液壓支架分析優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、煤炭仍然是未來的幾十年里解決當代能源危機的最為可靠、可行且有效的能源之一。高可靠高效率的大高采煤炭綜采設備的設計和研制是當今世界重點攻關的難題。液壓支架作為煤炭綜采設備的核心,是這個難題的研究的重點,必將會蓬勃的發(fā)展。然而,盡管我國液壓支架的產(chǎn)量已經(jīng)位于世界之首,但其設計技術(shù)落后、相關研究不足,使得我國對于5m以上的大高采綜采設備還得依賴于進口。本文從工程的實際應用出發(fā),結(jié)合用戶需求,針對白洞等大高采工況下的液壓支架,進行了分析優(yōu)化和設

2、計輔助平臺研究,旨在提出一套大高采的液壓支架分析優(yōu)化方案。為此,研究了液壓支架分析優(yōu)化方法和初始方案設計的輔助設計方法。
　　首先,分析了液壓支架的作業(yè)原理、基本工況、運動特性和受力特點。從液壓支架結(jié)構(gòu)設計的主要技術(shù)特征參數(shù)入手,確定液壓支架虛擬樣機的主要結(jié)構(gòu)參數(shù),并從中篩選出工程上關心的參數(shù),作為進一步分析優(yōu)化的切入點。接著,依照確定好的核心參數(shù),在Pro/E環(huán)境下進行完整的建模,并通過格式轉(zhuǎn)換導入到Adams系統(tǒng)中?？紤]到直接

3、使用Pro/E模型分析的諸多弊端,提出利用Adams將液壓支架的CAD建模和CAE分析相統(tǒng)一的方法,并將其付諸實踐。然后,對Adams環(huán)境下的簡化液壓支架模型進行仿真,對梁端擺幅、掩護梁水平夾角、底座比壓等關鍵技術(shù)指標參數(shù)進行分析評價。緊接著,根據(jù)分析評價結(jié)果,提出了坐標參數(shù)化精簡液壓支架模型的觀點,并將其用于液壓支架的掩護梁水平夾角最小值的優(yōu)化實踐中。對于這個優(yōu)化問題,結(jié)合坐標輪換法和最速下降法思想,以掩護梁水平夾角最小值相對于參量的

4、敏感度為參考進行設計變量預篩選,達到了提高優(yōu)化迭代速度,降低迭代次數(shù)的目的。之后,對梁端擺幅進行深度優(yōu)化,提高了液壓支架的穩(wěn)定性和水平承載力。最后,根據(jù)液壓支架設計分析優(yōu)化的過程和結(jié)果,提出了一種簡化的總體方案輔助設計方法,并以輔助平臺的方式實現(xiàn)。
　　本文所采用的研究方法及研究成果為采煤用液壓支架的分析、優(yōu)化和相關設計提供了一個軟件實現(xiàn)的基本思路和著實有效的路徑,給出了確定總體方案設計參數(shù)的具體方法,對改進液壓支架的設計手段具有