Примена 3Д модела за аналитичко‐експериментално одређивање параметара статичке стабилности и спољашњег оптерећења роторног багера

Abstract

Сопствена тежина подсистема стреле ротора доминантно утиче на интензитет силе у ужету механизма за промену угла нагиба стреле ротора [1]. Осим тога, положај тежишта обртне горње градње значајно утиче на дистрибуцију оптерећења унутар радиаксијалног лежаја којим се обртна горња градња ослања на доњу градњу, а тиме и на његов век [4,5]. На основу изложених чињеница закључује се да прецизна идентификација основних параметара статичке стабилности (ОПСС: тежина и положај тежишта) омогућава: (1) поуздано подешавање граничних вредности сила у ужадима механизма за промену угла нагиба стреле ротора, које представљају основну заштиту од губитка статичке стабилности обртне горње градње; (2) идентификацију оптерећења кука‐хватаљки, које спречавају губитак статичке стабилности у екстремним случајевима оптерећења; (3) одређивање неравномерности оптерећења котрљајних тела радиаксијалног лежаја за ослањање обртне горње градње. Основне експлоатационе карактеристике, поузданост и безбедност роторних багера доминантно одређују параметри горње градње. Они се могу сврстати у три основне групе: (1) параметри који одређују статичку стабилност горње градње; (2) параметри који одређују чврстоћу горње градње; (3) параметри који одређују динамичко понашање горње градње. Заједнички именитељ свих наведених параметара јесте маса горње градње односно, њена дистрибуција по структури. Зато се одређивању ОПСС, мора посветити посебна пажња у свим фазама пројектовања роторног багера. Чак и код светски реномираних произвођача роторних багера јављају се знатне разлике поменутих параметара горње градње током развоја пројекта, што је најчешће последица накнадних захтева купца, или немогућности набавке пројектом предвиђених компоненти. Управо због тога, након завршетка монтаже машине обавезно се врши експериментално одређивање тежине горње градње и положаја њеног тежишта [7‐10] са циљем да се изврши валидација пројектованих ОПСС [11,12]. Према цитираној литератури, поступак валидације изводи се упоређивањем пројектоване и измерене тежине горње градње. Уколико је разлика измерене и пројектоване тежине већа од 5%, онда се захтева понављање и прорачуна и вагања. О упоређивању положаја тежишта, одређеног аналитички и експериментом, у цитираној литератури нема ни помена. С обзиром на чињеницу да се у литератури [2‐12], као ни у [13‐16], дакле у целокупној литератури и техничкој регулативи која је била доступна ауторима, нигде не наводи могућност спрезања резултата добијених аналитички и експериментом, техничким решењем постављен је оригинални метод формирања аналитичког модела обртне горње градње потпуно усаглашеног са изведеним стањем утврђеним експериментом. Суштину техничког решења и његову примену код роторног багера SchRs 1600 аутори су публиковали у часопису Journal of Zhejiang University ‐ SCIENCE A (категорија М22) као рад под називом „Basic parameters of the static stability, loads and strength of the vital parts of the bucket wheel excavator’s slewing superstructure“ (https://doi.org/10.1631/jzus.A1500037), Прилог 3. Поменути рад представља први рад из области идентификације и оцене основних параметара статичке стабилности роторних багера објављен у часопису са SCI листе, што сведочи о научном потенцијалу техничког решења.