基于刚柔耦合模型的液压支架动力学仿真.pdf

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1、Academic学术1．引言杆上动点位置等的尺寸参数。为此选取动颚轴线与摇杆肘板轴线之间所夹的45。复摆颚式破碎机是矿山、冶金、建偏心距r、肘板长度、动颚连杆长度、～55。锐角。筑等行业中用于各种矿石破碎加工的设机架长度厂、啮角a这5个参数为设计变4．2优化方法及结果备，在我国广泛被应用在矿石粗碎领域，量，并令。本文破碎机结构的优化模型属于在矿石中碎和细碎加工阶段应用较少。3。目标函数的建立非线性约束的最优化问题，采用SQP算传统的复摆颚式破碎机，虽然故障率低，整理以上运算公式得到目标函数综法。

2、这里使用MATLAB优化工具箱中的耐磨部件损耗小，堵塞情况少，但是其合指标公式：fmincon函数，通过设定各参数变量初生产破碎比较小，加工矿石粒度较差，73．44EBsy(2d+)值，并对各参数约束条件上下限进行设一生产率低。针对这一情况，本文将通过定，再采用式中求目标函数的最小值方系统的计算得到最优化的运动机构参数，式中E为物料的纵向弹性模数，y为法，最后对各参数物理意义进行非线性以降低破碎机功耗，提高破碎效率。破碎产品体积质量，物料抗压强度极约束条件设定2．优化模型的创建限，设计该破碎机主

3、要应用于中硬度石5。结论破碎机的经济技术指标是指同等功灰石，通过查阅相关资料得到中硬度石对机构尺寸参数的优化结果显示，耗情况下，破碎机的生产率最高。经济灰石为0．042MPa、7为1．6tim、为偏心距由0．007m增大到0．008m，肘板长技术指标由破碎比i、质量系数K、综合123MPa。B物料的宽度，选定B为0．25m。度0．322m增大到0．4m，动颚长度由0．825m指标等因素决定。通过分析质量系数为动颚下端水平行程，d为排料口宽度，增加到0．856m，机架长度由0．635m减小、破碎比

4、i、综合指标K三者之间联系，取1．5cm．到0．6m，啮角由20度增加到22度，综设计合理颚式破碎机结构参数，提高破根据三角形正余弦定理，得到动颚合指标由2．35增加大4．2，机构的运动碎机产量，同时消耗功率增加不是很多。连杆、偏心距r、肘板长度、机架长特性得到改善，同时在同等电能功耗情况破碎比i是物料破碎前平均粒度D度啮角、肘板摆动角之下，破碎生产率得到显著提高。与物料破碎后平均粒度d之比：4．优化设计通常情况下，质量系数表示破4．1约束条件的设定参考文献：碎机每小时生产率与破碎比的乘积：(1

5、)边界约束条件[1]戴少生．复摆细碎颚式破碎机偏Kl=Q×i通过查阅相关文献资料，确定啮角a、心轴的转速计算．矿山机械，1991．2，12综合指标，表示破碎机生产率和机架长度厂、动颚连杆、肘板长度、期．功耗的关系：K：：偏心距r取值参数的上下界限。[2]戴少生．复摆型颚式破碎机的功(2)四杆机构曲柄存在条件与杆长率计算一、二．矿山机械，1991．5，15，l6(1)复摆颚式破碎机结构简介。复条件期．摆颚式破碎机可以简化为一个平面四杆四杆长度应满足“最短杆与最长杆[3]戴少生．Sp型倒悬挂细碎颚机

6、构。长度之和小于或等于其余两杆长度之和，式破碎机的综合优化设计．矿山机械，(2)设计变量的确定。破碎机机构曲柄为最短杆”的要求。2002．7，307期．尺寸参数，是指由破碎机简化所得的平(3)传动角约束条件[4]戴少生．细碎颚式破碎机破碎腔面四杆机构的各杆长度、机架位置及连肘板传动角是指四杆机构中，连杆型的研究．矿山机械，1988．7，3期．基于刚柔耦合模型的液压支架动力学仿真任王英刘晓强马朝旭(1．西安重装铜川煤矿机械有限公司2．山西平阳重工机械有限责任公司)摘要：为确定液压支架虚拟疲劳实验中

7、的载荷一时间变化历程，以有限元分析软件Ansys和多体动力学软件Adams为基础，建立液压支架的刚柔耦合动力学模型，并在模型基础上按液压支架的运动规律及技术参数施力I1相应仿真驱动和载荷，仿真获得相关参数的变化规律，为液压支架疲劳寿命研究提供依据。关键词1．刚柔耦合模型的建立设置材料属性、载荷信息，添加模型驱响应频率，并在柔性体模型的基础上施1．1建模方法动实现液压支架的多刚体模型的建立。加所需的载荷及约束，从而建立液压支为了建立顶梁的柔性体模型，首先顶梁是液压支架的主要承载部件，架的刚柔耦合模

8、型。利用有限元软件Ansys建立顶梁的有限承接顶板岩石载荷，在工作面顶板来压2．驱动及载荷的施加元模型，通过模态计算，获得相应的模的作用下顶梁结构件易发生焊缝变形、2．1驱动的施加态中性文件，并替代液压支架多刚体模断裂以及结构件的疲劳破坏等情况，影液压支架的升、降、推、移四个动型中的顶梁模型，得到液压支架的刚柔响液压支架的使用寿命。为了建立顶梁作由定义在各千斤顶上的驱动控制，驱耦合模型。的柔性体模型，在有限元软件Ansys中动的变化规律受step函数精确控制，仿考虑到建模工作量及效率问题，由对顶