缸徑300超靜定液壓支架系列化研究設(shè)計(jì).pdf

1、隨著近些年煤炭消耗量的上升,綜采工作面的技術(shù)發(fā)展成為了煤炭行業(yè)研究的重點(diǎn)。而由于我國的重點(diǎn)煤礦中,厚煤層儲(chǔ)存量占44％的比重,且厚煤層的產(chǎn)出量占煤炭總產(chǎn)出量的45%以上。所以對(duì)于厚煤層綜采技術(shù)的研究將成為煤炭高產(chǎn)高效的重要組成因素。其中液壓支架在整個(gè)綜采工作面中占有舉足輕重的位置。
　　本文所研究的大采高液壓支架,屬于新型超靜定液壓支架。采用八根立柱形成超靜定支護(hù)理論,具有可靠性高、生產(chǎn)周期短、模塊化生產(chǎn)、集成化裝配等優(yōu)點(diǎn)。本文研

2、究缸徑300這一模塊的支架。運(yùn)用系列化方法,設(shè)計(jì)出了支架最高高度分別為7.5m、7.0m、6.5m、6.0m、5.5m、5.0m這六個(gè)相同工作阻力的支架。并運(yùn)用ANSYS Workbench對(duì)其進(jìn)行了強(qiáng)度分析,得到隨著支架最高高度降低,分析結(jié)果越來越安全的結(jié)論。同時(shí)驗(yàn)證了超靜定液壓支架系列化設(shè)計(jì)中的覆蓋理念。由于7.5m高度的支架是最危險(xiǎn)的,所以之后的分析均采用7.5m的超靜定液壓支架為分析對(duì)象。
　　完成液壓支架的靜態(tài)強(qiáng)度校核后

3、,接著對(duì)超靜定液壓支架的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行分析。運(yùn)用ABAQUS軟件中顯示動(dòng)力學(xué)的方法,對(duì)超靜定液壓支架頂梁的抗沖擊性能進(jìn)行了研究。得到頂梁在四種不同危險(xiǎn)工況下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)結(jié)果。說明支架頂梁具有良好的抗沖擊性能。
　　運(yùn)用機(jī)液聯(lián)合仿真的方法,在AMESim和Adams中分別建立支架的液壓系統(tǒng)模型和整個(gè)支架的剛體動(dòng)力學(xué)模型。首先對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證,表明本文設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)滿足支架的使用要求。然后通過聯(lián)合仿真技術(shù)對(duì)超靜定液壓支架進(jìn)行了升降架、工

4、作阻力加載、水平力加載以及沖擊載荷這四個(gè)方面的分析。結(jié)果說明本文設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)在各種工況下最終都能達(dá)到平衡狀態(tài),滿足使用要求。
　　運(yùn)用流固耦合中的SPH粒子法分析懸浮式立柱的抗沖擊性能。在ABAQUS軟件中對(duì)內(nèi)部液體采用無網(wǎng)格的粒子進(jìn)行建模,油缸缸體和活柱體則用傳統(tǒng)的有限元網(wǎng)格。通過顯示動(dòng)力學(xué)仿真得出在沖擊過程中,懸浮式立柱的缸體應(yīng)力沒有達(dá)到材料屈服極限的結(jié)論。并且為了對(duì)比懸浮式立柱和傳統(tǒng)立柱的抗沖擊性能,建立了同樣參數(shù)的傳統(tǒng)立