(φ)380mm液压支架立柱的有限元分析

依据国内制定的有关液压支架立柱技术条件的相关标准,对(φ)380 mm立柱的1.5倍额定轴心载荷强度分析和1.1倍额定载荷、偏心30 mm屈曲分析进行计算机模拟仿真.通过对(φ)380 mm液压支架立柱的三维建模及受力分析模拟仿真,得出了(φ)380 mm立柱应力变形以及应力分布模拟状况,为立柱的设计提供了理论依据.     

ZY12000/28/63D液压支架立柱有限元分析

依据液压支架立柱的试验标准,利用有限元方法对ZY12000/28/63D型大采高液压支架立柱进行了1.5倍额定轴心载荷强度分析,1.1倍额定载荷、偏心30mm屈曲分析,得出ZY12000/28/63D型液压支架立柱的应力和变形分布模拟状况,为立柱的设计提供理论依据。     

双伸缩立柱的有限元分析

为了分析φ340 mm双伸缩立柱的中心过载性能,由能量法推导出静载荷作用下双伸缩立柱液压缸缸内压力公式。根据国家最新关于液压支架立柱加载的试验标准,对φ340 mm双伸缩立柱进行1.5倍额定载荷强度分析、2倍额定载荷强度分析以及大于10 000 kg重物冲击的动态载荷强度分析。经过ANSYS仿真计算,得到了不同加载条件下立柱液压缸的应力及变形云图。结果显示:当对立柱进行2倍额定工作压力加载时,中缸的最大应力值超过材料的屈服强度极限,需进行加强处理。仿真结果可为液压支架立柱的中心过载试验提供依据。     

基于ANSYS的液压支架立柱的有限元分析

根据液压支架立柱的最新试验标准,利用有限元分析软件ANSYS对ZY9000/22/45D型掩护式液压支架立柱进行2倍的额定中心载荷强度分析和1.1倍的偏心载荷屈曲分析,最终获得立柱的应力应变的分布情况,为设计立柱提供理论依据。     

ZY8640/2550/5500型液压支架立柱受载特性的有限元分析

为更好地了解ZY8640/2550/5500型液压支架立柱在受载时各点处的应变情况,建立了该立柱的受载模型,并利用SolidWorks建立其三维模型,利用Workbench软件进行模拟仿真,得到立柱在1.5倍额定载荷下各缸体的应变值。在液压立柱试验台上进行试验,验证仿真结果的正确性。由仿真和试验得出立柱在受载时二级缸的形变量大于一级缸,形变百分比达到0.012 1%。因此在立柱设计中,二级缸应采用硬度更高、材质更好的材料。     

中厚煤层液压支架立柱的设计与选型

为保证小纪汗煤矿液压支架选型合理及方便后期维修,在根据该矿2号煤层实际地质条件的基础上,对液压支架的受力情况进行数值模拟分析,得出:支架的合理支护强度不应小于1.1MPa。通过公式计算得出:支架的额定工作阻力为12 000 kN,立柱的内径为? 400 mm,液压支架的支柱选型合理。     

冲击载荷作用下液压支架立柱动态特性研究

根据液压支架立柱工作的实际工况,建立了液压支架立柱在冲击载荷作用下动态特性分析模型。通过有限元和光滑粒子流体动力学方法解决了液压支架立柱流固耦合、流体大变形等问题,实现了立柱在冲击载荷作用下动态响应的数值模拟,得出了立柱在冲击载荷下缸体的应力分布、活柱的最大退缩量、流体的压力场分布及整个冲击过程对地基的最大冲击力等核心技术参数。应用固液弹簧耦合理论和能量法,推导出了立柱固液耦合系统的等效刚度和立柱的冲击动载荷系数,进而从理论上对液压支架立柱在冲击载荷作用下的动态特性及对地基的最大冲击力进行了分析。理论分析结果与数值模拟结果相比在误差范围内具有一致性。此研究结果为液压支架立柱抗冲击性能试验装置的开发提供了参考数据。     

基于双向流固耦合的液压立柱冲击特性分析北大核心

立柱作为液压支架最重要的承载部件,其承载性能的优劣对液压支架整机的支撑效果有着巨大的影响,尤其当冲击地压灾害发生时,可能造成液压支架立柱弯曲、断裂和爆缸等事故发生。采用Solid Works联合Design Modeler软件建立ZF10000/25/38型液压支架立柱的流固耦合模型,将液压支架立柱等效视为弹簧,推导出单伸缩立柱等效刚度数学模型;使用ANSYS Workbench仿真软件对立柱流固耦合模型进行双向瞬态流固耦合仿真,采用三角波冲击载荷模拟冲击地压冲击特性,研究液压支架单伸缩立柱的抗冲击特性。结果表明:冲击载荷作用下液压支架立柱活塞杆最大应力为508 MPa,发生在顶端,缸体最大应力为254 MPa,发生在底部。     

冲击载荷作用下液压支架立柱液压系统特性研究

为了解决液压支架立柱受采场冲击载荷易于损坏的问题,利用AMESim仿真软件在构建立柱液压系统中的立柱模型、大流量安全阀模型和重锤模型的基础上,建立了立柱液压系统的冲击模型|按照国家对煤矿液压支架试验要求,对立柱进行冲击试验,研究了立柱液压系统的冲击响应特性,得到了立柱缸体内部乳化液压力峰值及变化曲线,得出在冲击载荷作用下需要加强液压支架立柱二级缸缸体强度、液压支架立柱系统达到压力峰值的响应时间与冲击质量和重锤下落高度存在一定关系等结论,从而为采煤工作面供液系统设计和液压支架设计提供重要依据。     

基于冲击载荷的液压支架立柱动态特性分析

为解决液压支架在短时间内遭受顶板冲击力时造成立柱液压系统受损问题,对支架立柱液压系统在冲击力作用下的受力特性进行仿真模拟。通过AMESim仿真模拟平台对支架立柱、卸压阀以及重锤分别建模,并根据这3个仿真模型对支架立柱液压系统进行冲击力仿真模拟试验。试验结果表明:冲击力对支架立柱的二级缸影响较大,缸体质量有待加强;支架立柱液压系统对冲击力的响应速度受冲击力大小和重锤运动距离的影响,为液压支架设计及改进提供了理论数据。     

基于AMESim的支架立柱液压系统特性仿真分析

介绍了液压支架立柱液压系统的结构组成与工作原理。用AMESim软件建立了立柱液压系统的仿真模型,对支架升降柱过程仿真结果进行分析,验证了仿真模型的正确性。并仿真了立柱内泄漏和泵站额定流量的大小对升降柱性能的影响,同时仿真分析立柱受冲击力作用时的升柱速度变化。     

液控单向阀对液压支架立柱动态特性影响研究

液压支架立柱在降柱、受到冲击作用时,立柱液压缸内会出现突变载荷,严重时易造成液压缸及其控制阀的损坏。为了研究液控单向阀对突变载荷的影响,在AMESim中搭建了液压支架立柱的液压系统模型,分别对液压支架立柱降柱、受到冲击作用时的状态进行时域分析。提出了一种变阻尼液控单向阀,并在AMESim中搭建新型变阻尼液控单向阀模型进行仿真分析,得到了立柱液压缸的动态响应曲线。经对比仿真结果,变阻尼液控单向阀能有效降低突变载荷,提高了立柱液压系统的稳定性。为液压支架立柱的液压系统设计提供了重要参考。     

冲击载荷作用下液压支架的力传递分析

为研究冲击载荷作用下液压支架的力传递特性,利用ADAMS仿真软件建立了液压支架的多体动力学模型。模型中将液压支架的立柱液压缸、平衡液压缸、顶梁、前连杆、后连杆以及掩护梁等效为弹性体,用预载荷模拟正常工作条件下的静载荷,用阶跃载荷模拟基本顶断裂或垮塌时对支架的冲击力。基于此数值仿真模型,计算分析了冲击载荷作用于顶梁不同位置时液压支架各铰接点的力传递系数和各铰接点力对冲击载荷作用位置的敏感度。结果表明：冲击载荷作用位置对液压支架各铰接点力传递特性的影响不同,各铰接点对冲击载荷作用位置的敏感度也不相同。这些计算结果对于液压支架的自适应控制和等强度设计具有重要意义。     

综放液压支架载荷监测系统的设计

根据支架ZT6500/19.5/34顶梁载荷的计算公式,经实验得出了支架载荷的监测参数,根据监测参数,以单片机为控制核心,设计了液压支架载荷监测系统,通过井底监测分站测出立柱工作阻力及支架载荷并显示和存储,采用RS485通信直接传到井上计算机,及时有效地直接显示井下液压支架载荷及立柱工作阻力,为了解支架载荷及顶板压力的研究提供第一手资料。     

基于AMESim的充填支架液压系统仿真研究

通过液压仿真技术研究,对充填支架立柱液压系统进行了仿真分析,利用AMESim软件建立充填支架液压系统模型,模拟充填液压支架的实际工况,进行立柱液压系统仿真,验证动态仿真结果的正确性,为充填液压支架液压系统整体动态性能的准确分析提供了新的研究思路。     

冲击载荷下液压支架立柱的受载特性研究

为了研究液压支架立柱受顶板下塌作用易胀缸的问题,使用重锤法来模拟顶板下塌对立柱产生的冲击载荷作用;根据弹簧串联原理推导了完全伸出状态下双伸缩立柱的刚度公式,并进一步得到了立柱液压缸内的压力公式,将重锤冲击立柱的动态加载转变为立柱液压缸内的液压静态加载;使用Workbench仿真得出了立柱的应力、变形云图,得到了立柱的最大受载点在二级缸上且该点位于靠近活柱活塞处,一级缸的最大受载点位于缸底处;通过公式计算及Workbench仿真,得到了随着冲击速度增加立柱最大应力值增大以及随着立柱液压缸内乳化液液柱高度增加立柱最大应力值减小的结论。为立柱强度设计及立柱冲击试验提供重要依据和理论指导。     

不同顶板压力作用下特大采高液压支架受力分析

为研究液压支架在不同支护高度和不同顶板压力下力传递特性,利用动力学仿真软件Adams建立液压支架仿真模型,其立柱和平衡千斤顶采用弹簧阻尼系统等效代替。通过对不同支护高度的液压支架分别施加不同大小载荷,分析了不同支护高度和不同顶板压力对液压支架各铰接点、立柱和平衡千斤顶受力的影响。     

基于AMESim大缸径立柱控制回路液压系统特性仿真分析

针对大缸径立柱在冲击载荷作用下液压系统不稳定的问题,介绍了液压支架立柱的结构组成以及控制回路的工作原理,通过AMESim液压仿真软件对大缸径立柱控制回路进行建模分析,得出在设定工况下立柱的位移、速度、加速度和无杆腔流量动态特性曲线,并针对曲线中的冲击振荡现象对液控系统提出改进措施,对于液控系统的参数优化和指导煤矿安全生产具有重要意义。     

基于ABAQUS的φ600mm缸径立柱非线性有限元分析

运用大型非线性有限元分析软件ABAQUS对φ600 mm缸径立柱在2种实验工况1.5倍额定载荷加载和1.2倍额定载荷中心偏载进行有限元分析,查看其应力分布情况,找出薄弱环节,调节各部位的安全系数,优化结构设计。     

立柱在冲击动载荷作用下的动应力及冲击力分析

建立了液压支架立柱的冲击模型,通过推算液压支架立柱等效刚度,应用能量法分析推导了液压支架立柱冲击动载荷系数的表达式,进而计算了不同立柱的等效刚度和动载荷系数,从而可以求得冲击过程对地基基础的最大作用力,为立柱冲击试验台的配套地基基础提供边界载荷数据,也为进一步研究立柱抗冲击性能奠定基础。因此,立柱冲击动载荷系数分析对于后续的立柱抗冲击性能分析和冲击试验台建设具有重要意义。