针对液压支架推移杆的力学分析和优化设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com第15卷第3期(总第94期)煤矿开采Vo1．15No．3(SeriesNo．94)2010年6月CoalminingTechnologyJune2010液压支架推移杆的力学分析和优化设计李瑞杰，郭武增，杨元凯(郑州煤矿机械集团股份有限公司，河南郑州450013)[摘要]对推移杆进行力学分析和强度分析，采用合理的简化，尽可能减少优化设计中函数变量个数，得出结论并进行了设计优化验证，使推移杆截面最小化而承受载荷最大化，保证了井下高产高效工作面液压支架推移杆的可靠性，实现了材料的优化选取。[关键词

2、】推移杆；液压支架；力学分析；优化设计[中图分类号]TD355．41[文献标识码]A[文章编号]1006-6225(2olo)03-0082-03MechanicsAnalysisandOptimizedDesignofProcess-orientedBarinPoweredSupportLIRui-jie，GU0Wu—zeng。YANGYuan—kai(ZhengzhouCoalMachineryGroupCo．，Ltd，Zhengzhou450013，China)Abstract：Thispapermademechanic

3、alandstrengthanalysisonprocess·-orientedbarandultimatelyreducedvariablenumberinopti·-mizationdesignbyrationalsimplification．OptimizedresultmadetheCROSS—sectionofprocess—orientedbarminimumandbearingloadmaximum，whichensuredstabilityofprocess—orientedbarofpoweredsuppo~

4、forminingfacewithhighproductionandhighefficiencyandrealizedoptimizedmaterialselection．Keywords：process—orientedbar；poweredsuppo~；mechanicalanalysis；optimizationdesign．液压支架推移机构的受力主要包括推移千斤顶即可，拉架状态推移杆受力最大。根据推移杆使用的拉压力、抬底千斤顶的抬底力和刮板输送机下滑工况，在拉架状态下，取推移杆前端为固定铰支所引起的侧向力，以上3种外力

5、作用于不同方向。座，其余约束全部为活动铰支座。推移机构的主要受力部件是推移杆，推移杆在井下目前推移杆设计结构普遍为二箱型结构件，见复杂地质条件下很难与工作面底板平面接触，大部图2、图3，大部分推移杆通常为等截面，一小部分工况是受到前、后约束而中部悬空，受力工况非分在推移杆前端或后端截面变小，但为等强度设计常复杂。型式1推移杆力学模型及强度分析最J4推移杆受力如图1。A‘A5A2AB5．y图2推移杆截面一推移杆截面分别由面积为A，A，A，A，A图1推移杆受力五块板组成，板A除了承受弯曲和拉压外，主要推移杆在井下受，，三种力同时作

6、用是增加抬底时板的承载刚性。目前国内外推移的几率极小，因为拉架状态下推移杆前端导向板未杆设计时，同一截面普遍采用A=A：，A：A，进入底座内主筋限位，其推移杆受侧向力较小，仅即两立板的厚度相同，上、下腹板厚度相同，但布限于移架偏移所受摩擦力。静载荷分析时，由于推置结构型式有2种。溜力远小于拉架力，不需强度校核，只考虑拉架力1．1推移杆强度分析[收稿日期]2010-02—28[作者简介]李瑞杰(1971～)，女，河南郑州人，工程师，主要从事煤矿机械设计研究。82学兔兔www.xuetutu.com李瑞杰等：液压支架推移杆的力学分

7、析和优化设计2010年第3期1．1．3推溜状态推移杆全伸时侧向力纯受弯应力62A3当推移杆前端作用F力时，推移杆前端距抬底导轨前沿距离处所受弯距最大，由于抬底导6l占．AiA5A2N轨前沿距中心线较近取L÷￡。对l，轴截面一惯性距：A4．，：[(一26)36+如(一26．，v言[(s一26)3613z+啊0(一z)+26)+B51-12]+÷6(B一，)对】，轴截面二惯性距：图3推移杆截面二J=古[(曰6+；(一26)+(一1．1．1拉架状态推移杆受拉应力推移杆纯拉力F4=F4cos426)]+÷(一26)(B5—6)6式中，

8、为推移千斤顶的拉架力；为推移千斤顶推移杆最大弯距近似值(长度1／2处)：与水平推移杆的夹角，为变值，取值为3—6。，计算时取实际最大值。M=÷LF2推移杆截面一截面积：推移杆左『!J!lJ面最大弯应力近似值：A=2H261+2(B5—231)62+(一232)63M~2B5(