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基于COSMOS Works的液压支架结构强度分析

发布于:2016-01-31 12:32
强度分析

      液压支架是综采机械化关键设备之一,起到维护顶板、提供安全操作空间、沿工作面推进综采设备,从而实现机械化采煤。随着综采技术的提高,大功率超重型采煤设备的应用对推溜力提出了更高的要求,而推移耳座为推溜、拉架提供动力支点,其推移耳座的结构形式及强度分析可靠性直接影响着综采“三机”高产高效工作的可靠性。由于推移耳座选择不当而导致受力状态不理想,液压支架推移装置常见的损坏形式有:由于推移耳座变形和断裂导致推移装置失效,活塞杆或推杆弯曲等致使推移杆损坏。
      在综采设备中,推移杆、输送机连接耳、推移千斤顶和推移耳座相互连接构成推溜拉架装置,通过以推移耳座为支点,靠推移千斤顶的伸缩实现移架和推溜。推移耳座的结构形式直接决定着推移方向的可控性及推移力的实现。液压支架设计中,整体箱式长推移杆适用于多种高效工作面,结构简单,可靠性好,能有效防止支架和输送机下滑。整体箱式底座的推移耳座主要采用3种形式:(1)形式1推移耳座焊接在底座主肋板上,与推移千斤顶相连接要求小,并由销轴固定。安装尺寸配合少,安装空间,结构简单,适合整体结构紧凑的液压支架选用。拉架时销轴直接承受外载荷。(2)形式2结构相对复杂,加工工艺难度加大,推移千斤顶不易脱出,拉架时销轴不直接受力,推移耳座母材承受拉架力。考虑推移千斤顶的安装和拆卸,设计时要求预留空间大。(3)形式3结构复杂程度介于形式1与形式2之间。能够很好地限制推移千斤顶的滑动,不易脱出。但受结构形式及空间限制,安装拆卸推移千斤顶时不方便。具备形式1与形式2的其他优点。
      COSMOS Works是一种基于有限元分析的设计分析软件,作为Solidworks的插入式分析软件,功能强大,计算精确。应用此软件,可方便地进行工程分析,从而最大限度地缩短设计周期,降低测试成本,提高产品质量。FEA求解器通过将对单个单元的简单解综合成对整个模型的解来近似得到期望的结果。利用FEA求解问题的3个步骤:①预处理定义分析类型、材料属性、载荷和约束,并将模型划分成有限单元;②求解计算所需要的结果;③后处理分析结果。以某型四柱支撑掩护式支架为例,设计如前所述3种形式的推移耳座,并通过COSMOSWorks进行结构强度分析比较。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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