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。     

液压支架的机-液耦合刚度特性分析

为了掌握液压支架的机-液耦合刚度特性,先通过液压支架的机构运动学分析,得到表征其驱动系统输入刚度与输出刚度映射关系的雅克比矩阵,据此给出液压支架机-液耦合刚度与液压缸液力参数、支架构型参数和位姿参数之间的联系;再选取顶梁上不同的位置点,对支架的水平、垂直和旋转3个方向刚度随各参数的变化规律进行了变参数计算。结果表明:支架的垂直刚度主要由立柱刚度决定,而支架的旋转刚度主要取决于平衡液压缸刚度及其作用位置;相对于支架的位姿参数,液压缸的液力参数和支架的构型参数对支架刚度的影响较大。这些结果可为液压支护设备单元稳定性评价建模提供依据,可改善工作面液压支架的受力状况。