基于Ansys的矿用液压支架底座受力分析及结构优化

利用Ansys软件对ZF3700/16/26型液压支架底座进行受力分析,发现最大应力值远低于材料的许用应力值,结构上存在严重的冗余现象。以耳板、柱窝和垫块结构尺寸为优化对象,以底座重量为优化目标,利用Ansys软件开展优化改进工作,优化后底座整体质量降低了19.53%。将优化后的底座结构部署到煤矿工程实践中,经现场应用发现整体运行良好。底座结构的成功优化使得对应的加工成本降低了19.53%,取得良好的经济效益。     

固体充填液压支架的设计研究

针对煤矿开采过程中会产生固体矸石废弃物的问题,结合煤矿开采关键设备液压支架的作用,利用固体垃圾填充置换煤炭技术,从主要结构的设计、支架整体三维建模及有限元数据分析对固体充填液压支架的设计进行研究,得出所设计固体充填液压支架满足应用要求,解决了矸石的大量输出对土地、环境、人身的影响和危害的问题,相较于普通液压支架,带固体充填夯实功能的液压支架在一定程度上提升了承载能力和稳定性.     

矿井液压支架底座结构的优化设计

以ZF3880/20/30型液压支架的底座为研究对象,通过有限元仿真技术对液压支架底座结构进行优化设计.在提升液压支架底座的最大等效应力的同时,对底座进行减重设计,降低底座的设计制造成本,提升液压支架制造厂商的生产效益.优化后的底座结构最大等效应力增加了4.16％,重量减轻了19.53％.     

液压支架底座前后过桥结构优化设计

液压支架底座前后过桥在实际设计过程中,因底座强度和结构型式的不同导致材质选择、板厚搭配存在较大差异,给生产组织和材料供应带来诸多不便,同时也不利于产品设计的模块化和标准化推广。结合ANSYS力学分析,模拟前后过桥在各种工况下的受力,从根本上理解产品优化设计的理念,做到底座前后过桥结构优化设计,并提出通用化设计规范,为实现产品快速化设计提供理论依据。     

固体充填液压支架压实机构的演变

固体充填液压支架后部的压实机构直接影响着充料量和充填料的密实程度。文中对近几年固体充填液压支架后部压实机构的演变进行分析,以期优化以后的压实机构设计,提高充填效率和效果,使其更好地在固体充填液压支架上推广应用。     

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.     

煤矿井下综采液压支架底座结构的优化设计

由于煤矿井下支护环境恶劣,工作时的受力条件复杂,对液压支架的底座造成了巨大的影响.因此,利用三维建模软件建立液压支架底座三维结构模型,对其支护作业时的受力状态进行分析,并利用仿真分析软件对其进行仿真研究,根据仿真结果针对性地提出了底座结构的优化方案.对优化前后底座受力情况进行分析,表明优化后底座重量降低了约121.49 kg,其制造成本降低了约2.9％.     

固体充填液压支架吊挂刮板输送机仿真研究

建立力学模型对刮板链的张力变化进行分析研究,通过MATLAB软件对不同工况刮板链张力的变化规律进行仿真;通过ANSYS Workbench有限元分析软件对刮板链、中部槽天窗打开和关闭两种状态在满载工况下进行有限元分析,确定了该工况的应力集中和最大位移位置,发现吊挂中部槽的耳板强度不够,将材料更换为Q690后满足强度要求;根据有限元分析及静力学分析计算结果,运用nCode软件对刮板链进行疲劳强度分析,得到寿命、损伤云图,符合有限元分析结果且均满足使用要求。     

矿用固体充填液压支架监控系统设计与应用

针对某煤炭企业服役中的固体充填液压支架自动控制水平较低的现状,开展了监控系统的设计工作,包括监控系统结构、硬件和软件等.监控系统的试运行表明,系统运行稳定可靠,实现了井下固体充填液压支架远程监控功能,提高了煤炭充填采掘的效率,推进效率提升近50％,为当前固体充填液压支架控制水平的进一步提高提供了技术参考.     

基于Workbench的ZC10000型液压支架底座结构强度分析

以ZC10000型液压支架为研究对象,根据液压支架工程图建立三维模型,并根据液压支架的材料属性等创建了有限元分析模型,基于Workbench分析软件计算该型液压支架底座在两种较恶劣工况下应力分布情况,分析计算得到底座在偏载工况下底座最大应力为553.89MPa,在扭转工况下底座位移最大为20.252mm,根据计算结果提出了两条结构优化改进意见,以有效保证液压支架工作安全可靠性.     

基于有限元法的螺旋钻采煤机钻杆结构参数优化

为提高螺旋钻采煤机螺旋钻杆的强度和寿命,减轻钻杆重量,以螺旋钻采煤机的螺旋钻杆为研究对象,在满足强度要求的前提下,以钻杆重量最轻为优化目标,通过Pro/E建立实体优化模型,采用有限元法,在Ansys Workbench软件中进行有限元强度分析,通过观察应力云图,选择螺旋钻杆的壁厚、叶片厚度、高度和螺旋角为变量,对钻杆结构进行参数优化,结果表明,螺旋钻采煤机螺旋钻杆的强度得到了明显提高,应力减小了15.8%,重量减轻了6.4%,延长了钻杆的使用寿命。     

基于ANSYS对液压支架底座的强度研究

基于液压支架底座结构特征,合理构建液压支架底座三维模型和有限元模型,以此为基础,通过ANSYS软件,从底座端载试验、底座扭转试验以及底座集中载荷试验三个角度对液压支架底座在不同工况条件下的强度性能进行有限元分析,进而根据有限元分析结果提出液压支架底座改进方案,最终将改进方案运用于工程实践,检验改进方案的有效性。     

基于神经网络的液压支架底座疲劳寿命预测

针对液压支架底座偏载时承受的应力较大,设计时改变筋板的厚度必须重新计算其疲劳寿命耗时耗力的问题。提出使用神经网络对液压支架底座疲劳寿命进行预测的方法。首先选取对底座疲劳寿命影响较大的4个设计参数,使用ANSYS计算其30组参数水平下的疲劳寿命。再用神经网络对前25组数据进行训练建立神经网络黑箱模型。最后用5组数据验证建立的BP神经网络疲劳寿命模型的预测精度。结果表明,神经网络能快速估算出底座疲劳寿命,并且估算的疲劳寿命平均相对误差较为理想,完全满足工程实际要求,为液压支架底座的高效准确的设计和优化提供了方法参考。     

基于ABQUS的ZF1200型液压支架底座结构性能的研究

针对液压支架中底座在使用过程中存在结构变形、局部开裂等失效现象,以ZF12000型液压支架为分析对象,在分析其结构特点基础上,对底座在不同工况条件下的结构性能进行仿真研究,找到了底座中部纵向筋板及柱窝是整个结构的薄弱部位,并从材料属性、结构尺寸、热处理工艺等方面提出了底座结构改进措施,为底座的进一步优化改进提供参考.     

六柱支撑式固体充填液压支架有限元分析

通过运用Solidworks软件建立支架的有限元分析三维实体模型,对整体支架进行Ansys有限元力学分析,计算出各主体部件在一定的工况条件下的等效应力状况,根据等效应力的应力分布状况,确定材料的选用。并根据分析结果,为六柱支撑式固体充填液压支架设计中降低材质等级、优化结构和减轻重量等提供可靠的理论依据。     

液压支架底座焊接工艺改进

1．概述 液压支架是煤矿综合机械化采煤工作面的重要支护设备,其主要组成部分有底座、顶梁、掩护梁及液压缸等,     

基于数值模拟方法的液压支架结构优化

基于CAE优化原理,采用数值模拟方法优化了液压支架的底座结构以及连杆机构尺寸。以底座的外主筋厚度,内主筋厚度以及底板厚度作为设计变量分别进行灵敏度分析,通过基于ANSYS的优化计算,将底座质量降低了5%,应力峰值降低了8%;以连杆机构的尺寸为设计变量,通过基于ADAMS的优化计算,降低了顶梁端点轨迹横向摆动,有效地提升了液压支架的支护效率。     

液压支架底座焊接变形及控制

随着工业的迅速发展,焊接已被广泛应用于钢结构的制作和安装工艺之中。但是在实际企业的生产中由于一些不合理的工艺及操作,导致焊件内部产生焊接应力而引起变形。变形不仅影响了钢结构的外观和使用性能,严重的话甚至会使构件报废,给企业造成直接经济损失。本文以笔者在徐矿集团某机械厂假期实习时所生产制造的煤矿产品液压支架底座为例,详细介绍液压支架底座焊接及防止变形的方法与措施。因此,焊接质量的保证和焊接变形的控制是质量控制的关键,也是支架制造的关键。经过认真分析制定了底座合理的焊接工艺,有效地控制了焊接变形,达到了设计要求。     

液压支架掩护梁的结构优化

采用ANSYS仿真分析软件对液压支架掩护梁的工作受力状态进行了仿真分析,并针对性地提出了优化方案。优化后的液压支架掩护梁的整体重量大幅降低,极大地提高了其工作可靠性和使用寿命。