本文關(guān)鍵詞：特厚煤層堅硬頂板地質(zhì)條件下放頂煤支架結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度研究

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【摘要】：特厚煤層放頂煤液壓支架的綜放工作面采高大,礦壓顯現(xiàn)異常激烈,放煤和頂板垮落時對支架的沖擊大,對放頂煤液壓支架的穩(wěn)定性、支架整體強(qiáng)度和可靠性進(jìn)行研究十分必要。本文分析了特厚煤層綜放液壓支架設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù),研究了該放頂煤液壓支架結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度的設(shè)計影響因素,通過對四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動軌跡與受力狀況分析,構(gòu)建了放頂煤液壓支架的力學(xué)模型,優(yōu)化了四連桿機(jī)構(gòu)參數(shù),選取液壓支架設(shè)計參數(shù)的最優(yōu)值,使液壓支架內(nèi)力值下降至最小,為液壓支架主體結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化提供了必要的參數(shù)。根據(jù)確定的支架參數(shù),以及工作面設(shè)備配套的具體尺寸,采用Pro/E三維軟件進(jìn)行放頂煤液壓支架設(shè)計。然后,把設(shè)計模型經(jīng)過簡化后導(dǎo)入到ANSYS軟件,采用試驗要求最惡劣的工況進(jìn)行了放頂煤液壓支架的有限元分析計算。根據(jù)計算結(jié)果分析,對支架主體結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了優(yōu)化,完成了滿足特殊使用地質(zhì)條件下的放頂煤液壓支架設(shè)計。通過對特厚煤層堅硬頂煤地質(zhì)條件下特厚煤層放頂煤液壓支架的設(shè)計,尤其是對支架主體結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度的分析,為特厚煤層大采高放頂煤液壓支架的設(shè)計提供了設(shè)計依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：特厚煤層 放頂煤液壓支架 強(qiáng)度 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 ANSYS 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD355.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 課題來源及意義9-10
• 1.2 課題研究的現(xiàn)狀與進(jìn)展10-12
• 1.2.1 放頂煤液壓支架發(fā)展?fàn)顩r10
• 1.2.2 放頂煤液壓支架的發(fā)展方向10-11
• 1.2.3 綜放開采在堅硬頂煤條件下存在的危害11-12
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容12-13
• 2 放頂煤液壓支架架型及結(jié)構(gòu)的確定13-27
• 2.1 液壓支架的使用地質(zhì)條件13-14
• 2.1.1 井田概況13
• 2.1.2 煤層概況13-14
• 2.2 該項目放頂煤液壓支架的選型14-15
• 2.2.1 工作面傾斜長度的確定14
• 2.2.2 堅硬頂板條件下放頂煤支架選型14-15
• 2.3 放頂煤液壓支架的基本參數(shù)的確定方法15-19
• 2.4 放頂煤液壓支架結(jié)構(gòu)特點19-23
• 2.5 支架架型結(jié)構(gòu)特點的確定23-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 3 放頂煤液壓支架結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計27-34
• 3.1 頂梁梁端距軌跡優(yōu)化27-30
• 3.2 四連桿機(jī)構(gòu)受力優(yōu)化30-31
• 3.3 支架四連桿參數(shù)的確定31-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 4 液壓支架受力分析及強(qiáng)度計算34-42
• 4.1 液壓支架的理論受力分析34-37
• 4.1.1 液壓支架的載荷特性分析34
• 4.1.2 液壓支架試驗規(guī)范34-37
• 4.2 強(qiáng)度計算37-41
• 4.2.1 液壓支架的強(qiáng)度條件37-38
• 4.2.2 液壓支架主體結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度校核38-41
• 4.3 本章小結(jié)41-42
• 5 液壓支架三維模型的建立42-45
• 5.1 建模軟件的選擇及模型的簡化42-43
• 5.2 液壓支架三維模型的建立43-44
• 5.3 本章小結(jié)44-45
• 6 液壓支架主要結(jié)構(gòu)件分析與優(yōu)化45-58
• 6.1 有限元分析方法及分析流程45-46
• 6.1.1 有限元法45
• 6.1.2 基于ANSYS軟件的有限元分析流程45-46
• 6.2 有限元模型的建立46-47
• 6.2.1 導(dǎo)入ZF15000/25/45型四柱放頂煤液壓支架模型46
• 6.2.2 設(shè)置材料屬性46
• 6.2.3 劃分網(wǎng)格46-47
• 6.3 接觸處理47-49
• 6.4 載荷及邊界條件的施加49-50
• 6.5 設(shè)置求解參數(shù)50
• 6.6 計算結(jié)果與分析50-53
• 6.7 頂梁柱窩結(jié)構(gòu)優(yōu)化53-57
• 6.8 本章小結(jié)57-58
• 7 結(jié)論與展望58-60
• 7.1 結(jié)論58
• 7.2 展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果63-64
• 致謝64

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本文編號：1064228