طراحی بیل مکانیکی بوم بلند به منظور انجام عملیات بخصوص بر اساس روابط رباتیک

بیل مکانیکی از جمله تجهیزاتی است که به منظور حفاری، لایروبی و موارد متنوع دیگری به کار می رود. مدلهای استاندارد بیل مکانیکی توسط شرکتهای تجاری بزرگی در سطح دنیا ساخته می شود. به منظور طراحی بیل مکانیکی جدید یا طراحی مجدد آن یه منظور انجام عملیات خاص نیاز به یک شبیه سازی دقیق سینماتیکی و دینامیکی می باشد تا بتوان رفتار آن را در طی عملیات مورد نظر کنترل نمود. در این تحقیق بر اساس روابط رباتیک یک شبیه سازی کامپیوتری از بیل مکانیکی تهیه شده است که به کمک آن می توان رفتار سینماتیکی و دینامیکی آن را مدل کرد. در بررسی سینماتیکی بیل مکانیکی، موقعیت باکت و وضعیت جکهای هیدرولیکی در هر لحظه کنترل میشود. همچنین می توان حرکت بیل مکانیکی را با استفاده از یک سیستم کنترل از راه دور در اختیار گرفت . در بررسی دینامیکی که از روش نیوتن - اولر استفاده شده است ، با نوشتن معادلات حرکت برای هر کدام از بازوها، علاوه بر بدست آوردن سرعت و شتاب هر بازو، نیروهای وارده به جکها و پین ها بدست آمده است . با این کار نوع پین و جکها در شرایط بحرانی انتخاب شده است . همچنین فرآیند پایداری بیل مکانیکی که در طراحی مجدد آن به ابعاد و ظرفیت های بالاتر، اهمیت زیادی پیدا میکند نیز در بدترین شرایط کاری (هنگام تخلیه و هنگام دوران swing) برای مدلهای مختلف بیل مکانیکی بررسی شده است . بدین منظور پارامترهایی از قبیل ابعاد، وزن، سرعت جکها، سرعت دورانی swing، نوع شنی (under carriage) مورد استفاده و وزنه تعادل (stabilizer) مورد بررسی و بهینه سازی قرار گرفته اند. مقایسه نتایج بدست آمده از شبیه سازی مذکور با مشخصات فنی بیل مکانیکی liebherr r912 و همچنین نرم افزار "working model" صحت و دقت بالای برنامه موجود را به اثبات میرساند.