液压支架cad及可视化研究

《液压支架cad及可视化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、2009年全国技工教育和职业培训优秀教研成果评选活动参评论文液压支架CAD及可视化研究液压支架CAD及可视化研究摘要：介绍了放顶煤液压支架CAD系统的设计思想和设计过程、描述该系统的结构和基本功能。关键词：液压支架CAD,VisualBasic程序设计Keyword：CADofhydraulicpoweredshieldcavingsupport,VBprogramme1•概述我国从70年代中期才开始液压支架CAD技术的应用研究，主要内容是计算机辅助几何设计和计算机辅助绘图，虽然取得了不少的成果，但市于计算机整体水平的落后，CAD发展始终处于

2、落后状况。在液压支架计算机辅助设计等方面的研究，我们虽取得了一些进步，但由于起步较晚，远远落后于一些先进国家。同时在我国的工业领域屮，液压支架的设计和制造技术水平相对落后于其它行业，主要表现在设计小主要以静态的、经验的方法为主；CAD技术虽冇应用，但起步晚，应用水平低；CAPP（计算机辅助工艺设计）、CAM（iT算机辅助制造）的应用几乎还是空白；各种工序中工作机构的动作和丄况转换的控制述是以手动为主，最先进的微电子控制技术述很少采用；目前，计算机在液压支架设计方而上要用于优化设计、有限元分析、强度校核以及极少部分图纸绘制，在计算机辅助设计方而

3、实现的不彻底，全面系统的CAD技术还未能得到应用。液压支架的制造还处于传统制造阶段，即按照手T绘制的图纸先制造样机，试验合格再讲才进行批量生产。我国的放顶煤液压支架技术口1984年以來也在技术上不断发展。随着计算机技术的发展，改变液压支架设计制造的落后状况，无疑需耍改变原来的设计制造模式。将计算机技术尤其是CAD技术应用于液压支架设计中是当前研究的热点，也极具发展和应用询景。木文将重点探讨集成CAD系统在液压支架设计屮的应用：即将从液压支架原始条件的输入、结构参数的优化、支架整体和各零部件受力分析、强度校核、动态特性分析、直至绘制出相应图形的

4、整个设计过程集成在一起，用一个软件來实现。如果用户有特殊要求还可以考虑集成有限元分析和可靠性分析模块。2.系统结构和设计过程釆煤机械和工艺的进步和完善始终是釆矿学科发展的主题。支护设备的发展将带动煤炭开釆各环节的变革，现代煤矿支护设备的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性，基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合，研究开发强力、高效、女全、可靠、耐用、智能化的支护设备和生产监控系统，改进和完善采煤工艺。研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备利工艺，牛产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术，发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化提

5、高应用水平和扩大应用范围，提高釆煤机械化的程度和水平。液压支架是典型的小批量多品种牛产，先rh客户提出使用要求，再rh牛产厂家进行设计。rh于客户的使用环境各不相同，所以几乎每次都要重新设计，设计任务相当繁重。为摆脱繁杂的计算丄作和人量重复性劳动，将计算机技术和传统设计相结合，将液压支架cad技术应用于运动学分析、力学分析、有限元分析、机械绘图等方面。大大提高了设让效率。在以上思想的指导下本设计采用软件设计的方式在很大程度上实现了液压支架设计的自动化：着重于ZFS系列低位放顶煤支架整体设计利零部件设计、受力分析和强度校核，四连杆运动分析、液压

6、缸设计和口动化绘图。软件分为：顶梁、掩护梁、底座、立柱、四连杆、千斤顶六个模块。各个模块相对独立而乂合成一个CAD软件包。软件人小约为100MB,提供良好可移植性，实现设计成果的快速共享。设计流程为：(1)根据液压支架设计依据和地质条件如顶板性质、煤层厚度、顶压、瓦斯含量等进行总体方案的拟定和结构分析。结合以往设计经验初步确定外形尺寸，和工作阻力。(2)在已知基本参数情况下进行液压支架整体和各零部件受力分析；在软件的运行界而上直接输入参数然后单击受力分析按钮即可自动实现受力结果的显O(3)实现液压支架的强度校核，其中包括零部件的剪力计算，弯矩

7、计算，筋板校核。(4)实现运动件的动态特性分析(5)当所有验算校核均通过时可单击保存设计数据按钮将设计数据保存为TXT文本文件。单击出图按钮时于AutoCAD建立通信连接绘制出所需图形最后保存为dwg文件。程序设计流程图如右图所示：软件的开发环境：操作系统：WindowsXPProfessionalEdition；开发工具一:Microsoft公司的VisualBasic6.0简体中文企业版：开发工具一：Autodesk公司的AutoCAD2004简体中文版；软件的运行环境：木软件在Windows2000ProfessionalxWindow

8、sXPHomeEdition>WindowsXPProfessionalEdition中调试通过，可稳定运行于以上操作系统中。本软件包提供：地质条件工作面参数在VB