干式充填液压支架结构设计与加载试验方式研究

发布时间：2023-03-05 05:55

　　干式充填液压支架是综合机械化充填开采重要的支护设备,其结构形式、作业特点和与基本顶的相互作用关系同一般综采液压支架相比存在很大的差异。现在对于前后顶梁四柱式充填液压支架的设计和强度试验的加载方式依旧完全是按照一般综采液压支架的设计生产标准《煤矿用液压支架》(GB25974.1-2010)进行的,没有考虑到前后两顶梁同时承受载荷的工况,对于充填液压支架力学模型的构建和加载试验方式的研究仍不够全面具体。本课题以CZG3200/16/30型干式充填液压支架为研究对象,综合应用理论分析与计算机模拟等方法,研究并揭示了充填液压支架前后顶梁同时承载时的规律,进一步完善了充填液压支架顶梁强度试验的加载方式。主要研究成果如下:(1)调查了国内外充填液压支架的发展状况,根据液压支架的选型依据和工作原理,确定了本课题干式充填液压支架的结构形式以及总体结构的主要参数。(2)根据充填液压支架的设计原则,对支架的顶梁和底座进行了结构设计;通过分析支架与直接顶的相互作用关系,构建了直接顶悬臂梁力学模型和顶梁力学模型,得到了主要承载组件的具体载荷参数。(3)运用SolidWorks软件构建了充填液压支架的三维模型,...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的提出
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外充填液压支架研究现状
        1.2.2 国内充填液压支架研究现状
    1.3 研究内容、关键问题及创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 关键问题
        1.3.3 创新点
    1.4 本章小结
第2章 干式充填液压支架的总体结构设计
    2.1 液压支架的分类及架型选择
        2.1.1 液压支架的分类
        2.1.2 液压支架的架型选择
    2.2 充填液压支架的工作原理
    2.3 充填液压支架的总体结构参数
        2.3.1 支架高度和中心距的确定
        2.3.2 顶梁宽度和长度的确定
        2.3.3 支护强度的确定
        2.3.4 支架工作阻力和初撑力
    2.4 四连杆机构设计
        2.4.1 四连杆机构的作用
        2.4.2 四连杆机构的设计
    2.5 本章小结
第3章 干式充填液压支架主要组件设计与力学分析
    3.1 充填液压支架的设计原则
    3.2 充填液压支架的组成
    3.3 充填液压支架主要组件设计
        3.3.1 顶梁的结构设计
        3.3.2 底座的结构设计
    3.4 顶梁的力学分析
        3.4.1 顶梁上的载荷分布
        3.4.2 顶梁的受力分析
        3.4.3 顶梁的载荷计算
    3.5 底座的力学分析
        3.5.1 底座比压的计算
        3.5.2 底座的受力分析
    3.6 顶梁空间力学模型
        3.6.1 顶梁加载试验方式的确定
        3.6.2 顶梁扭转加载空间力学模型
    3.7 本章小结
第4章 干式充填液压支架的三维建模与强度分析
    4.1 充填液压支架的三维建模
    4.2 充填液压支架的强度分析
        4.2.1 材料属性
        4.2.2 边界条件与载荷处理
        4.2.3 销轴铰接处理
    4.3 四种工况分析
        4.3.1 前后顶梁两端、底座扭转加载
        4.3.2 前后顶梁扭转、底座扭转加载
        4.3.3 前后顶梁偏载、底座两端加载
        4.3.4 前后顶梁对角加载
    4.4 有限元结果分析
    4.5 本章小结
第5章 干式充填液压支架顶梁加载试验方式的比较
    5.1 液压支架试验标准简介
    5.2 一般液压支架顶梁的加载试验
        5.2.1 试验条件
        5.2.2 前顶梁加载试验方式
        5.2.3 后顶梁加载试验方式
    5.3 充填液压支架顶梁的极端加载方式
    5.4 有限元分析结果对比
    5.5 充填液压支架顶梁加载方式补充建议
    5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果



本文编号：3755839