隨著煤礦開采技術(shù)的快速發(fā)展,煤礦開采深度和強(qiáng)度不斷增大,沖擊地壓礦井?dāng)?shù)量也在不斷增多,作為頂板支護(hù)設(shè)備,液壓支架在井下承受沖擊載荷的頻率和強(qiáng)度明顯增加,對其動載過載特性的研究越來越重要,特別是液壓支架立柱動載過載特性的分析研究已成為液壓支架機(jī)理研究的重要內(nèi)容之一。本文對煤礦用液壓支架單伸縮立柱在動載過載條件下的動態(tài)特性進(jìn)行分析研究�；贛ATLAB數(shù)值計(jì)算對單伸縮立柱靜載加載、動載過載加載條件下的結(jié)構(gòu)件應(yīng)力值進(jìn)行強(qiáng)度分析�；贏MESim和Workbench仿真分析,分別搭建了立柱動載加載液壓系統(tǒng)加載仿真模型與結(jié)構(gòu)件瞬時(shí)動力學(xué)有限元分析模型,對動載過載條件下立柱內(nèi)腔壓力—時(shí)間曲線以及缸筒、活柱應(yīng)力分布進(jìn)行模擬計(jì)算。對單伸縮立柱進(jìn)行了動載過載測試試驗(yàn),得到了立柱在動載過載加載條件下的下腔壓力特性曲線和剛體變形量—時(shí)間曲線,試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算、仿真計(jì)算結(jié)果的可靠性。綜合分析液壓支架單伸縮立柱的動載過載特性,得到了液壓支架單伸縮立柱在動載過載條件下的缸筒內(nèi)腔壓力、流量—時(shí)間曲線以及缸筒、導(dǎo)向套、活柱的應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律。針對單伸縮立柱動載過載特性的影響因素:立柱內(nèi)腔初撐壓力、立柱內(nèi)腔液柱長... 

【文章來源】：煤炭科學(xué)研究總院北京市

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

立柱沖擊外載荷特性曲線

煤炭科學(xué)研究總院碩士學(xué)位論文12圖1.2捷克小型落錘式動載過載試驗(yàn)裝置Fig.1.2Czechsmalldrophammertypedynamicoverloadtestdevice圖1.3為6000kN液壓支架立柱沖擊試驗(yàn)臺。本文采用蓄能器沖擊加載原理進(jìn)行分析研究。如圖1.3所示，采用蓄能沖擊加載方式，立柱初撐條件下沖擊缸柱塞與立柱直接接觸，沖擊缸可瞬間施加沖擊載荷給立柱。此工況模擬更符合液壓支架立柱的真實(shí)工況。且蓄能器壓力可以進(jìn)行無級調(diào)節(jié)以滿足不同載荷的立柱動載加載條件。在模擬液壓支架立柱在井下真實(shí)工況條件下的動載過載特性方面，加載方法采用蓄能沖擊方式比落錘沖擊方式模擬程度更高。圖1.36000kN液壓支架立柱沖擊試驗(yàn)臺Fig.1.36000kNhydraulicsupportpowersetlegsimpacttestbench

煤炭科學(xué)研究總院碩士學(xué)位論文162單伸縮立柱靜載、動載過載數(shù)值計(jì)算本章針對單伸縮立柱在兩倍中心靜載加載條件下的立柱結(jié)構(gòu)件應(yīng)力分布進(jìn)行MATLAB數(shù)值計(jì)算，采用蓄能沖擊加載方式對單伸縮立柱進(jìn)行動載加載，對動載加載過程中蓄能器輸出進(jìn)行推導(dǎo)，并對動載過載條件下的單伸縮立柱結(jié)構(gòu)件應(yīng)力分布進(jìn)行MATLAB數(shù)值計(jì)算。2.1兩倍中心靜載荷強(qiáng)度分析液壓支架單伸縮立柱由于在活柱活塞與缸筒密封處、活柱活塞桿與缸口密封處存在一定的密封間隙會產(chǎn)生橫向偏移，單伸縮立柱活柱外伸伸長時(shí)由于活柱自重也會產(chǎn)生微小歪斜，缸筒內(nèi)腔壓力的擠壓使立柱密封元件產(chǎn)生不規(guī)律變形，進(jìn)而使單伸縮立柱在未承載外載荷之前具有一定的初始撓度。因此立柱靜載承載時(shí)軸向載荷施加方向與立柱軸線方向不重合[99]。將液壓支架單伸縮立柱簡化成帶有具有初始撓度的三段變截面承壓桿。單伸縮立柱的結(jié)構(gòu)簡化圖如下圖2.1所示，結(jié)構(gòu)特征參數(shù)如表2.1所示。圖2.1單伸縮立柱外伸全行程力學(xué)模型Fig.2.1Structureofafull-strokesingletelescopicpowersetlegs表2.1單伸縮立柱結(jié)構(gòu)參數(shù)表Table2.1Singletelescopicpowersetlegsstructureparametertable額定工作阻力/kN1453缸筒內(nèi)腔壓力/MPa70缸筒內(nèi)徑/mm230活柱活塞桿外徑/mm210缸筒外徑/mm273活柱活塞桿內(nèi)徑/mm180立柱行程/mm780活柱長度/mm1080缸筒及活柱材料27SiMn材料彈性模量/MPa2.06106泊松比0.3第一段長度/mm880第二段長度/mm237第三段長度/mm839

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]液壓支架發(fā)展趨勢[J]. 雷靜.  中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2019(17)
[2]基于AMESim的液壓缸沖擊試驗(yàn)臺液壓系統(tǒng)仿真分析[J]. 鄒波,王世紅.  機(jī)床與液壓. 2019(14)
[3]淺析液壓支架立柱泄露的原因[J]. 陳俊偉,賈林峰.  科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2018(18)
[4]落錘沖擊作用下雙伸縮立柱動態(tài)特性研究[J]. 張德生.  煤炭工程. 2018(05)
[5]礦用緩沖吸能裝置及其填充材料試驗(yàn)研究[J]. 郝志勇,劉亞強(qiáng),潘一山.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2018(03)
[6]液壓支架立柱在沖擊載荷作用下的特性研究[J]. 翟國棟,徐晨,朱仰招,孟俐利,吳飛.  煤炭技術(shù). 2018(03)
[7]液壓支架立柱檢測技術(shù)的探討[J]. 楊建新.  煤礦機(jī)械. 2018(02)
[8]液壓支架立柱試驗(yàn)臺新測試功能研究[J]. 劉順斌.  煤礦機(jī)械. 2018(01)
[9]基于AMESim的支架立柱液壓系統(tǒng)特性仿真分析[J]. 張平格,李向良,謝騰宇.  煤炭技術(shù). 2017(08)
[10]基于應(yīng)力與圍巖分類的沖擊地壓危險(xiǎn)性評價(jià)研究[J]. 姜福興,劉懿,翟明華,郭信山,溫經(jīng)林,劉心廣,馬幸福.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(05)

碩士論文
[1]液壓支架雙伸縮立柱的應(yīng)力分析和疲勞壽命預(yù)測[D]. 苑成城.太原理工大學(xué) 2011
[2]液壓支架整體動態(tài)特性仿真分析[D]. 任錫義.太原理工大學(xué) 2010
[3]基于管路效應(yīng)的皮囊式蓄能器數(shù)學(xué)模型與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 權(quán)凌霄.燕山大學(xué) 2005



本文編號：3212206