基于C++的液压支架四连杆机构优化设计

液压支架四连杆机构对液压支架的性能具有直接影响,借助于C++软件,以顶梁前端点运动轨迹是直线为目标函数,通过改变前连杆与底座交点的坐标、四连杆各杆长度值、掩护梁的长度值和掩护梁与顶梁的夹角等,进而分析液压支架受力和梁端运动轨迹。     

基于ANSYS的液压支架仿真优化

对液压支架四连杆机构工作原理进行分析,简化四连杆机构,建立四连杆机构模型。研究基于ANSYS的仿真优化计算工作流程,建立液压支架三维模型,导入ANSYS对四连杆机构进行仿真,得到后连杆受力曲线图和顶梁前端运动轨迹。为了降低后连杆的受力,提高后连杆的稳定性,将液压支架的前、后连杆长度均减少30 mm,重新建立模型进行仿真。仿真结果显示,优化后后连杆的受力明显减小,而且顶梁前端的运动轨迹未超出允许值,由此可知优化后的液压支架性能更佳。     

基于Scilab的液压支架四连杆优化设计

介绍了液压支架四连杆机构的基本原理和设计方法;通过对液压支架运动学的分析,以掩护梁和顶梁铰点的运动轨迹与给定曲线的水平差值最小为目标函数,建立了液压支架四连杆机构优化设计的数学模型;采用Scilab软件对目标函数进行优化,并通过实例计算得出优化的结果。     

液压支架回连杆机构计算机辅助设计

在探究液压支架运动学的基础上,以顶梁铰点和掩护梁的运动轨迹与给定曲线的最小水平差值为目标函数,对液压支架四连杆机构建立相应模型;利用Visual++610程序编写软件中的可视化功能分析液压支架四连杆机构运动轨迹,对绘制液压支架载荷图、优化设计参数和分析构架的受力情况具有重要意义。     

液压支架四连杆机构计算机辅助设计

通过对液压支架运动学的分析,以掩护梁和顶梁铰点的运动轨迹与给定曲线的水平差值最小为目标函数,建立了放顶煤液压支架四连杆机构优化设计的数学模型;采用Visual C 6.0的可视化功能,直观地显示液压支架四连杆机构运动分析及结果,为合理分析支架构件的受力、建立液压支架的载荷图谱及其参数优化设计奠定了理论基础。     

超前支护液压支架四连杆机构的优化设计

针对目前液压支架在升降过程中顶梁运动范围过大的问题,根据四连杆的设计要求,计算了四连杆机构的各部分尺寸,通过C++的MFC编制应用程序对四连杆机构进行了计算机优化设计,得到了支架顶梁运动曲线及顶梁的最大运动宽度为29.9 mm,满足顶梁运动轨迹最大宽度在70 mm的要求。     

四连杆机构运动轨迹对液压支架整体性能的影响

通过对液压支架运动原理和受力工况的理论分析,论述了四连杆机构运动轨迹与液压支架整体性能的关系,并运用实例对比,具体分析不同四连杆运动轨迹的支架主要性能差异,综合分析四连杆机构运动轨迹对支架整体性能的影响。     

液压支架四连杆机构的运动分析和优化设计

利用SolidWorks建立液压支架二维模型,分析得到顶梁前端点运动轨迹,并且讨论了四连杆机构优化设计,为液压支架的设计提供了经验。     

掩护式液压支架的优化设计

液压支架对支护顶板的管理能力由四连杆结构参数决定。本文以顶梁前端运动轨迹为目标函数,建立了支架几何运动模型,应用混沌粒子群算法对ZY6000进行了优化设计。通过对比分析,优化的参数合理可靠,提高了支架的运动特性,为液压支架的设计方法提供了一个新的参考。     

液压支架四连杆机构运动学分析

根据液压支架四连杆机构的几何关系和尺寸参数,建立了以前连杆水平倾角为自变量的液压支架四连杆机构运动分析通用数学模型。利用牛顿-辛普森算法确定各连杆的角度。通过编制MATLAB程序求解得到掩护梁与顶梁铰接点运动轨迹,以及各连杆运动参数随前连杆角度的变化规律,为液压支架的优化设计奠定了基础。     

基于Pro/E与ADAMS的液压支架运动仿真与分析

利用三维建模软件Pro/E对液压支架进行三维建模,然后将其导入仿真软件ADAMS中。应用ADAMS对液压支架进行了运动仿真,并对液压支架升降时顶梁端点的运动轨迹、掩护梁与水平夹角间的关系等进行了分析和研究,验证了设计的合理性。结果表明这种方法可更好地获得液压支架的运动过程及相关的参数。     

液压支架护帮板运动及受力分析

针对ZY6000/20/40D掩护式液压支架小四连杆铰接式护帮板的运动特点和受力进行分析,并运用ANSYS软件对其集中载荷和扭转试验工况进行有限元模拟。结果表明:护帮板运动速度应为先快后慢,收回时上侧小连杆与千斤顶轴线、两小连杆间应有一定夹角;护帮顶板两缺口、弯曲小连杆及铰接处产生应力集中,为液压支架小四杆护帮机构的研究与优化设计提供参考。     

基于UG的液压支架模型运动仿真与分析

以ZF720型液压支架为例,介绍了利用UG软件实现液压支架模型的运动仿真及分析的方法和具体步骤,采用运动函数驱动,以动画表现液压支架的整个运动过程,用图表反映运动仿真结果,为液压支架优化设计提供参考。     

基于Matlab的液压支架顶梁断面参数优化设计

利用Matlab优化工具箱编写简单的程序,对液压支架顶梁受集中载荷作用下危险断面结构参数进行优化设计。通过分别改变顶梁极限厚度和腹板厚度,可得到多组可供参考的优化设计方案,为液压支架其他结构件的优化设计提供了参考依据。     

煤炭安全高效综采理论、技术与装备的创新和实践

2030年之前我国以煤为主的能源格局难以改变,煤炭资源安全高效开采仍然面临一系列技术挑战。基于不同层位围岩破断的应力路径效应研究成果,研究了液压支架与围岩的强度、刚度、稳定性耦合作用原理,提出了液压支架适应围岩失稳的"三耦合"动态优化设计方法;针对厚煤层超大采高综采,建立了顶板岩层断裂失稳的"悬臂梁+砌体梁"力学模型,分析了"悬臂梁"破坏失稳的空间条件与力学条件。通过数值模拟方法分析了煤壁破坏的主要影响因素,得出了各影响因素对煤壁破坏的敏感度排序。研发了增容缓冲抗冲击立柱、液压支架群组协同控制系统及"大梯度+小台阶"配套方式,实现了金鸡滩煤矿8.0 m超大采高工作面安全高效开采;针对特厚煤层大采高放顶煤开采,研发了三级强扰动高效放煤机构与尾梁冲击破碎装置;针对薄煤层研发了调高范围为0.5~1.4 m的超大伸缩比液压支架,在黄陵一号煤矿实现了常态化远程监控、工作面无人操作的智能化开采。对未来需要突破的安全高效开采关键技术进行了展望,提出了稳定割煤与连续推进、高可靠性设计、综采设备机器人化及透明开采4个技术方向。     

基于真实煤层环境的液压支架运动虚拟仿真方法

为解决现有煤矿开采中液压支架无法根据井下煤层环境及时调整支护姿态的问题,提出了一种基于真实煤层环境的液压支架运动虚拟仿真方法。该方法在虚拟软件Unity 3D中基于真实煤层数据点直接生成顶底板煤层环境曲面,并结合液压支架模型对其进行物理组件的添加,实现了液压支架基于重力作用下对底板曲面的自适应贴合。通过对液压支架模型的运动学和煤层顶板曲面数据点的分析,确定出满足该顶板支护状态下的液压支架各部件角度信息值,在虚拟空间中预先实现液压支架对煤层环境运动姿态的调整。最后进行了试验,在试验中构建了煤层顶底板曲面模型,进行了液压支架在试验煤层情况下的支护姿态调整;同时在虚拟环境中生成相应的煤层顶底板曲面,并进行了虚拟环境中液压支架姿态的调整。试验结果表明,利用虚拟软件Unity 3D实现基于煤层环境的液压支架运动参数变化与实际液压支架运动参数变化基本相同。本方法为实现液压支架对围岩煤层环境的自适应调整提供了思路参考和应用实践。     

液压支架顶梁的多工况优化设计与研究

利用ANSYS Workbench DesignXplorer多目标优化模块,对液压支架的顶梁进行了多工况优化设计,得到了可信度比较高的优化设计结果,并且通过响应曲面,对顶梁各个参数之间的关系做了分析,为液压支架的设计提供了参考依据。     

特厚坚硬煤层超大采高综放开采支架-围岩结构耦合关系

针对榆神矿区坚硬特厚煤层综放开采所面临的顶煤悬顶距长、冒放性差、采出率低和采放不协调等问题,探讨了机采割煤高度6. 0 m以上的超大采高综放开采可行性和必要性,分析超大采高综放开采支架-围岩耦合关系,在支架-围岩强度、刚度和稳定性耦合的基础上,提出超大采高综放开采支架-围岩结构耦合理论。从液压支架与围岩相互作用机理角度,阐释了支架-围岩支护系统"小结构"初次耦合主动支撑和"大结构"二次耦合被动承载概念和理论,分析了围岩"大、小结构"耦合对工作面围岩支护效果和适应性的影响,指出综采放顶煤液压支架结构设计除需满足"小结构"支护系统适应"大结构"周期性破断失稳形成的强动载矿压外,还需考虑液压支架结构(特别是放煤机构结构)对顶煤冒放运移规律和支架载荷演化过程的影响,通过支架结构与顶煤冒放结构耦合实现顶煤顺利放出,提高顶煤采出率。采用理论分析、相似模拟、数值模拟和现场调研等研究方法,分析了坚硬顶煤冒落和放出结构以及冒放过程的成拱机理,讨论了液压支架结构高度对矿山压力显现强度、顶煤冒放结构和资源采出率的影响,研究了放煤机构结构对顶煤成拱结构的影响,以及放煤机构结构对顶煤的二次破碎作用,提出了强力放煤机构结构改进和优化策略,并对破煤机理和效果进行探讨,以期为相似坚硬特厚煤层综放开采支架-围岩耦合提拱理论指导和借鉴。     

大倾角综放工作面支架与围岩相互作用关系研究

针对大倾角煤层综放开采工作面的复杂地质条件,分析了大倾角条件下综采工作面支架与围岩相互作用关系,阐述了围岩特性对液压支架的性能影响,对大倾角煤层开采过程中,支架的受力及稳定性情况进行了研究,为大倾角煤层综放工作面液压支架的设计提供了较好的借鉴作用。