Simulación numérica y experimento sobre la resistencia de excavación de una pala eléctrica basada en el acoplamiento bidireccional EDEM-RecurDyn
Autores: Feng, Yinnan; Wu, Juan; Guo, Chenhao; Lin, Baoguo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Simulación numérica y experimento sobre la resistencia de excavación de una pala eléctrica basada en el acoplamiento bidireccional EDEM-RecurDyn
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Cable eléctrico pala
Predicción
Resistencia de excavación
Diseño de optimización
Método de simulación por computadora
Simulación de acoplamiento bidireccional EDEM-RecurDyn
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La pala de cable eléctrico (ECS) es una de las piezas clave de equipo utilizadas en la minería a cielo abierto, y la predicción de su resistencia de excavación es la base y el enfoque del diseño de optimización, como la planificación de la trayectoria de excavación y la optimización de la estructura de la ECS. Con el objetivo de predecir la resistencia de excavación de una ECS, se propone aquí un método de simulación por computadora para la resistencia de excavación basado en la simulación de acoplamiento bidireccional EDEM-RecurDyn. Tomando como objeto de investigación la ECS de la serie WK fabricada en China, se estableció un modelo a escala 1/30 de la ECS, se construyó un banco de pruebas de modelo prototipo de la ECS y se llevó a cabo la solución cinemática y el análisis de fuerzas del proceso de excavación. De acuerdo con las condiciones reales de excavación y el proceso de excavación de la ECS, se estableció un modelo de elementos discretos del apilamiento de material y un modelo de dinámica de cuerpos múltiples del prototipo de la ECS. La simulación de acoplamiento bidireccional EDEM-RecurDyn del proceso de excavación se realizó utilizando tecnología de interfaz, y se simularon y analizaron los niveles de resistencia de excavación bajo diferentes combinaciones de velocidad y diferentes ángulos de reposo del material. Para verificar la precisión de los resultados de la simulación, se comprobó la viabilidad y fiabilidad de la simulación de acoplamiento bidireccional EDEM-RecurDyn mediante experimentos físicos. Los resultados muestran que la resistencia de excavación simulada es básicamente consistente con la resistencia de excavación medida en el experimento en términos de valor máximo y tendencia de cambio, lo que verifica la viabilidad y fiabilidad de la simulación de acoplamiento bidireccional EDEM-RecurDyn para estudiar la resistencia de excavación de una ECS.
Descripción
La pala de cable eléctrico (ECS) es una de las piezas clave de equipo utilizadas en la minería a cielo abierto, y la predicción de su resistencia de excavación es la base y el enfoque del diseño de optimización, como la planificación de la trayectoria de excavación y la optimización de la estructura de la ECS. Con el objetivo de predecir la resistencia de excavación de una ECS, se propone aquí un método de simulación por computadora para la resistencia de excavación basado en la simulación de acoplamiento bidireccional EDEM-RecurDyn. Tomando como objeto de investigación la ECS de la serie WK fabricada en China, se estableció un modelo a escala 1/30 de la ECS, se construyó un banco de pruebas de modelo prototipo de la ECS y se llevó a cabo la solución cinemática y el análisis de fuerzas del proceso de excavación. De acuerdo con las condiciones reales de excavación y el proceso de excavación de la ECS, se estableció un modelo de elementos discretos del apilamiento de material y un modelo de dinámica de cuerpos múltiples del prototipo de la ECS. La simulación de acoplamiento bidireccional EDEM-RecurDyn del proceso de excavación se realizó utilizando tecnología de interfaz, y se simularon y analizaron los niveles de resistencia de excavación bajo diferentes combinaciones de velocidad y diferentes ángulos de reposo del material. Para verificar la precisión de los resultados de la simulación, se comprobó la viabilidad y fiabilidad de la simulación de acoplamiento bidireccional EDEM-RecurDyn mediante experimentos físicos. Los resultados muestran que la resistencia de excavación simulada es básicamente consistente con la resistencia de excavación medida en el experimento en términos de valor máximo y tendencia de cambio, lo que verifica la viabilidad y fiabilidad de la simulación de acoplamiento bidireccional EDEM-RecurDyn para estudiar la resistencia de excavación de una ECS.