Vojnotehnički Glasnik (Jan 2018)
Determining the dynamic characteristics of hydraulic excavators / Определение динамических параметров гидравлических экскаваторов / Određivanje dinamičkih karakteristika hidrauličkih bagera
Abstract
This paper deals with the research into the dynamic characteristics of hydraulic excavators i.e. natural frequencies and movements. The way hydraulic excavators work is described by the mathematical model of six generalized coordinates based on the Lagrange equations of the second kind. The obtained mathematical model of the excavator system represents the system of six nonlinear, nonhomogeneous differential equations of the second kind. By simulating real parameter values, we managed to obtain the functions of movement and their natural frequency changes within the allowed degrees of freedom, making it possible to examine the nature and intensity of those movements and the impacts of these parameteres on excavator operators as well as on excavator construction optimisation. / В данной работе представлены исследования динамических параметров гидравлического экскаватора: естественные частоты и движение. Работа экскаватора описана путем математических моделей с шестью обобщенными координатами, полученными на основании уравнений Лагранжа второго рода. Разработанная математическая модель системы экскаватора представляет собой систему нелинейных неоднородных дифференциальных уравнений второго рода. С помощью моделирования с реальными значениями параметров получены функции изменений движения и естественной частоты при допустимых степенях свободы, благодаря чему можно провести анализ характера и интенсивности движения, воздействия этих параметров на машиниста и оптимизировать конструкцию экскаватора (изменение массы, жесткости и демпфирования). / U radu su prikazana istraživanja dinamičkih karakteristika hidrauličkih bagera: sopstvene frekvencije i pomeranja. Rad bagera opisan je matematičkim modelom sa šest generalisanih koordinata koji je dobijen primenom Lagranževih jednačina druge vrste. Dobijeni matematički model sistema bagera predstavlja sistem od šest nelinearnih nehomogenih diferencijalnih jednačina drugog reda. Simulacijom sa realnim vrednostima parametara dobijene su funkcije promene pomeranja i sopstvene frekvencije po dozvoljenim stepenima slobode, što omogućava ispitivanje karaktera i intenziteta tih pomeranja, uticaja parametara na rukovaoca bagera i optimizaciju konstrukcije bagera (promene masa, krutosti i prigušenja).
Keywords
