基于“三化”綜合設(shè)計方法的液壓支架研究.pdf

1、液壓支架是機械化采煤方法中最重要的設(shè)備之一，它主要用于支護頂板、防止頂板垮落，為采煤人員和采煤設(shè)備提供一個安全可靠的工作空間。隨著國家綜采工作面的發(fā)展，對液壓支架的支護性能提出了越來越高的要求，針對我國現(xiàn)行液壓支架的設(shè)計和研究方法的欠缺和不足，提出了基于“三化”綜合設(shè)計方法的液壓支架研究思想；“三化”綜合設(shè)計法是集“動態(tài)優(yōu)化、智能優(yōu)化、可視優(yōu)化”的優(yōu)點，以提高產(chǎn)品總體質(zhì)量為目標(biāo)的先進設(shè)計方法。因此利用“三化”綜合設(shè)計方法，以液壓支架為研

2、究對象進行研究具有重要的理論意義及應(yīng)用價值。
　　 “動態(tài)優(yōu)化設(shè)計、智能優(yōu)化設(shè)計與可視優(yōu)化設(shè)計”的三化綜合設(shè)計法，是以提高產(chǎn)品總體質(zhì)量為目標(biāo)，以非線性理論為基礎(chǔ)，匯集動態(tài)優(yōu)化設(shè)計、智能優(yōu)化設(shè)計和可視優(yōu)化設(shè)計為一體的設(shè)計法。本文利用“動態(tài)優(yōu)化、智能優(yōu)化、可視優(yōu)化”的“三化”綜合設(shè)計方法對液壓支架進行理論研究，為液壓支架的繼續(xù)研究奠定了理論基礎(chǔ)。
　　 為最大程度的模擬現(xiàn)實工況，節(jié)省試驗費用，減少設(shè)計上的失誤，解決樣機試驗存

3、在的問題，本論文基于“三化”綜合設(shè)計法，以掩護式液壓支架為例，主要研究了以下內(nèi)容：
　　 利用MATLAB軟件編制《液壓支架輔助設(shè)計分析系統(tǒng)》，對液壓支架各個狀態(tài)參數(shù)進行確定，對受力大的位置進行加強受力小的位置減弱，從而起到了優(yōu)化重量的作用；
　　 對液壓支架整機的三維實體建模采用自下向上的方法，即先依據(jù)各部件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸建立各部件的三維模型，然后再按照它們彼此之間的裝配和約束關(guān)系逐個進行組裝，最后形成一臺完整的設(shè)備

4、，對液壓支架各部件的精確建模和正確定義各部件之間的裝配關(guān)系，是完成液壓支架整機建模的關(guān)鍵；
　　 利用智能優(yōu)化設(shè)計支架的電液控制系統(tǒng)，可以提高支架的移架速度；
　　 將PRO/E三維模型導(dǎo)入到新一代CAE分析軟件ANSYSWORKBENCH中，根據(jù)MT312-2000《液壓支架通用技術(shù)條件》中的重要工況進行有限元分析，主要涉及到模型的簡化、邊界條件及載荷加載、網(wǎng)格劃分等；
　　 將用PRO/E建立的零部件進行虛擬