STICHWEH – QUALITÀ MADE IN GERMANY

STICHWEH – QUALITÀ MADE IN GERMANY
STICHWEH, un'azienda con sede nella Bassa Sassonia, in Germania, offre tecnologia per impianti e sistemi di lavorazione per l'industria della pietra e della terra in tutto il mondo: dall'estrazione di sabbia e ghiaia all'estrazione mineraria e alla classificazione professionale.

Per poterti offrire questi servizi in modo efficiente e sostenibile , anche nelle condizioni più difficili, ci affidiamo ai più elevati standard di qualità.

La nostra promessa di qualità

Just in time: sempre la soluzione giusta per il tuo progetto
Just in place: consegna e manutenzione in tutto il mondo
Solo un servizio completo: servizio clienti personale e ingegneria dell'assistenza
LAVORIAMO CON PARTNER ALTAMENTE QUALIFICATI ED ESPERTI
Pensa globale. Agisci locale. Guidati da questo motto, abbiamo costruito una presenza globale. Per la progettazione e realizzazione dei vostri progetti, con il supporto dei nostri partner di lunga data, possiamo fornire esperti locali .

CAMPAGNA KISS THE FUTURE PER UNA MAGGIORE SOSTENIBILITÀ
Sullo sfondo dell'accelerazione del cambiamento globale, abbiamo tutti l'obbligo di trovare sistematicamente soluzioni ecologiche e sociali per adempiere alla nostra responsabilità nei confronti della società nel suo insieme. Ecco perché perseguiamo la posizione: prestazioni e sostenibilità devono essere combinate.

Ecco perché abbiamo sviluppato STICHWEH BIG FIVE, che mostra l'atteggiamento ma anche gli sviluppi su cui si basa il nostro impegno per la sostenibilità .

1. responsabilità della macchina

2. responsabilità di fabbricazione

3. responsabilità ecologica

4. responsabilità sociale

5. responsabilità dei dipendenti

LAVORAZIONE CERTIFICATA PER APPLICAZIONI GLOBALI
STICHWEH è sinonimo di competenza certificata lungo l'intera catena di servizi. Istituti di controllo indipendenti lo hanno attestato per noi e siamo orgogliosi della verificabile lavorazione realizzata a Thüste, in Germania. Così, ad esempio, il nostro certificato di saldatura DIN EN 1090-2 (DVS – l'Associazione tedesca per i processi di saldatura e applicati):
Si tratta di un centro di prova autorizzato per strutture metalliche che utilizza il metodo di verifica come base per la revisione dei requisiti tecnici e del personale, nonché delle conoscenze specialistiche del supervisore della saldatura; una volta soddisfatti i requisiti, il centro rilascia un certificato di saldatura secondo DIN EN 1090-2.

TRASFERIMENTO DI CONOSCENZE E TECNOLOGIE PER VANTAGGI COMPETITIVI GLOBALI
Attraverso la nostra partnership "L'Europa promuove la Bassa Sassonia" beneficiamo del trasferimento di conoscenze e tecnologie all'interno dell'Unione Europea al fine di garantire vantaggi competitivi sostenibili per il futuro.


PIETRE MILIARI
FARE LE NOSTRE STORIE
2022
RUOTA PER TAZZE STICHWEH N. 1000 VA ALL'INIZIO
Con il maestoso numero "1.000", l'azienda della Bassa Sassonia registra un nuovo record per l'estrazione orientata alla domanda di sabbia e ghiaia e quindi per l'industria della pietra e della terra.
Il 28 novembre 2022, la millesima ruota a tazze STICHWEH è andata nella Renania settentrionale-Vestfalia e lì sarà utilizzata dall'operatore di cave di ghiaia Heinrich Schmitz GmbH per il lavaggio e la disidratazione di materie prime e materiali da costruzione importanti per la regione.

2021
KISS THE FUTURE:
CAMPAGNA DI SOSTENIBILITÀ STICHWEH
STICHWEH vuole dare il suo contributo allo sviluppo sostenibile della società.

Per questo motivo, le STICHWEH BIG FIVE sono state sviluppate nell'ambito della campagna di sostenibilità STICHWEH "Kiss the future" , che mostra l'atteggiamento ma anche gli sviluppi su cui si basa il nostro impegno per la sostenibilità:

1. responsabilità della macchina
2. responsabilità della produzione
3 .responsabilità ecologica
4. responsabilità sociale
5. responsabilità dei dipendenti

2019 – 2020
ANNIVERSARIO: 100 ANNI DI STICHWEH
Nel 2019, all'insegna del motto "Heavy Birthday", Stichweh ha festeggiato i 100 anni di esistenza dell'azienda. Quella che era iniziata, subito dopo la fine della prima guerra mondiale, come azienda metalmeccanica specializzata, tra l'altro, nella riparazione di macchine agricole, è cresciuta costantemente nei decenni successivi e si è sviluppata in quello che oggi è un fornitore di successo internazionale di estrazione e raffinazione impianti per sabbia e ghiaia. L'anno dell'anniversario rappresenta anche un segno di chiare ambizioni future e, quindi, l'espansione dell'attività nel settore della tecnologia degli impianti all'avanguardia e dei sistemi di preparazione per l'industria delle cave.

2015
AMPLIAMENTO DELL'INFRASTRUTTURA STICHWEH
Processo di modernizzazione continuo – acquisto di nuovi sistemi di produzione, ampliamento delle strutture interne e dei processi.

2015
INVESTIMENTI IN SOSTENIBILITÀ
Realizzazione di un impianto fotovoltaico da 67 kWp

2014
Sviluppo dell'azienda SMT STICHWEH in un'azienda in espansione internazionale con filiali in tutto il mondo .

2013
COSTITUZIONE DI STICHWEH LLC USA
2005
CONSOLIDAMENTO E COSTITUZIONE DI SMT STICHWEH
L'azienda SMT STICHWEH si è sviluppata ulteriormente fino a diventare un'azienda in espansione internazionale con tutto il mondo.

1994
A 75 anni dalla fondazione STICHWEH ha fornito più di 1000 raschiatori, 600 ruote a tazze e 100 impianti per la preparazione di sabbia e ghiaia a numerosi paesi europei ed extraeuropei.

1990
INNOVAZIONI
Una pietra miliare speciale è stata l'anno 1990. La costruzione e la stesura dei disegni di officina è stata completamente trasferita a computer CAD di alta qualità ed estremamente efficienti.

1960 – 1980
ESPORTAZIONE
I prodotti STICHWEH godono anche in altri paesi europei e all'estero di una buona reputazione. La quota di esportazione è in continuo aumento. Le macchine vengono esportate in Austria, Francia, Jugoslavia, Danimarca, Canada, Paesi Bassi, Stati Uniti e altri paesi.
Il più grande raschietto KS 1000 con un contenuto della benna di 10 mᵌ è stato fornito nel 1978 alla Danimarca.

1965
MIRACOLO ECONOMICO
Quest'anno vengono venduti fino a 40 raschiatori e il numero di ruote per tazze vendute aumenta di anno in anno. L'azienda sta crescendo. Costruzione dell'odierna Halle V e dell'edificio amministrativo nei locali della fabbrica.

1962
VIENE COSTRUITA LA PRIMA RUOTA A TAZZE
Per risolvere il problema del drenaggio durante l'estrazione di ghiaia e sabbia, STICHWEH sviluppa ruote a tazze. La domanda in costante crescita e il nuovo sviluppo di ruote a tazze più grandi, in particolare per le draghe aspiranti, causano l'espansione dell'intero portafoglio STICHWEH .

1955
PRIMA APPARIZIONE ALLA FIERA BAUMA DI MONACO
Un laboratorio artigiano è cresciuto fino a diventare un'efficace macchina da lavoro. Negli anni successivi vengono costruite le sale II, III e IV.

1945
NUOVO INIZIO
Da vecchio ceppo padre e figlio stanno costruendo un impianto per la produzione di macchine per impianti sabbia e ghiaia . Il capannone I viene ampliato e vengono acquistate le prime moderne macchine utensili.


INIZIO 1919
Fritz Stichweh fonda il 1° maggio a Thüste un'azienda per la produzione e la riparazione di macchinari per l'agricoltura e l'industria circostante. Produzione di mulini polverizzatori, impianti di lavaggio e cernita e sistemi di trasporto per calce, carbone, pietre e sabbia. I primi raschiatori per le macchine per l'estrazione e la lavorazione della ghiaia vengono forniti all'area di Wolfsburg per costruire la Volkswagenwerk. Fritz e 5 anni dopo suo fratello minore Walter entrano a far parte dell'azienda dei genitori.
Utilizzando i mezzi più semplici, vengono eseguite riparazioni per l'agricoltura e l'industria circostante al fine di fornire i bisogni più elementari della popolazione.





MEGA – MASSIME PRESTAZIONI DEL RASCHIETTO A TRASCINAMENTO. MASSIMA PRODUTTIVITÀ SOSTENIBILE.
RASCHIATORE A TRASCINAMENTO STICHWEH XXL IN FUNZIONE IN DANIMARCA.
Danimarca, Rødekro

Uno dei più grandi operatori di impianti di ghiaia in Danimarca è stato impressionato ed entusiasta della tecnologia dei raschiatori a trascinamento STICHWEH dal 1978. Il primo acquisto dell'impianto, nel 1978, è stato un raschiatore a trascinamento XXL (KS 1000 S) e dopo 14 anni di attività, nel 1992 , il primo raschietto a trascinamento STICHWEH è stato sostituito con un raschietto a trascinamento STICHWEH KS 1000 SH 2 R. Circa 24 anni dopo, STICHWEH è riuscita ancora una volta a stupire con la sua tecnologia di raschietto a trascinamento STICHWEH e, nel 2018, ha installato il KS 1000 R. È particolarmente degno di nota il raschietto a trascinamento STICHWEH del 1978 (KS 1000 S) e lo STICHWEH drag scraper del 1992 (KS 1000 SH 2 R) sono state rivendute come macchine usate e sono ancora in funzione oggi.


Requisiti

Massime prestazioni per un'implementazione a lungo termine con la massima efficienza
Ampia gamma operativa di attrezzature di estrazione a terra fino a 250 m di lunghezza di estrazione
Usura ridotta e basso fabbisogno energetico
Una soluzione sostenibile per l'implementazione a lungo termine


Operativo con successo

Dal 2018, il nostro cliente in Danimarca è rimasto impressionato dal modello più grande tra i grandi raschiatori a trascinamento, vale a dire il

KS 1000 R

Capacità benna 10 m³
Peso ca. 160 t
Uscita ca. 300 t/ora
Con un cingolo per la massima mobilità
Anche il raschietto a trascinamento STICHWEH è semplicemente impressionante e perfettamente equipaggiato per il futuro grazie a due grandi vantaggi nel campo della sostenibilità:

+ Trasmissione diretta tramite motore elettrico e convertitore di frequenza

Rispetto a un motore diesel:

40% in meno di energia richiesta
nessun intervento di manutenzione sul motore diesel e sul convertitore di coppia
minor rischio residuo di inquinamento ambientale dovuto alla fuoriuscita di materiali operativi
riduzione del rumore
nessuna emissione di gas di scarico


Sistema intelligente di recupero dell'energia tramite il sistema frenante rigenerativo sull'azionamento principale del raschiatore.

+ L'energia viene restituita e comporta una minore usura dei freni meccanici esistenti
+ Minore fabbisogno di potenza



APPLICAZIONE
I raschiatori a trascinamento SMT STICHWEH sono prodotti basati su molti anni di esperienza e know-how. Centinaia di raschiatori a trascinamento si sono dimostrati efficaci nell'estrazione di sabbia e ghiaia.

La semplice e robusta costruzione interamente in acciaio garantisce anche in condizioni difficili un'assoluta sicurezza operativa. Il comando pneumatico monoleva dell'argano raschiatore rende l'operazione semplice e non richiede conoscenze pregresse. I raschiatori a trascinamento sono in termini di efficienza e affidabilità superiori ad altri metodi di estrazione e sono particolarmente adatti per:

Estrazione a secco e sott'acqua
Dragaggio fluviale e risanamento di cave di ghiaia allagate non completamente sfruttate
I raschiatori a trascinamento si dimostrano efficaci anche nelle condizioni operative più difficili in cui altre attrezzature minerarie si guastano. Grandi pietre fino a circa 10 t di peso, alberi fino a 1 m di diametro e 10 m di lunghezza, nonché strati di argilla e terriccio non rappresentano un problema significativo per un raschiatore a trascinamento.

Il pratico sistema modulare di tutti i tipi consente di fornire con lo stesso dispositivo di base - come richiesto - o uno scarico per il carico diretto su camion o aggiungere un pre-bunker con o senza griglia di selezione grossolana e alimentatore per l'alimentazione del nastro trasportatore.

FUNZIONE
I componenti più importanti delle nostre macchine sono: raschiatore con cabina operatore, motori e verricelli, benna raschiatore, puleggia fune, fune di recupero e recupero. Il raschiatore con cabina può essere montato su un deambulatore idraulico o su un cingolo.

FATTI E CIFRE
I raschiatori a trascinamento SMT STICHWEH sono:

superiore ad altri metodi di estrazione in termini di efficienza e affidabilità
adatto sia per l'estrazione a secco che sott'acqua
facile da spostare con cingolo o deambulatore idraulico
semplice da usare e mantenere
Convincono

un ampio raggio d'azione
bassa potenza richiesta e usura ridotta
Può essere utilizzato anche nelle condizioni di estrazione più difficili
Estrazione subacquea senza problemi anche in inverno
Trascinare il raschietto tipo KS 1000 S
Cassone raschiatore con capacità di 10 m 3 , profondità di dragaggio 25 m con timone di 120 m, resa 500 t/h. In questo caso la macchina è azionata da un motore diesel raffreddato ad aria ma può essere azionata anche da un motore elettrico.

Drag scraper tipo KS 400 RA con cingoli e braccio
Sfruttamento di un muro di ghiaia alto 20 m. Non vi è alcun rischio di seppellimento quando si utilizza questo metodo. I diversi tipi di ghiaia sono ben miscelati. Produzione 250 t/h. Invece del carico diretto su autocarro, la ghiaia può anche essere caricata su un nastro trasportatore utilizzando un pre-bunker con alimentatore e un nastro di trasferimento regolabile in lunghezza.

Drag scraper tipo KS 400 RA con cingoli e braccio regolabile in altezza
Nella posizione indicata una profondità di ca. 12 m è raggiunto. Con braccio sollevato si può sfruttare un muro di ghiaia fino ad un'altezza di 20 m.

SCARICAMENTO

https://smt-stichweh.com/wp-content/uploads/2014/02/SMT_FS_Schrapper_Engl_040216_ans2.pdf




DRAGLINE STICHWEH KS400
























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Raschietto usato marca Stichweh, tipo KS 400 SH. Il raschietto è stato utilizzato fino ad ora ed è immediatamente disponibile.

Il raschiatore è su un telaio a cingoli ed è dotato di un motore diesel.



Tipo: Stichweh KS 400 SH

Forza di trazione: 10 tonnellate

Capacità secchio: 4 m³

Potenza dell'impianto: max circa 100 m³/h,

a seconda della struttura e del materiale

Corda: Ø22 / Ø29mm

Velocità del cavo: 1,2/1,8 m/s

Altro: pienamente operativo

compresi 2 pezzi di raschietto

comprese 2 pulegge





https://smt-stichweh.com/wp-content/uploads/2020/01/Deromedi_Scrapper_KS400_News_02-2.jpg







EFFICIENTE = PASSO
IL GRUPPO DEROMEDI SI AFFIDA AL RASCHIATORE KS 400 DI STICHWEH.

Il Gruppo Deromedi è al via con il sistema di raschiamento KS 400 della STICHWEH Maschinen & Service GmbH di Argenvières.
Il dispositivo di fascia alta, costruito nel 1996, ha subito un programma di ammodernamento:
tra l'altro, il motore a combustione è stato sostituito da un motore elettrico.

Il raschiatore convertito lavora su una diga nella città di Ile-au-Page. Grazie alla STICHEWEH KS 400, l'estrazione mineraria in questa località, esposta a un forte aumento del livello dell'acqua, è possibile tutto l'anno.

RASCHIETTO STICHWEH KS 400
PERFETTO PER L'USO: IN AREE FORTEMENTE ALLAGATE
Ad Argenvières, non lontano da Charité-sur-Loire, l'azienda Deromedi gestisce una pianura alluvionale di 20 ettari nel comune di Ile-au-Page. Sebbene in loco sia presente un escavatore a fune, un raschiatore STICHWEH è in funzione da poco più di un anno. E sarà così anche per altri 15 anni.

Deromedi ha contattato Jean-François Trousselet , amministratore delegato di DESMMA , la società che ha rilevato la distribuzione di STICHWEH in Francia e nei paesi francofoni, per decidere la soluzione più efficiente per il mining



il motore a combustione originale doveva essere sostituito da un motore elettrico da 160 kW e l'impianto elettrico doveva essere revisionato. Dovevano essere aggiunti un pannello di controllo con touchscreen e un quadro elettrico di ultima generazione.

MIGLIORE EFFICIENZA OPERATIVA: RASCHIATORI CONTRO ESCAVATORI A CAVO E PALE GOMMATE
Deromedi stima che i costi operativi per l'utilizzo di ONE scraper siano inferiori di un terzo rispetto alla precedente configurazione di dragline e pala gommata. "I costi di acquisto parlano a favore dell'utilizzo di UN SOLO raschiatore, poiché abbiamo bisogno di una sola macchina", osserva Deromedi.

Il vantaggio in termini di efficienza del raschiatore è che la benna del raschiatore "è sempre piena quando esce dall'acqua per rifornire continuamente il sito di lavorazione tramite il nastro trasportatore, cosa che non accadeva con la dragline", spiega Jean-François Trousselet, che era solito vendere questo tipo di macchina e ora offre la più efficiente tecnologia STICHWEH.

FUNZIONAMENTO MORBIDO E SILENZIOSO: IL RASCHIETTO STICHWEH MODERNIZZATO KS400
Nella cabina dell'operatore spaziosa e vetrata, il lavoro viene svolto e monitorato stando in piedi o seduti. Vengono monitorate le informazioni visualizzate sul pannello di controllo, come il percorso di raschiatura, l'amperaggio in relazione alla forza di trazione delle funi o il tempo di lavoro.


“Il vantaggio di un motore elettrico è che la macchina funziona silenziosamente. Questo vantaggio esiste anche al di fuori della cabina dell'operatore”, dicono alla cava.

RASCHIARE AUTOMATICAMENTE: RASCHIARE IN FUTURO!
Quanto dura la vita utile di un raschietto KS 400?
“Il suo predecessore è stato utilizzato per 45 anni. La nuova KS 400 può raggiungere la stessa lunga durata”, prevede Trousselet. "La macchina è molto semplice nel design e ha costi di manutenzione relativamente bassi."

Il nuovo tipo di raschiatori, che lasciano STICHWEH Maschinen & Service GmbH a SalzInhibitororf/Thüste nel sud di Hannover, può essere dotato di un assistente che supporta il personale operativo.

Esempio: Il KS1000 , il più grande scraper della serie, equipaggiato con una benna da 10 m³. È stato consegnato in una zona mineraria nel sud della Danimarca nel 2018.

KS 600 SH GLINDEMANN GÜ 9-05 007
PIÙ SABBIA. PIÙ GHIAIA. PIÙ SUCCESSO.
















https://smt-stichweh.com/wp-content/uploads/2014/02/KS-600-SH-Glindemann-G%C3%9C-9-05-007.jpg





IMPIANTI RASCHIATORI - massime prestazioni - APPLICAZIONI -
I raschiatori STICHWEH SMT sono il risultato di molti anni di esperienza e know-how all'avanguardia. Centinaia di loro si sono già dimostrati pratici nell'estrazione di sabbia, ghiaia e pietrisco.
La costruzione monoblocco semplice e robusta garantisce una perfetta affidabilità operativa degli impianti raschiatori anche in condizioni di lavoro difficili. Il controllo pneumatico dell'argano del raschietto viene effettuato da una leva, quindi non è difficile e non richiede esperienza precedente.

In termini di economicità e affidabilità, i raschiatori sono superiori ad altri metodi di estrazione di sabbia e ghiaia e sono particolarmente adatti per l'uso nelle seguenti applicazioni:

Estrazione di materiale a secco e sottomarino
Lavori in alveo e risanamento di laghi di cava non completamente sviluppati
Gli impianti scraper funzionano perfettamente anche nelle condizioni più difficili che altre attrezzature non possono sopportare. Grandi pietre fino a 10 tonnellate di peso, tronchi fino a 1 m di diametro e fino a 10 m di lunghezza, strati di argilla non creano particolari problemi al raschiatore.
La modularità di tutte le tipologie di impianto consente, se necessario, di integrare un unico modello base, in caso di carico del materiale direttamente su camion, con un apposito dispositivo di carico oppure, in caso di trasporto del materiale tramite nastro trasportatore, di installare un silo intermedio, dotato, se lo si desidera, con una griglia per la cernita grossolana del materiale e un dosatore .














KS 1000 S Produttività: 230 kW Benna: 10 m³


Vaglio disidratazione EB 24/36 e
con trasportatore a nastro orientabile integrato
per l'estrazione della ghiaia
da una profondità di 20 m, con una capacità di circa 380 t/h







KS 600 SN e KS 1000 S Qui sono possibili le seguenti versioni:


a) con carrucola orientabile sulla sponda opposta
b) con carrucola orientabile flottante

La Slackline Dragline e la Tower Machine
Lo scavo di materiali in situazioni al di sotto del livello che non erano pratiche per le macchine standard ha portato allo sviluppo dell'escavatore per funivie Slackline.

All'inizio del 20 ° secolo, esisteva la necessità di uno scavo efficiente di materiali in situazioni al di sotto del livello, come sott'acqua o in una fossa senza facilità di accesso dove una pala ferroviaria, la macchina di scavo standard dell'epoca, era impraticabile. Nel 1911, Sauerman Bros. Inc. di Chicago, IL, introdusse una soluzione al problema: lo Slackline Cableway Excavator.

Composto da un secchio da 1/3 a 3-1/2 cu. km. (0,25-2,68 m3) che viaggiava su una funivia tra un pilone e un ancoraggio o una torre di coda, ha ottenuto l'accettazione da parte di appaltatori, ingegneri e produttori di inerti per quattro motivi principali:

scavava a grande profondità ugualmente bene in terra asciutta o sott'acqua;
trasportava il bottino a grande distanza;
ha elevato il bottino alla tramoggia o alla banca del bottino;
e perché una semplice macchina con un solo operatore ha eseguito tutto questo lavoro.
Sebbene l'efficienza dipendesse da una serie di fattori, al suo meglio funzionava a profondità considerevoli e trasportava almeno 200 piedi (61 m) a un punto di scarico elevato. Il campo di lavoro ideale aumentava con la capacità della benna e la massima profondità di scavo effettiva era un terzo della portata operativa, il che significava che poteva scavare molto più in profondità di quanto normalmente richiesto. Molti produttori di inerti lo usavano per raggiungere materiale a 24,4-30,5 m sott'acqua e sollevarlo a 100 piedi sopra la superficie dell'acqua fino a una tramoggia sul bordo della fossa.

Scaverebbe qualsiasi materiale che potrebbe essere trasformato da un normale aratro. Lavorando fino a 100 piedi di profondità con una campata di 1.200 piedi (365,8 m), un singolo impianto di perforazione potrebbe scavare oltre 6.000.000 cu. km. (4.587.329,1 m3) in un cerchio completo attorno all'albero spostando la torre di coda attorno al perimetro dell'area da scavare e, dopo 180 gradi di tale movimento, riposizionando i tiranti dell'albero e cambiando le posizioni dei blocchi per dare accesso a gli altri 180 gradi.

Questa macchina è stata adattata per il semplice movimento terra negli anni '20 come Power Drag Scraper, che utilizzava una benna a forma di mezzaluna più efficiente che veniva semplicemente trascinata lungo il terreno fino al punto di scarico, scavando mentre procedeva, quindi ritirata allo stesso modo. Questo a sua volta ha portato allo sviluppo della Scraper Tower Machine, progettata per tagli e riempimenti lunghi e continui come gli argini. Le torri di testa e di coda erano montate su binari e la benna veniva trascinata verso la torre di testa, dove deponeva il bottino per formare l'argine. Quando il terrapieno ha raggiunto la quota, le due torri sono state riposizionate per un altro ciclo di lavoro.

Confronto del movimento misurato e simulato di un sistema di scavo dragline in scala

Le misurazioni del movimento ottenute da un sistema di scavo dragline di manovra in scala 1/16 utilizzando un sistema di motion capture a sei telecamere vengono confrontate con le previsioni di movimento dello stesso scenario utilizzando una complessa simulazione del sistema di scavo dragline. Il modello dinamico include il movimento della benna, della barra di sollevamento, del gruppo di sollevamento e del gruppo di trascinamento, insieme a segmenti di fune e catena flessibili tra cui la fune di sollevamento, la fune di trascinamento, la fune di scarico, le catene di sollevamento e le catene di trascinamento. In generale, i movimenti misurati e simulati concordano abbastanza favorevolmente. Tuttavia, una differenza consistente tra le misurazioni e il modello di simulazione è lo smorzamento delle oscillazioni, dove si nota che i dati di misurazione tendono a smorzarsi più rapidamente dei risultati del modello di simulazione.

L'estrazione di superficie estrae risorse sotterranee che risiedono vicino alla superficie terrestre e comporta un processo di spostamento del suolo che copre la risorsa in un luogo di stoccaggio e successivamente la rimozione della risorsa. Il sovraccarico, definito come il suolo che copre una risorsa, viene spostato in modo più efficiente da un sistema di scavo dragline in molti scenari di estrazione a cielo aperto. Come mostrato in Fig. 1 , Fig. 2, un sistema di scavo dragline è dotato di una benna aperta sostenuta superiormente da un cavo appeso all'estremità di un lungo braccio. Il secchio viene trascinato a terra da un cavo fino a riempirlo di terra, che viene poi scaricata altrove. Le dragline sono utilizzate principalmente nella rimozione di materiale di copertura ad alto volume e nello scavo di fori profondi. Il sistema completo contiene molti componenti dinamici, tra cui l'escavatore, il braccio, la benna, la barra di sollevamento, l'accoppiatore di trascinamento, l'accoppiatore di sollevamento, le catene di sollevamento, le catene di trascinamento, la fune di sollevamento, la fune di trascinamento e la fune di scarico. La benna è controllata indirettamente da un operatore nell'escavatore attraverso la rotazione del braccio attorno ad un asse verticale e lo svolgimento e l'avvolgimento del paranco e delle funi di trascinamento. L'abbassamento e il sollevamento della benna si effettuano principalmente con la fune di sollevamento,





1 . Schema del sistema di scavo dragline.


Schema della benna dragline.

Fisicamente, i sistemi di escavatori dragline sono in genere dispositivi su larga scala. I comuni sistemi di scavo dragline di medie dimensioni pesano 500 tonnellate con una benna in grado di movimentare 23 m 3 di materiale in un unico ciclo. Un braccio di dimensioni medie è lungo 91 m. Non solo i sistemi di scavo dragline sono grandi fisicamente, ma sono ugualmente grandi dal punto di vista economico. Il mining di superficie in siti di grandi dimensioni è un grande business, con elevate opportunità di guadagno e costi operativi elevati. In molte operazioni di estrazione a cielo aperto, la rimozione dello strato di copertura domina il lato dei costi di gestione di una miniera. Miglioramenti relativamente piccoli nelle prestazioni del sistema di escavatori dragline come il tempo di ciclo, la capacità della benna, l'area di lavoro, la durata dei componenti, ecc. possono trasformarsi in notevoli guadagni economici per l'operatore della miniera.

Per i sistemi di scavo dragline a funzionamento lento, i modelli di sistema statico forniscono una stima soddisfacente dei carichi dei componenti che viene utilizzata nel dimensionamento strutturale dei componenti del sistema. I modelli di sistema statico forniscono anche informazioni sulla posizione e sull'orientamento della benna per varie lunghezze di paranchi e funi di trascinamento e varie attrezzature della benna utili per la pianificazione degli scavi in ​​cantiere. Nei casi in cui si riscontrano manovre relativamente rapide del sistema dragline, l'uso di un modello dinamico di scavo dragline è più appropriato per stimare le escursioni di orientamento della benna e i carichi massimi su diversi componenti.

Diversi gruppi di ricerca hanno sviluppato modelli di sistemi di scavo dragline a vari livelli di sofisticazione per diversi scopi analitici. McCoy e Crowgey [1] hanno studiato il controllo del tightline della benna dragline statico e dinamico. Usando una semplice analisi geometrica, hanno costruito i limiti statici e dinamici della linea tesa in base alla lunghezza delle funi di trascinamento e di sollevamento, e successivamente hanno utilizzato questi limiti come parte di un sistema di controllo anti-tesa. Hanman et al. [2] ha riportato le valutazioni delle prestazioni delle dragline utilizzando la modellazione fisica. La geometria del sartiame e le dimensioni della benna sono state ottimizzate utilizzando la modellazione fisica e confrontate con i dati sul campo. Rowlands e Just [3]risultati sperimentali documentati sulla capacità di scavo e riempimento di una benna dragline. Hanno concluso che è possibile apportare modifiche al design delle tradizionali benne dragline per migliorare le prestazioni riducendo i tempi di riempimento e il consumo di energia di scavo. Knight e Shanks [4] hanno studiato i miglioramenti della produttività delle dragline attraverso il monitoraggio a breve termine. È stato ottenuto un vantaggio in termini di produttività del 2% utilizzando un sistema di monitoraggio che calcola un sartiame della benna ottimizzato. Patak et al. [5] ha generato un metodo per calcolare la zona di lavoro di una benna dragline. È stato indicato un approccio grafico per la determinazione del profilo del percorso della benna di un dragline standard, considerando il semplice ciclo di lavoro di tre periodi in ciascuna operazione. Hainsworth et al. [6]ha utilizzato tecniche di visione artificiale per misurare a distanza la posizione di un secchio dragline nello spazio. Utilizzando una sola telecamera, viene utilizzato un processo di segmentazione dell'immagine per classificare il secchio e identificare la sua posizione nella scena. Cleary, [7] ha studiato il riempimento della benna dragline utilizzando un modello a elementi discreti per simulare il processo di riempimento. Ridley e Corke [8] hanno sviluppato una tecnica per stimare la posizione della benna della dragline sotto carico gravitazionale. Il loro modello si basa sull'equilibrio statico dei carichi sui diversi componenti del sistema.

L'intricata disposizione geometrica dei diversi componenti del sistema di scavo dragline, unita al fatto che ogni componente può alterare in modo significativo le caratteristiche di movimento, porta alla necessità di impiegare un modello di simulazione dinamica abbastanza complesso per replicare il comportamento fisico. Nel lavoro qui riportato, vengono confrontati il ​​movimento misurato e quello simulato per un esempio di sistema di scavo dragline in scala 1/16. Le misurazioni vengono registrate con un sistema di motion capture ottico. Il modello dinamico include il movimento del corpo rigido tridimensionale (3-D) della benna, della barra di sollevamento, del gruppo di trascinamento e del gruppo di sollevamento, nonché il movimento flessibile di tutte le catene e funi. Nel confronto dei risultati viene presentata una tipica manovra di scavo, senza carico della benna.

2 . Modello dinamico del sistema di scavo dragline
L'evento dinamico considerato è costituito dal moto di un sistema completo di scavo dragline. Come mostrato in Fig. 1 , Fig. 2 , il sistema totale contiene quattro corpi rigidi e nove funi. I corpi rigidi includono la benna, la barra di sollevamento, l'attacco di sollevamento e l'attacco di trascinamento. Le funi includono la fune di trascinamento, la fune di scarico, la fune di sollevamento, la catena di trascinamento sinistra, la catena di sollevamento inferiore sinistra, la catena di sollevamento superiore sinistra, la catena di trascinamento destra, la catena di sollevamento inferiore destra e la catena di sollevamento superiore destra. Si assume che la superficie del terreno sia un riferimento inerziale soddisfacente. Come mostrato in Fig. 1 , il quadro di riferimento inerziale è un sistema di coordinate destrorso definito con la sua origine sulla superficie del terreno situata al di sotto dell'escavatore nel punto di rotazione azimutale dell'escavatore. IL
E
assi formano il piano terra, mentre il
l'asse completa la triade destrorsa e punta verso il suolo.

Le funi (fune di trascinamento, fune di scarico e fune di sollevamento) e catene (catena di trascinamento sinistra, catena di sollevamento inferiore sinistra, catena di sollevamento superiore sinistra, catena di trascinamento destra, catena di sollevamento inferiore destra e catena di sollevamento superiore destra) sono modellate dinamicamente nel stessa maniera. In questo documento, tutte le funi e le catene sono chiamate "segmenti di fune". Le differenze nelle caratteristiche dinamiche sono realizzate attraverso proprietà fisiche appropriate per una particolare fune o catena. I segmenti di fune del sistema dell'escavatore dragline accoppiano i vari componenti del sistema. Il movimento delle estremità di un segmento di fune influenza ampiamente il comportamento dinamico del segmento di fune nel suo complesso. Per un segmento di fune, ciascun bordo è associato all'inizio o alla fine del segmento di fune. Ad esempio, la catena di sollevamento inferiore sinistra è collegata alla benna e al lato sinistro della barra di sollevamento. La connessione con la benna è definita come punto di connessione iniziale, mentre la connessione con la catena del paranco inferiore sinistro è definita come connessione finale. Alcuni segmenti di fune interagiscono con una carrucola al centro del segmento di fune. Ad esempio, la fune di scarico è collegata alla puleggia dell'accoppiatore del paranco.

I corpi che costituiscono il sistema dell'escavatore dragline (benna, barra di sollevamento, gancio di sollevamento, gancio di traino) sono collegati tra loro da segmenti di fune. Generalmente, ogni corpo ha diversi segmenti di corda attaccati ad esso. Il peso del corpo e le forze ei momenti generati dai collegamenti delle funi determinano il moto dei singoli corpi. Ad esempio, la benna ha cinque segmenti di fune collegati ad essa, vale a dire la catena di trascinamento sinistra, la catena di trascinamento destra, la catena di sollevamento inferiore sinistra, la catena di sollevamento inferiore destra e la fune di scarico.

Ogni segmento di fune è modellato dinamicamente come un insieme di particelle collegate da molle e ammortizzatori. Pertanto, tutti gli elementi di massa del sistema, inclusi tutti i corpi (benna, barra di sollevamento, gancio di sollevamento e gancio di trascinamento) e tutte le particelle su ciascun segmento di fune (fune di trascinamento, fune di scarico, fune di sollevamento, catena di trascinamento sinistra, paranco inferiore sinistro catena, catena di sollevamento superiore sinistra, catena portacavi destra, catena di sollevamento inferiore destra e catena di sollevamento superiore destra), sono collegate ad altri elementi di massa del sistema mediante molle e ammortizzatori. Le forze di connessione sono semplicemente trattate come forze esterne che agiscono sul corpo. Pertanto, le derivate del vettore di stato possono essere calcolate direttamente dal vettore di stato in modo semplice.

2.1 . Equazioni generiche del moto del corpo
Le equazioni dinamiche per tutti gli elementi del corpo assumono la stessa forma strutturale. Questa sezione sviluppa le equazioni dinamiche di base del moto utilizzate per qualsiasi elemento del corpo. Ogni corpo è modellato come rigido e subisce un movimento tridimensionale. Quindi, sono necessari 6 gradi di libertà o 12 variabili di stato per descrivere la posizione e l'orientamento di ciascun corpo rigido in un dato istante di tempo. I gradi di libertà per ciascun corpo includono tre componenti di posizione del centro di massa del corpo e tre angoli di orientamento di Eulero del corpo. Uno schema di un corpo rigido generale del sistema è mostrato come Fig. 3 . La dinamica traslazionale del centro di massa di un corpo arbitrario è data dalle Eq. (1) , (2) :
(1)
(2)
Nell'Eq. (2) ,
è la massa del corpo e
sono le componenti delle forze di accoppiamento esterno della fune sul corpo espresse nel sistema di riferimento inerziale. L'orientamento di un elemento del corpo è definito da una sequenza di tre rotazioni angolari di Eulero fisse del corpo [9] mostrate in Fig. 4 . Partendo dal sistema di riferimento inerziale, una rotazione di
viene eseguito circa il
asse. Il quadro di riferimento ruotato risultante è chiamato il
telaio. Successivamente, il
il telaio viene ruotato attorno al
asse dall'angolo
. Il quadro di riferimento risultante è indicato con
telaio. IL
telaio viene successivamente ruotato intorno al
asse dall'angolo
, fornendo il sistema di riferimento del corpo. Gli angoli
,
, E
sono gli angoli di Eulero associati al corpo. La relazione cinematica tra le derivate temporali degli angoli di Eulero e le componenti della velocità angolare del body frame è mostrata nell'Eq. (3) :
(3)
Eq. (3) utilizza la seguente notazione abbreviata per le funzioni trigonometriche seno, coseno e tangente:
,
, E
. L'equazione dinamica rotazionale per un corpo è data nell'Eq. (4) :
(4)
Nell'Eq. (4) ,
denota il momento di massa della matrice d'inerzia del corpo rispetto al proprio centro di massa e
rappresentano le componenti del vettore momento totale applicato esternamente sul corpo attorno al proprio centro di massa espresso nel proprio sistema di riferimento.

dragline sono più comunemente usati per rimuovere il sovraccarico sopra i giacimenti di carbone, e mentre sono anche impiegati per estrarre fosfato e calcare e applicati ad altre applicazioni, la maggior parte del mondo