【摘要】： 液壓支架是綜合機械化采煤關(guān)鍵設(shè)備,而液控單向閥是液壓支架系統(tǒng)中關(guān)鍵液壓元件之一,其性能直接影響著整個綜采工作面的可靠性及安全性。本文通過對液壓支架系統(tǒng)中液控單向閥卸載動態(tài)仿真和流場進行數(shù)值模擬,確定影響液控單向閥性能的主要因素,為今后閥的優(yōu)化設(shè)計和性能的提高提供了基礎(chǔ)。 運用仿真軟件AMESim建立了液控單向閥及其卸載系統(tǒng)的仿真模型并進行了仿真,得出液控單向閥卸載過程中閥芯的運動曲線和閥口A的壓力和流量曲線。仿真結(jié)果顯示液控單向閥在卸載的過程中閥芯產(chǎn)生振動,并產(chǎn)生瞬間壓力沖擊現(xiàn)象,通過比較幾種液控口K的等效直徑所得到的仿真結(jié)果,得出減小液控口K可以減小閥芯振動和卸載壓力沖擊,為合理設(shè)計液控單向閥結(jié)構(gòu)提供了參考。 采用AutoCAD和UG軟件,按照液控單向閥的實際結(jié)構(gòu)和參數(shù),結(jié)合計算數(shù)學模型的可行性,分別建立了閥的二維和三維幾何模型。導入FLUENT前處理軟件GAMBIT進行了網(wǎng)格的劃分。在FLUENT軟件中對兩種模型的流場進行了穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬,得到液控單向閥的壓力分布圖、速度矢量圖和流線圖。在開口度相同、邊界條件不同和開口度不同、邊界條件相同時對流場進行模擬,找出影響閥壓力和速度分布的因素。采用空化模型進行仿真,得到汽化水的體積分數(shù)。對閥芯受到的總作用力和穩(wěn)態(tài)液動力進行了理論分析和計算,把仿真結(jié)果與理論結(jié)果相比較,驗證了仿真結(jié)果的正確性。 流場分析結(jié)果表明:節(jié)流口速度與開口度和壓差有關(guān),開口度和壓差越大,節(jié)流口的最大速度越大;最低壓強與開口度和壓差也有關(guān)系,開口度和壓差越大,節(jié)流口的壓強越小,在低于大氣壓的區(qū)域最容易產(chǎn)生氣穴。過流斷面面積突變處,出現(xiàn)主流與壁面脫離的現(xiàn)象,在這些地方會出現(xiàn)漩渦區(qū)。當開口度相同時,漩渦區(qū)與壓差有關(guān)系,壓差越大,漩渦區(qū)越大,反之漩渦區(qū)就越小;當壓差相同時,漩渦區(qū)與開口度大小有關(guān),開口度越大,漩渦區(qū)越小,反之漩渦區(qū)就越大。在一定開口度時流量越大,穩(wěn)態(tài)液動力在數(shù)值上越大,當壓差一定時,穩(wěn)態(tài)液動力隨著開口度的增大而增大,與理論結(jié)果相一致。 本文進行的研究工作為閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化提供了參考依據(jù),對保證液壓支架系統(tǒng)可靠地工作,保證煤礦安全高效地生產(chǎn)都有一定的現(xiàn)實意義。
【圖文】：

液壓領(lǐng)域才‘剛岡lJ起步。飛三要的困難在于接!月，因為額外的傳感入了誤差，使系統(tǒng)更加復雜。體技術(shù)與而向?qū)ο�。多媒體技術(shù)特別是多媒體動畫技術(shù)可以動容，:由用血向?qū)ο蟮牧σ环ㄈ〈K式的液壓仿真軟件設(shè)計，二之間的接!】和消息傳遞實現(xiàn)，簡化仿真系統(tǒng)的復雜性。向閥在液壓支架中的作用與存在問題的使用是煤礦井下采煤山人工勞動到機械化生產(chǎn)的根本性轉(zhuǎn)變護的主要設(shè)備，已經(jīng)成為煤礦安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。液壓支架一般為乳化液)，由若干液壓元件(液壓缸及液壓閥)，歹金屬底座、四連桿機構(gòu)等)組成的一種支撐和管理頂板的支護設(shè)備，制支架的升架、降架、拉架和推溜等動作ls]。下圖是液壓支架

紛紛紛 ))))))))))) ((((((((((((( )))))))))奢奢墓 墓 墓墓墓墓?jié)櫇?潤睽 睽圖1一8錐閥結(jié)構(gòu)圖圖1一9二維流動區(qū)域的有限元網(wǎng)格Fig.l一 8strUeturesehemeofPoppetvalveFig.l一92一 Dmeshofflowdomain程曉蒙，雷步芳，李永堂發(fā)表的液壓閥CFD研究方法在CAD/CAE一體化設(shè)計中的應(yīng)用中四，利用cAE軟件Msc.Mare對液壓閥內(nèi)流場進行有限元分析，在Msc，Marc中分別建立了兩種滑閥結(jié)構(gòu)形式的幾何模型。根據(jù)算得的參數(shù)，，在參數(shù)化特征建模原理指導下，利用Pro/E建立液壓閥幾何體，將三維幾何體轉(zhuǎn)化為二維的機械加工圖，并優(yōu)化了閥體結(jié)構(gòu)
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TH137.52

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本文編號：2699701