基于SolidWorks和ADAMS的液压支架动力学仿真

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1、2016年第4期中州煤炭第244期基于SolidWorks和ADAMS的液压支架动力学仿真蔡文书(北京华福工程有限公司武汉分公司，湖北武汉430223)摘要：利用SolidWorks建立液压支架的实体模型，将模型导入ADAMS中施加约束、驱动及载荷，建立液压支架的虚拟样机，进行工作过程的动力学仿真。仿真得到了液压支架俯仰角、工作阻力、铰接载荷时域变化曲线，将其与理论计算值比较，证明样机模型可行正确，可为设计研发提供较为准确可靠的依据。关键词：液压支架；虚拟样机；ADAMS；动力学仿真中图分类号：TD355文献标志码：B文章编号：1003—0506(2016)04—0099

2、—04DynamicSimulationofHydraulicSupportBasedonSolidWorksandADAMSCaiWenshu(WuhanBranch，Beijing口M咖EngineeringCo．，Ltd．，Wuhan430223，China)Abstract：UsingSolidWorkstoestablishthe3Dsolidmodelofhydraulicsupport，thenimportedthemodelintoADAMSsoftwareandim—posedconstraint，driveandload，thevirtualproto

3、typemodelofhydraulicsupportwasestablished，andthedynamicsimulationofworkingprocesswascomplete．Elevationangle，workingresistance，articulatedloadchangecurvesofhydraulicsupportweregot，andcomparingthemwiththetheoreticalcalculations，itcanprovetheprototypemodelisfeasibleandcorrect，whichcanprovide

4、moreaccurateandreli—ablebasisforthedesignanddevelopment．Keywords：hydraulicsupport；virtualprototype；ADAMS；dynamicsimulation液压支架是现代煤矿生产的关键设备，它的主三维实体模型，并将其导人到ADAMS中，建立液压要作用是支护采场顶板、维护安全作业空间、推移工支架机械系统的动力学仿真模型。通过动力学仿作面采煤设备。为了提高液压支架的设计水平，保真，研究液压支架工作过程中俯仰角、工作阻力、铰证煤矿生产安全，降低其成本，进而提高采煤的经济接载荷数据，可为优化液

5、压支架设计和工程分析提效益，世界各主要产煤大国一直在积极开展液压支供参考。架的研究。。1液压支架三维实体模型的建立SolidWorks是计算机三维机械设计的主流造型软件，它能够方便、快捷地构建复杂精确的三维实体本文以ZY3200／12／28型液压支架为研究对象机械系统。ADAMS软件是全世界应用最广泛的机进行分析，其技术特征见表1。械系统动态仿真分析软件，其利用虚拟样机技液压支架主要由前连杆、后连杆、立柱、掩护梁、术，在设计阶段可以实现优化设计；在工程应用阶顶梁、前梁、各千斤顶等部件组成。其三维实体造型段，针对实际工作中出现的问题，可以找出问题的原包括所有零部件三维实体造

6、型和整机虚拟装配。对因进行改进。液压支架整机的建模一般采用自下而上的方法，即本文利用三维软件SolidWorks建立液压支架的先依据各零部的结构形状和尺寸建立其三维模型，然后再按照它们彼此之间的装配和约束关系逐个进收稿日期：2016—02—20行组装，最后完成整机的虚拟装配。液压支架三维作者简介：蔡文书(1984一)，男，湖北仙桃人，工程师，硕士，2009年实体装配模型如图l所示。毕业于中国矿业大学，主要从事机械设计及研究工作。·99·2016年第4期中州煤炭第244期表1ZY32O0／12／28液压支架技术特征相应的动力系统，动力驱动采用step函数进行精确项目数值、型

7、号控制。液压支架单架工作循环时间大多小于10s，最小高度／最大高度／mm1200／2800取仿真过程为7．8s，各驱动函数语言如下：中心距／mml500(1)护帮千斤顶STEP函数step(time，0，0，1．5，0)+step支护宽度(最sb／最大)／mm1430／1600(time，1．5，0，1．8，一220)+step(time，5．7，0，6．0，220)。额定工作阻力(38．98MPa)／kN3200初撑力(31．5MPa)／kN3093(2)前梁千斤顶STEP函数step(time，0，0，1．2，0)+ste