液壓支架虛擬壓架試驗(yàn)研究

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com第15卷第4期(總第95期)煤礦開采Vo1．15No．4(SeriesNo．95)2010年8月CoalminingTechnologyAugust2010液壓支架虛擬壓架試驗(yàn)研究鄭蘭芳(1．1{J『q人I屯武裝臀察部隊(duì)學(xué)院，河北廊坊065000；2．兩安科技大，陜西安710054)[摘要]壓架試驗(yàn)是檢測(cè)液壓支架設(shè)計(jì)是否合理，液壓支架是否可以投入生產(chǎn)的必要手段。傳統(tǒng)的液壓支架壓架試驗(yàn)耗時(shí)耗材，應(yīng)用有限元方法模擬壓架試驗(yàn)工況，計(jì)算得到數(shù)據(jù)較多，提高液壓支架設(shè)計(jì)水平。此方法結(jié)合某型號(hào)液壓支架

2、的傳統(tǒng)壓架試驗(yàn)，得到結(jié)果比較滿意，可以推廣。[關(guān)鍵詞]液壓支架；虛擬；壓架試驗(yàn)；有限元分析[中圖分類號(hào)]TD355．41[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B[文章編號(hào)]1006—6225(2010)04-0090-03ResearchonVirtualCrushingTestforPoweredSupport液壓支架架型和參數(shù)的選擇取決于開采煤層的1．2強(qiáng)度試驗(yàn)地質(zhì)條件、生產(chǎn)能力規(guī)模以及相配套的采煤機(jī)和刮液壓支架的試驗(yàn)以MT312—2000《液壓支架通板輸送機(jī)等設(shè)備。傳統(tǒng)的液壓支架設(shè)計(jì)主要采用經(jīng)用技術(shù)條件》為依據(jù)，主要試驗(yàn)內(nèi)容包括外觀質(zhì)驗(yàn)設(shè)計(jì)

3、和類比設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行，支架設(shè)計(jì)完成后，試制節(jié)檢測(cè)、操作性能檢測(cè)、密封性能檢測(cè)、支護(hù)性能樣機(jī)，然后依據(jù)中華人民共和罔煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)、強(qiáng)度試驗(yàn)_不11耐久性試驗(yàn)。強(qiáng)度試驗(yàn)的加載方MT312—2000《液壓支架通用技術(shù)條件》，進(jìn)行壓式包括頂梁兩端集巾載荷、頂梁扭轉(zhuǎn)、頂梁偏載、架試驗(yàn)，壓架試驗(yàn)通過(guò)，證明設(shè)計(jì)合格可以量產(chǎn)；頂梁中部集巾載荷、底座兩端集中載荷、底座扭若不合格則要修改設(shè)計(jì)圖紙，再生產(chǎn)樣機(jī)，進(jìn)行轉(zhuǎn)、柱窩加載、頂梁加載等。根據(jù)多年多次壓架試架試驗(yàn)，如此反復(fù)。虛擬試驗(yàn)方法，是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)情況，矢¨道液壓支架最危險(xiǎn)的受力工況為頂梁

4、偏階段，在計(jì)算機(jī)中模擬壓架試驗(yàn)工況，進(jìn)行有限元載、頂梁扭轉(zhuǎn)、底座扭轉(zhuǎn)。仿真分析，全面地了解支架結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變和化強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，支架放置在內(nèi)加載試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)，試移。根據(jù)分析結(jié)果，找到應(yīng)力危險(xiǎn)域以及結(jié)構(gòu)t，驗(yàn)臺(tái)蒯整到支架試驗(yàn)高度。頂粱偏載試驗(yàn)時(shí)，支架剛度薄弱的部位，進(jìn)行數(shù)值模型j沒(méi)汁方案的對(duì)比高度為義架最低高度加300mm，其余項(xiàng)目試驗(yàn)時(shí)，修改，從而以最短的周期、最低的成本支持產(chǎn)品設(shè)支架高度為支架最大高度減去支架總行程的1／3。計(jì)，并為進(jìn)一步改善液壓支架結(jié)構(gòu)的受力情況、改對(duì)于試驗(yàn)液壓支架，最低最高采高分別為1800mm進(jìn)結(jié)構(gòu)、減小

5、支架重量提供一定的理論依據(jù)。和3200ram，因此，頂梁偏載試驗(yàn)高度為2100ram，余試驗(yàn)高度為2733mm。1壓架試驗(yàn)研究試驗(yàn)前，測(cè)量頂梁上平ff『『，底座側(cè)面的下邊緣1．1液壓支架模型建立的原始撓曲度，以及頂梁中心線相對(duì)底座中心線在j維模型的建過(guò)程對(duì)比于二維工圖紙市H對(duì)水平方向f的偏離量。復(fù)雜，但是能更好的表達(dá)真實(shí)的模型構(gòu)造，岡此，對(duì)主體結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度試驗(yàn)有多種工況，試驗(yàn)方使用CAD軟件進(jìn)行三維實(shí)體模型設(shè)計(jì)成為必然趨法為立梓內(nèi)』J【i載，只對(duì)幾種極易破壞的加載方式進(jìn)勢(shì)。液壓支架的三維零件實(shí)體模型建完成后，對(duì)行研究。1、

6、【殳J2、圖3分別列出了頂梁偏載、各個(gè)零部件進(jìn)行虛擬裝配。頂梁扭轉(zhuǎn)、底座扭轉(zhuǎn)加載方式。裝配過(guò)程就可以槍查液壓支架靜態(tài)條件下各零圖1巾頂梁偏載加載墊塊應(yīng)具有鉸接結(jié)構(gòu)，試件之間是否有干涉，是否合乎設(shè)計(jì)要求。_女lJ果出現(xiàn)驗(yàn)力為1．1倍的額定L作壓力。圖2、圖3中頂問(wèn)題，可以根據(jù)需要對(duì)牛成的零件和特征進(jìn)行修梁偏載與底扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)壓力為1．2倍的額定工作壓改，直到達(dá)到液壓支架設(shè)訓(xùn)‘要求為止。這種三維模力。3個(gè)圖中n=150mm；b=200ram；C=型的建立提高了設(shè)計(jì)效率，是產(chǎn)品快速?zèng)]計(jì)的重要300ram；Ll=1500～2000ra

7、m。途徑。進(jìn)行以上各種試驗(yàn)之后，主體結(jié)構(gòu)件不得有焊[收稿日期]2010—06—22[作者簡(jiǎn)介]鄭蘭芳(1977一)，女，河北廊坊人，講師，西安科技大學(xué)，碩士研究生。90學(xué)兔兔www.xuetutu.com鄭蘭芳：液壓支架虛擬壓架試驗(yàn)研究201O年第4期Q550，柱窩柱帽的材料足ZG27SiMn。表1分別列一I出了Q550，ZG27SiMn材料的力學(xué)性能。表1Q550，ZG27SiMn材料的力學(xué)性能＼圖1頂梁偏載加載約束的定義根據(jù)圖1～圖3中的工況分別設(shè)一￡I．置相應(yīng)的約束，將墊塊作為約束邊界處理，將所有II墊塊的約束郡設(shè)置

8、成U，U，U位移移動(dòng)為0。約束墊垂直平動(dòng)自由度，這是考慮到塊與頂口梁，墊塊與底座允分接觸，位移很小，幾乎等于零——b的緣故；約束摯塊側(cè)向平動(dòng)自由度，這是考慮試驗(yàn)加載時(shí)，支架兩邊都施加約束，約束住了其側(cè)圖2頂梁扭轉(zhuǎn)向移動(dòng)；約束墊塊水平平動(dòng)自由度f(wàn)／，這是考慮到在強(qiáng)的約束條件下，計(jì)算出來(lái)的結(jié)果偏于保守，一!