本文關(guān)鍵詞：液壓支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化與靜力學(xué)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,我國(guó)對(duì)煤炭的需求量越來(lái)越大,而煤炭的安全生產(chǎn)日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。液壓支架作為綜采設(shè)備的關(guān)鍵組成部分,在煤礦開(kāi)采過(guò)程中起著支撐頂板,提供合理的工作空間,保證礦井安全地重要作用。 我國(guó)的液壓支架設(shè)計(jì)技術(shù)起步比較晚,從上世紀(jì)70年代開(kāi)始我國(guó)開(kāi)始研制液壓支架,經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展,在研究方法、研究工具、材料選取上以取得突破性進(jìn)展。但與國(guó)外相比仍存在些許差距,在本文借助于計(jì)算機(jī)輔助軟件C++,三維建模軟件Pro/E、靜力學(xué)分析軟件ANSYS對(duì)初步設(shè)計(jì)的液壓支架進(jìn)行了仿真分析,縮短了試制周期,節(jié)約了成本。 首先在本文第三章借助于計(jì)算機(jī)和相關(guān)編程軟件,以頂梁前端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡近似直線(xiàn)為目標(biāo)函數(shù),通過(guò)改變前連桿與底座交點(diǎn)的坐標(biāo)、四連桿各桿長(zhǎng)度值、掩護(hù)梁與后連桿的交點(diǎn)位置和掩護(hù)梁與頂梁的夾角等,得到最佳桿長(zhǎng)組合,使支架在工作時(shí)所受的附加力最小并且減小了頂梁前端點(diǎn)與煤壁的變化距離方便我們進(jìn)行頂板管理。 其次在Pro/E中建立三維模型,依據(jù)各個(gè)部件之間的約束關(guān)系,并對(duì)模型進(jìn)行了干涉檢查和運(yùn)動(dòng)仿真,得出各部件之間不存在干涉并且頂梁前端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡符合標(biāo)準(zhǔn)。 最后在第五章主要對(duì)頂梁進(jìn)行有限元分析,在四種工況下對(duì)頂梁進(jìn)行強(qiáng)度校核：頂梁頂面均布載荷、頂梁柱窩處集中載荷、頂梁偏載和頂梁?jiǎn)蝹?cè)受載,通過(guò)分析結(jié)果對(duì)頂梁強(qiáng)度進(jìn)行校核,指出在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)立柱柱窩處的選材和側(cè)護(hù)板的焊接工藝要進(jìn)行改進(jìn),為日后設(shè)計(jì)工作提供相應(yīng)的依據(jù)。 本文第三章得出的最佳四連桿桿長(zhǎng)組合在以后的設(shè)計(jì)中可以作為參考數(shù)據(jù),第四、五章用虛擬樣機(jī)的方法對(duì)液壓支架進(jìn)行虛擬研究,節(jié)省了試制的費(fèi)用,有實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：液壓支架 四連桿機(jī)構(gòu) Pro/E模型 ANSYS
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TD355.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題研究的背景與意義10-11
• 1.2 液壓支架的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國(guó)外研究動(dòng)態(tài)13-14
• 1.3 液壓支架發(fā)展趨勢(shì)14
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容14-18
• 1.4.1 虛擬模型的建立14-15
• 1.4.2 支架頂梁的有限元分析15
• 1.4.3 支架的運(yùn)動(dòng)仿真15-18
• 第二章 液壓支架的選型設(shè)計(jì)18-34
• 2.1 液壓支架分類(lèi)18-20
• 2.1.1 支撐式支架18-19
• 2.1.2 掩護(hù)式支架19-20
• 2.1.3 支撐掩護(hù)式液壓支架20
• 2.2 液壓支架的選型20-21
• 2.3 確定液壓支架工作阻力21-25
• 2.3.1 合理工作阻力的判定標(biāo)準(zhǔn)21-22
• 2.3.2 工作阻力的確定途徑22-25
• 2.4 液壓支架結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)參數(shù)的確定25-26
• 2.4.1 液壓支架的高度確定25
• 2.4.2 單杠行程與伸縮比的確定25-26
• 2.4.3 支架間距的確定26
• 2.5 液壓支架主要部件設(shè)計(jì)26-32
• 2.5.1 底座設(shè)計(jì)原則及結(jié)構(gòu)確定26-27
• 2.5.2 液壓支架頂梁設(shè)計(jì)原則及結(jié)構(gòu)確定27-29
• 2.5.3 掩護(hù)梁設(shè)計(jì)原則及結(jié)構(gòu)確定29-30
• 2.5.4 立柱柱窩位置設(shè)計(jì)原則及結(jié)構(gòu)確定30-31
• 2.5.5 支架的設(shè)計(jì)流程31-32
• 2.6 本章小結(jié)32-34
• 第三章 支架四連桿優(yōu)化設(shè)計(jì)34-46
• 3.1 四連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介34-42
• 3.1.1 產(chǎn)生附加力的各個(gè)因素對(duì)支架受力的影響34-38
• 3.1.2 在液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的幾何特征38
• 3.1.3 四連桿組成尺寸的計(jì)算38-41
• 3.1.4. 優(yōu)選法設(shè)計(jì)四連桿機(jī)構(gòu)41-42
• 3.2 計(jì)算工具的選取42-44
• 3.3 實(shí)例分析44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 液壓支架三維模型的建立46-54
• 4.1 建模軟件的選取46
• 4.2 液壓支架的選材46-47
• 4.3 液壓支架三維模型的建立47-51
• 4.3.1 底座模型的建立47-48
• 4.3.2 頂梁模型的建立48-49
• 4.3.3 掩護(hù)梁模型的建立49-50
• 4.3.4 前后連桿模型50
• 4.3.5 立柱千斤頂50
• 4.3.6 基于Pro/E的虛擬裝配50-51
• 4.4 干涉檢查51-52
• 4.5 運(yùn)動(dòng)仿真52-53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 第五章 液壓支架頂梁靜力學(xué)分析54-68
• 5.1 ansys軟件介紹54-55
• 5.1.1 ANSYS軟件的常用解題步驟55
• 5.1.2 ANSYS的核心算法55
• 5.2 模型簡(jiǎn)化55
• 5.3 模型的導(dǎo)入55-56
• 5.4 網(wǎng)格的劃分56-57
• 5.5 頂梁模型的加載57-59
• 5.6 實(shí)體分析59-67
• 5.6.1 頂梁受到集中載荷60-62
• 5.6.2 頂梁頂面受到均布載荷62-63
• 5.6.3 頂梁偏載63-64
• 5.6.4 頂梁?jiǎn)蝹?cè)受載64-67
• 5.7 本章小結(jié)67-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 本文總結(jié)68
• 6.2 展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-76
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄76

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳清;;液壓支架結(jié)構(gòu)件壓彎模具的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J];價(jià)值工程;2014年25期

  本文關(guān)鍵詞：液壓支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化與靜力學(xué)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：344417