缸徑300超靜定液壓支架系列化研究設(shè)計.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。而由于我國的重點煤礦中,厚煤層儲存量占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。本文研

2、究缸徑300這一模塊的支架。運用系列化方法,設(shè)計出了支架最高高度分別為7.5m、7.0m、6.5m、6.0m、5.5m、5.0m這六個相同工作阻力的支架。并運用ANSYS Workbench對其進行了強度分析,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。同時驗證了超靜定液壓支架系列化設(shè)計中的覆蓋理念。由于7.5m高度的支架是最危險的,所以之后的分析均采用7.5m的超靜定液壓支架為分析對象。
　　完成液壓支架的靜態(tài)強度校核后

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

4、作阻力加載、水平力加載以及沖擊載荷這四個方面的分析。結(jié)果說明本文設(shè)計的液壓系統(tǒng)在各種工況下最終都能達到平衡狀態(tài),滿足使用要求。
　　運用流固耦合中的SPH粒子法分析懸浮式立柱的抗沖擊性能。在ABAQUS軟件中對內(nèi)部液體采用無網(wǎng)格的粒子進行建模,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)力沒有達到材料屈服極限的結(jié)論。并且為了對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