基于Pro/E和ANSYS的液压支架掩护梁有限元分析

在顶梁单侧加载工况下,分析了液压支架掩护梁的受力情况,利用Pro/E建立了掩护梁的三维模型,通过IGES中间文件将模型导入ANSYS中,建立了掩护梁的有限元力学模型。通过ANSYS分析计算,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,提高掩护梁结构的可靠性,为液压支架部件的结构优化打下了基础。     

液压支架掩护梁结构优化及疲劳寿命预测

针对传统的液压支架设计具有耗时、耗材、成本高等缺陷,提出一种利用ANSYS和BP神经网络相结合对掩护梁进行轻量化和寿命预测的设计方法。首先应用ANSYS软件参数化语言APDL对ZY18000-25-45型液压支架掩护梁进行建模;再应用ANSYS/OPT模块对掩护梁进行尺寸优化分析,使其在满足液压支架设计准则的前提下,对掩护梁进行轻量化设计,并对原有掩护梁模型进行改造,整体质量减少了6.9%;最后利用遗传算法改进BP神经网络对优化后的掩护梁建立神经网络模型,对掩护梁的疲劳寿命进行预测。结果表明,掩护梁平均寿命为17228次,优化后的掩护梁满足可靠性要求。     

基于疲劳寿命约束的掩护梁可靠性优化设计

将优化设计方法与基于可靠性基本理论的疲劳寿命模型相结合,根据液压支架国家标准中对疲劳寿命的具体规定,利用有限元的分析方法对二柱掩护式液压支架的掩护梁进行可靠性优化,并根据优化结果对各设计变量的敏感性进行分析,得到各设计变量对掩护梁的疲劳强度影响以及对支架掩护梁重量的影响情况,更加准确有效地提高掩护梁的疲劳寿命并改善掩护梁的受力。通过优化分析,在满足掩护梁可靠性的基础上有效地减轻了掩护梁重量。基于疲劳寿命约束的设计思路,为液压支架的优化设计提供了新的参考方法。     

基于ABAQUS软件对液压支架掩护梁的优化研究

以ZY12000/20/40型液压支架掩护梁为研究对象;首先,采用Creo软件建立其三维模型,导入ABAQUS软件并依据两种恶劣工况对掩护梁结构强度进行分析,然后,根据计算结果提出了掩护梁的优化方案,优化后掩护梁计算分析表明优化后掩护梁最大应力降低84 MPa,有效提高了掩护梁的可靠性以及使用寿命。     

大采高液压支架掩护梁失效模型建立及对策研究

为提高液压支架使用可靠性,分析了ZY21000/38.5/83D型液压支架在煤矿井下的实际使用情况,对液压支架掩护梁常规模型进行了模拟仿真分析论证;垮落的顶板压在顶梁后端与掩护梁铰接位置且顶梁前端未接顶,液压支架达到顶梁与掩护梁机械限位位置,此时顶梁和掩护梁几乎处于一条直线呈高射炮状态时,在顶板周期来压作用下会对掩护梁结构造成损坏。据此提出了造成掩护梁失效的杠杆效应模型,并对该模型进行仿真模拟分析,得出了掩护梁在该杠杆效应模型下极易失效的结论。煤矿生产作业应避免液压支架尤其是大采高支架在该杠杆效应模型姿态下使用,最后提出了避免液压支架掩护梁发生失效的防范措施。     

基于ANSYS Workbench液压支架掩护梁的优化设计

以ZY8800/17/35D两柱掩护式液压支架为研究对象,对液压支架掩护梁进行平面受力分析,并利用ANSYS Workbench软件,对掩护梁进行结构静力学分析,通过对与掩护梁相联接的销轴孔参数的优化,可以明显降低掩护梁的重量及所受的最大应力。结果表明,选择合适的掩护梁尺寸,能够降低掩护梁的重量及所受的应力,效果明显,从而为掩护梁的结构设计提供一定的参考。     

ZY6400/21/45型液压支架掩护梁的强度分析及优化

掩护梁是二柱掩护式液压支架在实际使用时最易损坏的重要部件。依据GB25974.1—2010《煤矿用液压支架第一部分:通用技术条件》,选取了液压支架掩护梁受力最恶劣的扭转工况进行有限元分析,对不同结构的掩护梁的应力分析及对比表明,优化后的掩护梁最大应力值减少了11%,为改进掩护梁结构,提高掩护梁的力学性能提供了依据。     

基于Workbench的液压支架掩护梁结构强度分析

矿用液压支架作为煤矿开采中的重要设备,其机械部分结构大多采用大型钢板焊接而成,在长期使用过程中,容易出现结构变形或开裂的疲劳失效现象。针对此类问题,以ZY12000/28/64液压支架掩护梁为研究对象,采用ANSYS Workbench软件,对液压支架掩护梁结构进行优化研究。理论分析结果显示:优化后的掩护梁具有更高的结构强度及更轻的结构重量,结构设计也更加合理,部件原材料也降低了将近29%,大大降低了企业的原材料及加工成本,验证了此改进方法的有效性及可行性,这对掩护梁的实际生产应用及优化改进提供了重要的理论基础。     

液压支架掩护梁结构优化

近年来低位放顶煤液压支架尾梁千斤顶逐渐采用倒装结构,尾梁千斤顶活塞杆联接在掩护梁上。以ZF7800/18/35型液压支架掩护梁联接倒装尾梁千斤顶结构为切入点,分析掩护梁损坏的内在原因,经过ANSYS软件分析及理论计算,提出掩护梁结构改进的方向。通过对改进前后掩护梁结构的对比,找到掩护梁结构改进措施。改进后的掩护梁结构使用更可靠,更安全。     

扭转工况支撑掩护式液压支架掩护梁力学性能分析

根据液压支架强度加载方法,建立了四柱式支撑掩护式液压支架的空间力学模型,对支撑掩护式液压支架顶梁扭转工况进行受力分析,得出掩护梁各个铰点处的支反力;基于Abaqus有限元计算软件,结合zz5000液压支架,对扭转工况下支撑掩护式支架掩护梁进行分析,得出,此支架掩护梁在扭转工况下强度不满足要求。研究方法可为液压支架设计及研究提供参考。     

反四连杆放顶煤液压支架掩护梁受力对整架受力的影响

通过整体和部件的力与力矩的平衡关系,推导了反四连杆放顶煤液压支架在不考虑掩护梁受力和考虑掩护梁受力2种状态下的力学平衡方程组,并对方程组进行了求解;通过列表的方式对比了两状态下不同摩擦系数的ZFS6500/19/34液压支架的力学数据差异。论证了只有考虑掩护梁受力,才能准确地计算出反四连杆放顶煤液压支架整体的力学特性。     

轻型放顶煤液压支架受力分析及其结构优化的探讨

介绍了轻型放顶煤液压支架的结构特点,分析了顶板来压时顶梁和摆杆的受力情况,提出了轻放支架的设计准则及其优化措施,为以后的设计制作和技术改造提供了方法和经验。     

ZF4800/17/28型放顶煤液压支架的研究

介绍了星光煤矿112综放工作面地质条件,据此选型确定ZF4800/17/28型低位放顶煤液压支架,说明该液压支架的主要技术参数及结构特点,并较详细分析了该放顶煤液压支架关键部件及液压控制系统的设计,为相似地质条件液压支架的选型和设计提供了很好的借鉴。     

高温富水强矿压环境液压支架研究与设计

正通煤矿工作面特点是高温、富水、强矿压,水质矿化度高,对液压支架腐蚀明显。前期采用ZY12000/29/65型两柱掩护式液压支架和F16000/22/40型四柱支撑掩护式液压支架进行开采,矿压显现强烈,液压支架锈蚀严重,部分支架甚至出现结构件损坏现象。针对上述特点,专门研发了ZF20000/26/48型强力放顶煤液压支架,采用外置式立柱固定结构和纳米金属覆膜耐蚀钢等新结构和新材料,以解决液压支架锈蚀和支护强度不足问题,更好地满足工作面安全支护需要。     

轻型放顶煤液压支架结构特点和顶梁结构设计的探讨

介绍了轻型放顶煤液压支架的结构特点 ,进一步探讨了轻型放顶煤液压支架顶梁结构设计 ,提出轻型放顶煤液压支架顶梁结构设计的准则。根据准则和科学的分析计算 ,结合实践经验 ,得出合理的结论     

特厚煤层综放面两柱掩护式放顶煤支架适应性研究

为了解决4107综采面使用ZF10000/23/37型四柱支撑掩护式放顶煤支架过程中存在移架速度慢、前后立柱受力不均衡等问题，研究了两柱掩护式放顶煤液压支架的架型特征，并根据矿井煤层地质条件和采煤工艺，4108综放工作面选用了ZFY12000/23/40D型两柱掩护式低位放顶煤支架。从工作面移架时间、放煤时间、资源回收率、支架安全阀开启率、支架检修情况以及支架片帮情况等方面，分析了4108综放工作面选用两柱式放顶煤支架适应性更优于四柱式放顶煤支架。     

亚辰煤业综采放顶煤工作面顶板控制技术探讨

针对亚辰煤业29103放顶煤工作面的具体条件,选用ZF5300/17/32支撑掩护式液压支架,并进行了支护强度和工作阻力验算,确定了端头支架型号及支护方式;分析了工作面在特殊条件下的顶板管理措施;最后通过现场支架监测数据,分析得到所选支架工作阻力均未超过额定阻力,完全可以满足29103工作面的安全生产需求,且支架支撑能力得到了较大程度的发挥。     

两柱掩护式低位放顶煤支架的应用及研究

通过对四柱支撑式放顶煤液压支架存在问题的分析和两柱掩护式液压支架对煤层条件的良好适应性,经过大量的分析和论证,设计了两柱掩护式低位放顶煤液压支架,该型液压支架的设计和开发,为放顶煤液压支架的推广和应用提供了广阔的前景。