Analysis of mechanical loads of selected structural parts of the excavator during operation

Práce se zabývá výpočtovým modelováním nabírání zeminy pomocí kompaktního rýpadla od firmy DOOSAN BOBCAT EMEA s.r.o. Způsob řešení spočívá v sestavení dvou výpočtových modelů v softwarech Rocky DEM a Ansys Mechanical. Program Rocky DEM je použit k řešení rozpojování zeminy konstrukcí bagru pomocí metody diskrétních prvků. Výstupem jsou průběhy sil a momentů v čase v jednotlivých styčnících použitého modelu. Získané průběhy jsou následně, pomocí kinematického modelu v ANSYS Mechanical, aplikovány jako vnější zatížení do styčníku u vybrané konstrukční části analyzovaného modelu. Kinematický model je tvořen zjednodušenými modely geometrie jednotlivých částí ramene bagru a detailnějším modelem geometrie analyzované části ramene. Všechny části jsou navzájem spojeny rotačními vazbami představujícími styčníky. U takto připraveného modelu je v ANSYS Mechanical provedena statická strukturní analýza mechanického namáhání během simulovaného děje. Nakonec je vybraná konstrukční část posouzena vzhledem k meznímu stavu pružnosti a únavové pevnosti.This thesis is focused on the issue of computational modeling of soil harvesting while using the compact excavator from the company DOOSAN BOBCAT EMEA s.r.o.. The solution consists in creating two computational models in Rocky DEM and Ansys Mechanical. Rocky DEM software is used to solve the disconnection of soil by excavator components using the discrete element method. The outcome includes courses of forces and moments during the particular time of the individual joints of the model that was used. The obtained courses are then applied as an external load to the joint of a selected structural part of the analyzed model using a kinematic model in ANSYS Mechanical. The kinematic model consists of simplified geometry models of individual parts of the excavator arm, and a more detailed geometry model of the analyzed part of the arm. All the parts are connected to each other by rotational bonds representing joints. A static structural analysis of the mechanical stress is performed in ANSYS Mechanical for the prepared model during the simulated process. Finally, the selected structural part is assessed with respect to the elastic limit and fatigue strength.