A study on the improvement of excavator boom and arm strength through Ansys Motion and Rocky co-simulation

Abstract

Excavator which is a type of multi-purpose mechanized machine, is mainly used in construction and mining. Excavator consists of an upper structure, under carriage, boom, arm, bucket. Excavator boom and arm are two of the most important attachments of an excavator. The excavator boom and arm must work reliably under unpredictable working conditions with high frequency and large load. It is necessary for manufaturers to provide not only an equipment with the highest reliability and safe under all working conditions but also a machine with the most optimal production cost. This study mainly focuses on the improvement of the strength of excavator boom and arm. First, an excavator is modeled and configured constraint in Ansys Motion. Second, a co-simulation Ansys Motion and Rocky is run to get the reaction force on excavator bucket. Finally, finite element analysis is carried out for the excavator boom and arm in Ansys Motion. Consequently, the positions which have the maximum stress on boom and arm are obtained. |굴삭기는 다목적 기계화 기계의 일종으로 주로 건설 및 광업에 사용됩니다. 굴삭기는 상부 구조, 캐리지 아래, 붐, 암, 버킷으로 구성됩니다. 굴삭기 붐과 암은 굴삭기의 가장 중요한 두 가지 부착물입니다. 굴착기 붐과 암은 주파수가 높고 부하가 큰 예측할 수 없는 작업 조건에서 안정적으로 작동해야 합니다. 제조업체는 모든 작업 조건에서 최고의 신뢰성과 안전한 장비뿐만 아니라 최적의 생산 비용을 제공하는 장비를 제공해야 합니다. 이 연구는 주로 굴삭기 붐과 암의 강도 향상에 중점을 둡니다. 먼저 굴삭기를 Ansys Motion에서 모델링하고 구속조건을 구성합니다. 둘째, Ansys Motion과 Rocky의 공동 시뮬레이션을 실행하여 굴삭기 버킷의 반력을 얻습니다. 마지막으로 Ansys Motion에서 굴삭기 붐과 암에 대한 유한 요소 해석이 수행됩니다. 결과적으로 붐과 암에 최대 응력이 가해지는 위치가 얻어집니다.