennego modelu geometrycznego zbudowanego w ramach projektu BEWEXMIN.