液压支架的疲劳性分析

在支架往复式的升柱降柱以及多次的冲击载荷共同作用下支架容易发生塑性变形,最终会引起支架主要承载结构的疲劳性失稳破坏。基于此,对液压支架的主要承载结构和主要传递载荷结构进行了疲劳性分析。分析认为:主要传递载荷构件的寿命要高于主要承受载荷构件的寿命,支架内部的连接耳板位置一般是疲劳寿命最短的位置,根据矿井规程中对支架顶梁和底座可承受循环载荷作用次数的规定可得支架可以满足耐久性试验的要求。     

基于ANSYS的大采高液压支架的优化分析

利用有限元分析软件ANSYS对大采高液压支架在顶梁受扭转载荷且底座两端受载的工况进行分析,发现在该载荷下大采高液压支架顶梁和底座应力分布较为严重,其中最大应力发生在大采高液压支架顶梁与垫块连接处。因此,对该处进行结构优化,再次分析后发现,大采高液压支架应力分布基本不变,但是最大应力却得到显著降低,这为后续大采高液压支架的设计奠定了基础。     

关于ZY17500型大采高液压支架关键部件强度的有限元分析

以ZY17500型大采高液压支架关键部件为研究对象,基于ANSYS Workbench分析其在恶劣工况下结构强度.计算结果显示,液压支架的顶梁与底座最大应力均未超过材料的屈服强度,但结构中存在应力集中的点,根据实际结构提出了针对液压支架结构设计的两项改进建议,为大采高液压支架结构的设计与优化提供理论参考.     

煤矿液压支架连板结构性能的仿真研究

由于井下环境的恶劣性,连板在使用中极容易出现结构变形或开裂故障现象,这将严重影响液压支架的支撑性能及作业安全。基于此,重点分析了连板使用中存在的问题,采用ABAQUS软件,建立了连板的仿真模型,开展了连板在顶梁偏载底座两端工况及顶梁偏载底座中部工况条件下的结构强度分析。结果表明:两种工况下,连板的下部销轴孔处均出现了较大的应力集中现象,成为连板结构上的薄弱部位,由此对连板进行了改进设计,这对提高连板的结构强度及液压支架的支撑性能具有重要作用。     

液压支架顶梁中焊缝处理对强度计算的影响分析

依据现有某型号掩护梁液压支架,以顶梁为研究对象。利用Croe软件建立顶梁三维模型,所有尺寸包括连接顶梁的各个加筋板之间连接所形成的角焊缝均严格按照图纸要求来绘制。然后将模型导入ANSYS workbench中,依据真实结构设置了焊缝位置,最后分析得到模型在不同焊缝处理条件下的应力分布结果,为液压支架的使用提供理论参考。     

超前支护液压支架顶梁与底座的分析与研究

阐述超前支护液压支架的顶梁和底座的选择过程;对超前支护液压支架的顶梁和底座进行有限元分析,确定所需要的结构并绘制出结构图;对超前支护液压支架的顶梁和底座进行模态分析,确定了其强度符合工作要求,并能合理避开掘进机的工作频率,防止共振的产生。     

基于ANSYS的液压支架多工况受力分析

针对液压支架的工作状态,划分了四种不同的工况,利用ANSYS软件对其进行仿真分析。结果表明:在不同的工况下,液压支架均存在着最大应力分布不均的情况,其中以掩护梁、顶梁及底座处出现应力集中,在实际设计应用过程中,应对这些部件进行优化,避免出现盈利集中的现象。     

F2400型放顶煤液压支架顶梁破损原因分析与改进研究

针对某煤矿企业服役中的放顶煤液压支架顶梁出现破坏的问题,运用ANSYS有限元仿真分析软件,对其顶梁破坏原因进行分析.结果表明,顶梁柱窝位置存在应力集中是其出现破损的主要原因.之后采用了顶梁柱窝位置增加加强板的方法对设备进行了优化改进,取得了较好的改进效果,降低了放顶煤液压支架使用时的故障率,节约了维修成本,延长了使用寿命.     

两柱式液压支架稳定性分析

对厚煤层、倾斜煤层的开采,液压支架的稳定性问题显得越来越突出。采用梁板构件对液压支架实体进行简化,与实体模型对比,从质量和重心位置验证了简化模型的正确性。研究支架纵横向稳定性,提出了描述支架纵横向倾倒和滑移的稳定系数。以ZY10800/28/63D型大采高液压支架为实例,分析了几何参数、荷载参数对稳定系数的影响,指出了导致支架失稳的原因。     

液压支架的三维建模及主体结构有限元分析

论文利用Solid Works软件的建模功能和ABAQUS软件的分析功能互补,应用Solid Works软件对液压支架进行三维建模,然后再将模型导入到ABAQUS软件中进行有限元分析。在工程实际中,液压支架的损坏一般是由于顶梁和底座的偏载和扭转造成的,所以本文选取其中顶梁偏载底座扭转、顶梁扭转底座两端集中载荷这两种工况,对两柱掩护式液压支架进行三维建模和有限元分析,从而得到液压支架各处的应力应变的分布情况,并得到液压支架在这两种工况下工作过程中的薄弱点,为液压支架的设计提供了参考依据。     

液压支架偏心载荷作用下疲劳寿命的分析

采用有限元仿真模拟的形式对液压支架在偏心载荷作用下的疲劳寿命进行分析。结果表明,顶梁的最小疲劳寿命值为1 541次,底座的最小疲劳寿命值为4 861次,对顶梁的最小寿命位置处进行结构优化设计,将其疲劳寿命值提高至大于2 000次。     

液压支架底座受力优化数值模拟研究

为了解决液压支架在复杂工况下部件易发生损坏的情况,利用数值模拟软件对顶梁两端集中加载下液压支架应力分布情况进行模拟研究,发现在顶梁两端集中加载下液压支架整体受力较为均匀,符合设计要求;而在底座扭转加载下底座与后连杆接触位置超过了材料的屈服强度,所以对底座扭转工况下底座进行优化,经过对优化后的底座进行对比研究发现,优化后的受力有了明显的改观,液压支架的受力最大值有了明显的降低,达到了优化的目标,为矿井安全开采提供了一定的保证.     

大倾角采煤工作面液压支架稳定性控制措施研究

对11305采煤工作面回采期间液压支架失稳原因进行分析,发现煤层倾角大、地质构造发育以及液压支架顶梁不接顶等是导致支架失稳的主要原因。依据现场情况,提出采面安全开采措施以及液压支架稳定性控制措施。经现场应用后,液压支架稳定性得以明显提升,可为后续采面开采创造良好条件。     

基于有限元法的ZY6400/21/45型放顶煤液压支架强度分析

在对ZY6400/21/45型放顶液压支架进行三维建模的基础上,利用有限元仿真软件对液压支架在扭转和偏移工况下顶梁和底座的应力分布进行分析,结合分析结果对液压支架提出科学的优化建议,为提升放顶煤液压支架的工作性能与稳定性提供参考。     

液压支架承载后的变形和应力分布情况研究

准确计算液压支架工作变形和应力分布是保证其经济性与工作性能的前提。基于有限元方法,采用SHELL单元和SOLID单元分别对钢板结构和其他复杂形状零件进行网格划分,同时,设置不同类型单元连接为绑定接触、不同结构件的铰接连接为摩擦接触,由此构建了由混合类型单元组成的液压支架整机有限元分析模型,其节点和单元数量少、单元质量好、计算精度高、迭代求解速度快。分析计算中,分别选择顶梁偏载和底座两端集中载荷、顶梁偏载和底座扭转两种组合工况,分析了液压支架承载后的工作变形和应力分布规律,结果表明偏载和扭转作用是支架失效的主要原因,其对液压支架的设计具有重要的借鉴价值。     

基于有限元法的固体充填液压支架底座结构参数优化

为提高固体充填液压支架底座的强度和可靠性,以ZZC8800/20/38型六柱支撑式固体充填液压支架底座为研究对象,在满足强度要求的前提下,以减小底座质量和变形位移为优化目标,利用三维建模软件建立了底座的有限元模型,采用有限元法,在ANSYS Workbench软件中进行有限元分析,通过观察应力云图,选择液压支架底板厚度、外侧主筋板厚度、内侧主筋板I厚度、内侧主筋板II厚度为变量,对液压支架底座结构参数进行优化。结果表明,优化前后底座应力集中区的应力和变形位移变化不大,但是底座的质量明显减小,其质量减小了334.7 kg,也同时改善了底座的强度分布不均现象。     

基于ABAQUS的矿用液压支架顶梁结构性能研究与应用

针对当前液压支架设计成熟度低、成本高的现状,以ZY6400/21/45型液压支架为研究对象,借助ABAQUS仿真软件分析了扭转载荷工况下顶梁结构的受力状态,发现顶梁柱窝位置存在应力集中现象.通过降低柱窝结构的高度,完成顶梁结构的改进.结果表明,柱窝位置应力集中情况得到改善,且提高了柱窝的耐磨性和使用寿命,降低了制造成本,为液压支架的结构优化提供了参考.     

用有限元法模拟液压支架强度试验

用有限元法模拟液压支架的强度试验较实物试验周期短、成本低,可用于指导液压支架的设计。由于液压支架的结构件属于钢板焊接件,为了更好地应用有限元法对液压支架刚度和强度进行分析,运用SHELL单元和SOLID单元分别划分钢板结构和其他复杂形状零件,运用绑定接触对单元进行连接,建立了混合单元类型的有限元模型,得到的模型规模小、单元质量好。再合理地施加载荷和位移边界条件,选择顶梁偏载和底座两端集中载荷、顶梁扭转和底座两端集中载荷工况进行分析,得到了较可靠的分析结果。     

液压支架顶梁的重量优化

对特厚煤层采场液压支架的顶梁进行了重量优化研究,得到了最优参数,参数表明,顶梁重量减轻了14.1%;对支架顶梁变量的敏感性进行了分析,认为对顶梁重量最优解的影响程度为盖板厚度腹板厚度腹板高度,顶梁进行重量优化时应该采取以减小腹板厚度为主和以减小腹板高度为辅的手段。     

不同工况下的矿用液压支架结构性能研究

以ZY4000型掩护式液压支架作为研究对象,建立了液压支架的仿真模型,通过ANSYS软件,开展了矿用液压支架在不同工况下的仿真分析研究。研究表明,矿用液压支架的顶梁、底座均出现了较大程度的应力集中和位移变化现象,在不同工况下均为主要的受力部件,该研究对提高液压支架的可靠性和使用寿命、保障井下作业安全具有重要指导意义。