煤矿井下放顶煤液压支架柱窝区结构的优化与仿真研究

针对井下液压支架在受力时柱窝区经常出现损坏、支架压死、柱窝区顶板压穿的异常,利用Hertz接触模型对其受力和载荷分布情况进行了研究,针对性地提出了液压支架柱窝区结构优化的方案.根据实际应用表明,优化后支架柱窝区的力学性能提升了约9.7％,顶梁柱帽的重量降低了约11.5％,底座柱窝的结构重量降低了约13.6％,显著提升了液压支架的工作稳定性和可靠性.     

基于ANSYS的矿用液压支架的结构优化设计

在对液压支架工作时所受外载荷特性进行分析的基础上对液压支架进行了受力分析,利用CREO三维软件建立了液压支架的整体三维模型并利用Ansys仿真分析软件对其进行了仿真分析,利用仿真分析结果对液压支架的整体结构进行了优化,使顶梁和掩护梁在铰点处的附加力达到最小,极大提升了矿用液压支架的结构强度和工作时的安全性,对确保煤矿生产企业的安全生产具有十分重要的意义。     

煤矿用液压支架的轻量化设计

在分析了现有液压支架优缺点的基础上,利用Creo仿真分析软件建立了某型矿用液压支架的三维模型,然后利用ABAQUS工程模拟有限元分析软件对其进行静强度的应力仿真分析。根据分析结果得出:该型液压支架中受力较大的部位,并根据分析结果对其结构进行了优化,为矿用液压支架的结构优化提供了理论依据。     

煤矿开采液压支架底座受力仿真分析

采用ANSYS Workbench对液压支架底座进行受力仿真分析,选择液压支架底座受力最大的工况进行分析,结果表明:底座所受到的整体应力值满足底座的使用强度需求,结构存在一定的应力集中现象;液压支架底座的整体变形量较小,满足底座的设计使用要求.针对仿真分析进行一定的结构优化,在保证液压支架性能的同时,提高了使用寿命及安全性.     

板式液压支架底座过桥的受力分析及改进

针对在复杂载荷作用下因板式液压支架底座过桥拐角内侧容易出现应力集中现象,而引发断裂失效故障的问题,利用Pro/E三维造型软件建立液压支架的三维模型并利用ANSYS软件进行计算分析其受力情况,并基于底座过桥的受力情况提出有针对性的优化改进措施。实践表明优化改进方案取得了很好的效果,具有推广使用的价值。     

在掩护梁受冲击载荷作用下液压支架的稳定性研究

采用ADAMS仿真分析软件建立液压支架的仿真模型,在不同载荷情况下对支架受力的影响进行了分析。结果表明:冲击载荷作用在掩护梁上的位置、大小不同对液压支架受力的影响各不相同。该研究结果可为后续制定液压支架稳定性支护优化方案、优化液压支架结构提供技术和理论支撑。     

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.     

大倾角综采工作面液压支架的优化设计

由于液压支架在工作中需要承受巨大的顶板压力并进行收撤和移动作业,一方面要求液压支架具有足够强大的结构强度,另一方面又要求液压支架具有重量轻、便于操作的特性,而现有的液压支架通常是尽量的加大结构安全系数以确保支护安全,造成整机结构重量大,不仅极大地增加了采购成本而且也严重降低了综采作业的效率。基于此研究应用ANSYS仿真分析软件对大倾角综采工作面液压支架进行结构优化,结果表明优化后液压支架的结构重量降低了约12.94%,工作时的最大应力集中降低了约5.5%。     

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。     

基于固液耦合理论的综采液压支架立柱受力特性分析

根据液压支架的结构和工作特性,将固有弹簧耦合理论引入到对液压支架的建模分析中,克服了传统流体动力学建模所存在的支架立柱流体变形大、受力时的动态特性与实际差别大的情况。利用ANSYS仿真分析软件对液压支架立柱在受力时的动态特性进行分析,为优化液压支架立柱结构、提高液压支架工作时的稳定性和可靠性提供理论和技术支持。