Modelado y simulación dinámica de la excavadora sobre cadenas Liebherr R 980 SME

Abstract

[ES] Este Trabajo Fin de Grado propone la realización del modelo dinámico de un ejemplo de maquinaria de obras públicas, concretamente una excavadora, en el programa de simulación dinámica ADAMS / View.

La excavadora Liebherr R 980 SME dispone de un brazo con cuatro grados de libertad y que tiene subcadenas cinemáticas formadas por mecanismos de biela-manivela-deslizadera, donde están ubicados los cilindros hidráulicos que proporcionan el movimiento a la máquina, y por cuadrilateros articulados en la conexión de la cuchara de carga al brazo.

El proyecto comenzará con la recopilación de la información necesaria para la realización del modelo, mediante consulta en bibliografía técnica y contacto con el fabricante y distribuidores de la excavadora.

El siguiente paso será la construcción del modelo tridimensional en el programa ADAMS/View y en él se programarán los movimientos del brazo de la excavadora que permitirán resolver los problemas cinemáticos y dinámicos, tanto el directo como el inverso, en ambos casos. Para la parte dinámica se simularán diferentes condiciones de carga y trabajo.

La última fase, que dependerá del tiempo disponible y de la factibilidad de su realización, será el analisis de tensiones y deformaciones de partes de la cadena cinemática del brazo utilizando para ello el módulo de cálculo por elementos finitos integrado en Adams/View.

[EN] This Final Degree Project proposes the realization of the dynamic model of an example of construction machinery, specifically an excavator, in the dynamic simulation program ADAMS/View.

The Liebherr R 980 SME excavator has an arm with four degrees of freedom and that has kinematic sub-chains formed by connecting rod-crank-slide mechanisms, where the hydraulic cylinders that provide the movement to the machine are located, and by articulated quadrilaterals in the connection of the loading bucket to the arm.

The project will begin with the compilation of the necessary information for the realization of the model, by consulting the technical bibliography and contacting the manufacturer and distributors of the excavator.

The next step will be the construction of the three-dimensional model in the ADAMS/View program and in it the movements of the excavator arm will be programmed that will allow to solve the kinematic and dynamic problems, both the direct and the inverse, in both cases. For the dynamic part, different load and work conditions will be simulated.

The last phase, which will depend on the time available and the feasibility of its implementation, will be the analysis of stresses and deformations of parts of the kinematic chain of the arm using the finite element calculation module integrated in Adams / View.