Technische Universiteit Delft
Faculteit Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek en Technische Materiaalwetenschappen Transporttechnologie
C.F. Hofstra Consequenties van het dynamische gedrag voor de staalconstructie van een backhoe (2 dln.). Doctoraalopdracht, Rapport 99.3.GV.5153, Sectie Transporttechniek en Logistieke Techniek.
Dit rapport betreft een onderzoek over de beoordeling op sterkte en vermoeiing van grote backhoes. De nadruk ligt op onderzoek van het dynamisch gedrag en de gevolgen hiervan voor de levensduur van de machine.
In dit verslag worden de kinematica en de dynamica van een backhoe uitgewerkt, inclusief de trillingsmogelijkheden die het hydraulische systeem en de mechanische constructie toevoegen. Vervolgens worden de krachten die tijdens het proces op een backhoe werken door de wijze van gebruik en het gebaggerde materiaal bepaald.
Er worden metingen beschreven die verricht zijn om inzicht te verkrijgen in het dynamische gedrag van de constructie en het verloop van de belastingen gedurende de baggercyclus. Onder meer ter controle van de theoretische aannames.
Deze onderdelen worden gecombineerd en er wordt een analyse gemaakt aan de hand van een bestaande backhoe om zo de spanningen en het verloop daarvan gedurende de baggercyclus te bepalen. Dit gebeurt ondermeer met eindige elementen programma's en een dynamisch simulatiepakket. Met de resultaten van deze analyses worden daarna diverse details van de boom- en stickconstructie van de backhoe onderworpen aan een controleberekening op vermoeiing.
De resultaten duiden erop dat de onderdelen van de constructie door het trillingsgedrag de nominale levensduur (aantal cycli) niet halen zonder dat er vermoeiingsverschijnselen optreden. Dit wordt veroorzaakt door het hoge aantal spanningswisselingen tijdens een cyclus.
Op grond van de EEM-berekeningen worden enkele voorstellen ter verbetering van de constructie gedaan. Uitgaande van de dynamische analyse wordt een benadering voor een verder ontwerp voorgesteld.
Rapporten studenten Transporttechniek en Logistieke Techniek
