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大采高液压支架主体结构件的有限元分析综述

作者:黄利民  时间:2019-10-17  点击:274


随着我国厚煤层矿井开采的发展,煤炭开采高度逐渐增大,大采高液压支架技术成为厚煤层开采中的重要技术发展方向。但大采高工作面易发生煤壁片帮、端面冒顶,使液压支架受载复杂,易引起支架结构件的变形与破坏,导致强度下降,带来安全隐患-。而液压支架传统力学计算只能得出其外部力学特征及某一截面的应力和变形状况,无法得出结构件整体的应力分布情况,这给高可靠性液压支架设计带来极大盲目性单一工况下有限元分析,为支架结构的改进设计提供了依据,但未考虑销轴处的接触问题,导致计算精度降低;刘新华等运用Pro/E与ANSYS软件相结合对液压支架的整架有限元计算,得到支架在两种组合工况下的应力应变规律,为支架的结构设计和材料配置提供了理论依据;李奇等根据数值模拟与加载试验相结合的方法探讨了某型液压支架在恶劣工况下的应力应变情况,有限元仿真结果与试验结果误差较小,验证了有限元分析的准确性,为支架的设计、分析与优化提供了理论与试验依据。

上述研究针对液压支架仿真分析提出了理论和方法,为大采高支架的有限元分析提供了借鉴,但在具体 分析中不能盲目借用,应结合支架具体受载工况、架型、结构特点等提出适用的仿真分析处理方法。本研究以ZY10000/26/5S型两柱掩护式液压支架为研究对象。

应用SoLidWorks三维建模软件结合ANSYSWork-bench对支架在顶梁三点加载、底座集中载荷组合加载和顶梁偏载两种工况进行整架有限元分析,分析并总结受力结构件的应力和变形情况,找出支架结构件的薄弱环节,为大采高液压支架优化设计提供参考。

计划经济部:黄利民