【摘 要】
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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
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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,并结合有限元结构静力学分析理论,运用Ansys Workbench软件对多种工况下的充填液压支架进行了强度分析,从得到的应力云图和变形云图中分析整机和主要承载结构件的应力分布和变形情况。(4)参照GB25974.1-2010中顶梁的加载方式,归纳了充填液压支架前后顶梁同时受载时可能出现的极端工况形式,并进行了有限元分析,综合有限元分析数据结果,提出了前后顶梁四柱式充填液压支架顶梁强度试验加载方式的建设性意见。研究成果可为充填综采液压支架的设计和出厂标准的制定提供参考。
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