文档介绍：学兔兔
第 2期(总第 177期) 机械工程与自动化
2013年 4月 M ECHANICAL ENGINEERING & AUT0MATI()N A pf.
文章编号:1672-64l3(2O13)O2—0027—03
基于 UG 的液压支架掩护梁有限元分析
李翠勤,刘混举
(太原理工大学机械工程学院, 山西太原 030024)
摘要:进行了液压支架掩护梁的受力分析,利用 UG建立了掩护梁的三维模型及有限元力学模型。通过 UG
自带的高级仿真软件,分析得到了掩护梁的应力和位移分布。计算结果可用于修正设计, 以提高掩护梁结构
的可靠性,为液压支架部件的结构优化奠定了基础。
关键词:液压支架;掩护梁;有限元分析
中图分类号:TD355 .4 文献标识码:A
0 引言作某种线性分布的载荷,而这种载荷是由计算出的集
液压支架能够可靠而有效地支撑和控制工作面的中载荷经换算而得到的;③支架各构件的受力情况是
顶板,隔离采空区,防止矸石进入回采工作面和推进输以支架处于最大高度时最为恶劣的工况作为计算基
送机。掩护梁前端和顶梁铰接,后端与前、后连杆铰础,同时按不同的支架高度分级,取各部件的最大载荷
接,并通过前、后连杆和底座构成液压支架中不可缺少对其进行强度计算;④进行强度计算时取顶梁与顶板
的四连杆机构。该机构使液压支架在做上下运动时, 在相对滑移时的摩擦系数厂为。
掩护梁与顶梁铰接中心点的运动轨迹形成一个近似直支架受力简图如图 2所示。图 2中,Q为垂直支
线的双扭线,从而使液压支架具有一个合理、稳定的运撑合力;P为立柱总工作阻力;P 为平衡千斤顶总作
动。本文对液压支架掩护梁进行了有限元分析,得到用力,推力取“+”,拉力取“一”; 角顺时针取“+”,
了掩护梁的应力和位移分布。逆时针取“一”。
1 1 液压支架基本结构及受力分析取顶梁和掩护梁为隔离体,各力对 Ol点(四连
掩护式液压支架的基本结构杆运动瞬心)取力矩平衡方程为:
图 1为掩护式液压支架的基本结构。 Prl+(H0+b,tan~b)fQ--( +bc)Q一0 。⋯⋯
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)
水平和垂直坐标轴的力平衡方程分别为:
Q,+Flsinal+F2sina2一Psinfl=0 。⋯⋯(2)
Fl COSOt1+F2COSOt2+Pcosfl—Q一0 Fl 。⋯⋯⋯(3)
取顶梁为隔离体,各力对 O点取力矩平衡方程为:
Pr2+Q,H0+P￡t—QX 0 。⋯⋯⋯⋯⋯(4)
由式(1)、式(2)、式(3)、式(4)可求出垂直支撑合力:
n — P(rl—r2)--PEt
1一顶梁;2一掩护梁;3一立柱,4一底座; b (1--ftanqb) 。
5一千斤顶}6--前连杆 l7一后连杆合力作用点为:
围 1 掩护式液压支架的基本结构 Pr~+ P
z 一—— Et+厂H
液压支架简单平面受力分析。。
对支架结构受力进行平面力学分析,首先作如下前连杆受力为:
假定:①将支架空间结构简化为平面杆系,并将箱形结
F ,__ Q(f+tanaz)--P(