液壓支架雙伸縮立柱的受力分析及有限元分析.pdf

1、液壓支架作為綜合機械化采煤的三大設備之一，其中立柱作為重要零部件，承擔了承載和調高的作用。雙伸縮立柱可調長度范圍大，屬液壓無級調高，常用于薄煤層和大采高支架上，當支架收到突發(fā)性受力時，往往會使立柱承受很大的壓力，其中中缸相對強度最低，其表層又涂有鍍鋅層，以增加耐腐蝕性，當中缸液壓力突然增大時，會使中缸材料發(fā)生明顯形變，就會引起鍍鋅層的磨損，進而加劇中缸磨損以及出現(xiàn)泄漏問題，有時甚至發(fā)生爆缸現(xiàn)象。所以本課題將重點放在支架立柱的受力分析，尤

2、其是中缸的受力分析。
　　 本課題以ZY24/6812000型掩護式液壓支架為例，先對液壓支架進行類型及工作原理的介紹，對立柱進行簡化模型的理論力學計算，利用UG軟件進行立柱各部件幾何模型的建立及裝配，便于之后ANSYS分析時導入。對立柱進行數(shù)學模型分析，得到中缸和底缸在沖擊載荷作用下的內壓函數(shù)，分析各個參數(shù)對于缸體內壓的影響，之后通過運用AMEsim軟件建立液壓支架整體回路圖，對立柱部分進行整體仿真及瞬態(tài)分析，在外部沖擊力載荷

3、下，立柱的受力變化情況，得出中缸、底缸內部壓力曲線，進行分析，為下一步有限元分析做好鋪墊，并提供可靠的力學依據(jù)。在ANSYS中將模型導入，分析AMEsim中得到壓力曲線圖最大值和2倍中心載荷受力下缸體的應力、應變情況，得到應力應變云圖，并得到中缸外層（鍍鋅層）和內層（缸體）的最大應變，分析兩者應變值是否超出0.2％屈服極限。
　　 仿真結果表明:支架在受到?jīng)_擊載荷時，立柱內腔壓力變化波動明顯，中缸內腔壓力最大值為125MPa，底

4、缸內腔壓力最大值為70MPa。中缸應力明顯大于外缸應力，由于中缸尺寸較小，而內腔壓力較大。最外層材料應變較大，在沖擊力作用下形變率超過0.2％，受到2被中心載荷作用下，中缸最外層材料應變率亦達到0.24％，超過材料通常屈服極限0.2％。因而中缸容易出現(xiàn)漲缸。
　　 本文通過對ZY24/6812000型掩護式液壓支架立柱的受力分析研究，根據(jù)相關理論和實際情況，對立柱的結構及受力情況進行了詳盡的分析，為保證液壓支架的穩(wěn)定工作、綜采工