大缸徑雙伸縮立柱在沖擊載荷下的強度分析.pdf

1、液壓立柱是液壓支架的主要承載部件，其在高壓下的強度和可靠性對煤炭開采安全起著至關(guān)重要的作用。大采、高綜采工作面需用高阻力的液壓支架，在開采推進過程中還伴隨著很強的沖擊載荷，這對液壓支架的結(jié)構(gòu)件和液壓立柱的強度安全性造成了很大的威脅。基于這種工況，本文分別在靜載荷和沖擊動載荷條件下對液壓立柱的強度進行分析。
　　 以ZY12000/28/63型液壓支架為物理模型，依據(jù)支架主要技術(shù)參數(shù)對立柱進行靜強度分析；包括靜載荷下的缸體的強度分

2、析和立柱部件的穩(wěn)定性分析。通過傳統(tǒng)力學(xué)計算與ANSYS 有限元分析比較得出立柱受力的最大部位出現(xiàn)在缸筒中部，缸筒中部的強度最弱；中缸體用經(jīng)驗公式計算的應(yīng)力誤差值偏大，偏差的原因在于經(jīng)驗公式在計算應(yīng)力時的不準確造成的。
　　 沖擊載荷對液壓立柱的作用是以物體跌落的方式處理的，構(gòu)造一個質(zhì)量力與立柱工作阻力等同的物體，在一定的高度自由落下作用在立柱的活柱頭上，作為沖擊動載荷模型。用機液耦合的計算方法，分別進行缸體內(nèi)腔壓力波動的時間序列

3、數(shù)值分析，并以此作為缸體的動載荷邊界條件，用LS-DYNA動態(tài)顯式有限元軟件進行有限元數(shù)值計算的方法，得到了立柱缸體在沖擊載荷作用下應(yīng)力和應(yīng)變的時間序列數(shù)值。分析得出：活柱體的底部單元部分由于應(yīng)力波的疊加產(chǎn)生了應(yīng)力集中，有可能使底部結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，進而使與其接觸的中缸體產(chǎn)生局部變形；由于沖擊引起工作介質(zhì)內(nèi)部壓力升高的瞬間，立柱上端和下端的壓力均處于急劇振蕩，由于工作介質(zhì)的阻尼以及壓力波傳播的時滯性因而上端較下端更為劇烈。
　　 用