Tytuł pozycji:
Prototypowanie cyfrowe na przykładzie wybranych samojezdnych maszyn górniczych
Zmieniające się wymagania i potrzeby użytkowników oraz zapotrzebowanie na nowe rozwiązania maszyn górniczych stanowią wyzwanie dla konstruktorów. Czas przeznaczony na fazę projektową nowej maszyny nierzadko zostaje ograniczony do minimum. Małoseryjna, a czasami jednostkowa produkcja skutkuje koniecznością częstego projektowania i wytwarzania egzemplarzy handlowych, które jednocześnie są prototypami. Jedynym i skutecznym rozwiązaniem jest zastosowanie dostępnych programów CAD i CAE, umożliwiających cyfrowe prototypowanie. Ich wykorzystanie pozwala na stworzenie kompletnej maszyny w środowisku wirtualnym. Model wirtualny poddawany jest testom, które mają na celu eliminowanie kolizji, optymalizację konstrukcji, jak również pozyskanie wielu informacji związanych obciążeniem, kinematyką, dynamiką, statecznością czy zapotrzebowaniem na moc. Prototypowanie cyfrowe pozwala uniknąć większości błędów, których wykrycie i usuwanie na obiekcie rzeczywistym jest czasochłonne i kosztowne. W artykule przedstawiono przykłady zastosowania szeroko rozumianego wspomagania komputerowego do projektowania samojezdnych maszyn górniczych produkcji Minę Master. Pokazano efekty zastosowania modelowania, analiz wytrzymałościowych MES, symulacji statycznych i dynamicznych, modelowania układów napędowych. Omówiono również stosowane metody walidacji modeli komputerowych oraz weryfikacji parametrów gotowych maszyn.
The changing requirements and needs of users as well as the demand for new mining machinery solutions pose a challenge for designers. Time spent on the design phase of a new machine is often reduced to a minimum. Small lot production and sometimes single piece production entails the necessity to frequently design and manufacture commercial copies, which are also prototypes. The only effective solution is to apply available CAD and CAE programs enabling digital prototyping. Their use allows for making a complete machine in a virtual environment. The virtual model is subjected to tests aimed at eliminating collisions, optimizing the construction as well as obtaining a lot of information concerning the load, kinematics, dynamics, stability and power demand. Digital prototyping enables avoiding the majority of errors whose detection and elimination in a real object is time-consuming and expensive. The article presents examples of the application of broadly understood computer aided designing of self-propelled mining machines, produced by Mine Master. The effects of applying the modelling, FEM strength analysis, static and dynamic simulations, modelling of drive systems have been demonstrated. The methods used to validate computer models and verify the parameters of finished machines have also been discussed.
Projekt finansowany z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (POIR.01.01.01-00-D011/16)
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).
