基于proe的液壓支架三維造型設(shè)計與運動仿真(存儲版)

　　

【正文】 (3) 缸體材料采用 27SiMn無縫鋼管，取抗拉強度 1000 Kg/㎝ 178。本文主要基于美國 PTC 公司的 Pro/E (WILDFIRE) 軟件 ,對四柱支撐掩護式液壓支架進行了三維建模與運動仿真 。根據(jù)彼此之間的裝配和約束關(guān)系逐個進行組裝， 完成液壓支架的虛擬裝配。 (2) 選擇 插入 / 元件 / 裝配 命令 , 調(diào)入零件模型。 Pro/Mechanism 裝配模塊提供的連接方式主要有剛性、銷釘、滑動桿、柱面、平面、球、焊接、軸承等。 成都理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 成都理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 如圖 48所示，進入 “應(yīng)用程序（ P） ”的 “機構(gòu) ”進行電動機設(shè)置運動時間 等參數(shù)設(shè)置。 圖 410 速度與時間關(guān)系 從圖可以看出液壓支架是勻速運動的，斜率不變。在設(shè)計過程中雖然遇到了不少的困難，但是在老師的指導下，自己通過努力不斷的克服一個又一個問題。我欣慰自己能夠?qū)⑽宜鶎W知識與實踐相結(jié)合；更欣慰自己有勇氣和膽量去嘗試，去追求，去創(chuàng)新。由于時間倉促，本人水平有限，難免有錯誤和不足之處，敬請各位老師指正與賜教。 成都理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 成都理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 致 謝 歲月流逝，時光匆匆，兩個多月的時間在不知不覺與充實勞頓中度過。 成都理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 成都理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計是我們作為學生在校學習期間最后的教學環(huán)節(jié)，是一個對畢業(yè)生專業(yè)基礎(chǔ)知識、研究能力、自學能力、創(chuàng)新能力以及各種綜合能力的檢驗和再提高。 選擇繪制曲線命令 ，便可以繪制一些特殊點的運動曲線。將驅(qū)動電動機放在活塞上，以活塞軸線作為連接軸，然后根據(jù)各個活塞桿的形成和運動時間，在 “輪廓 ”面板的 “規(guī)范 ”欄中選擇 “位置 ”來規(guī)范活塞的運動，在 “模 ”欄中選取 “表 ”選項；最后，利用 “運動分析 ”命令定義運動仿真的其實長度和幀數(shù)等，即可播放完成的動畫。由于液壓支架機構(gòu)動態(tài)仿真時各構(gòu)件之間存在相對運動 ,所以零件的裝配只能部分約束。以連桿裝配為例。然后繼續(xù)生成其余零件模型。為了保證它們有足夠的強度，就需根據(jù)力學原理進行計算。 ② 主要銷柱均采用合金結(jié)構(gòu)鋼為 35CrMo 元鋼，取屈服極限 5500 Kg/㎝ 178。底座對底板的比壓值應(yīng)小于底板的抗壓強度，否則底座會陷入底板，造成移架困難，頂?shù)装逡苿恿吭龃螅Ъ苁Х€(wěn)及支承力降低等現(xiàn)象。 經(jīng)計算： ? ? ? ?? ? 4 ?? ?????＝ 201 MPa 980 4 .8 7 [ ]201nn? ? ?； 故經(jīng)校核計算推移千斤頂符合要求。 （ 1）千斤頂穩(wěn)定性驗算 活塞桿柔度計算： i???? (315) 式中 ?－長度折算系數(shù)，在兩端鉸接時， ? ＝ 1； ? －活塞桿的計算長度； i －活塞桿橫斷面的回轉(zhuǎn)半徑， 1Ji A? ＝ 14d 。 ? KNPD ? 成都理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 1? 、 2? 、 c? 、 D? 列于表 3－ 1。211 c o sc o s1 ?? ???? BBA PlPlPS = ????? 3c o s20xx2827c o 1 = 前后連桿受力 根據(jù)（ 37）式，前后連桿受力為 ? ? ? ? ? ? ? ? ??DXDyDDADBDBCDCfPPPP????????????s i nc o sc o ss i nc o sc o ss i n 1 239。因此，隨著支架的高度，摩擦力對連桿的影響逐漸增大。即壁系數(shù)斷裂極限值 maxf 等于頂梁和頂板的摩擦系數(shù)。而 ?角越大，支架的承載能力越小，所以支架的調(diào)高范圍越大，承載力變化越大。 tanθ值增加，附加力增加。由圖看到，當 ? 18? 時，cos ? ，支架的承載能力降低值不大于 5％。1 s i ns i nc o sc o s1 1 (35) 由（ 34）式和（ 31）解得： ? ? ? ? ? ?? ?]c o sc o sc o ss i nc o sc o s[s i n 1 239。 ? 圖 31 支撐掩護式支架受力情況 取頂梁和掩護梁為隔離體， OM? =0, 即： ? ? ? ?? ? 0 s i nc o ss i nc o s 239。即滿足靜力平衡的充分必要條件為各力在 x上的投影之和為零，各力在 y 上的投影之和為零 。 (5) 立柱按照工作阻力最大值來計算。 開始支架支撐頂板，此時為無壓狀態(tài)，當周期來壓時，頂板下降，使立柱下腔壓力增加，當增加到大于安全閥調(diào)定正壓力時，安全閥被打開，使立柱下腔壓力下降，稱立柱讓壓狀態(tài)，使支架以工作阻力支護頂板；如繼續(xù)來壓，就要不斷讓壓，所以立 柱要有一定的向下行程，如沒有向下行程，稱壓死狀態(tài)，這是在設(shè)計和使用中，必須要注意避免的現(xiàn)象。鑄后要進行淬火和高溫回火，以降低硬度，增加強度和韌性。結(jié)構(gòu)如圖23 所示： 圖 23 頂梁 其主要作用是： （ l）承接頂板煤礦的載荷； （ 2）反復支撐頂煤，可對比較堅硬的頂煤起到破碎的作用； （ 3）隔離頂板，為回采工作面提供足夠的安全空間。這種支架的優(yōu)點是：支撐力大，切頂性能強，防護性能好， ， 穩(wěn)定性好，應(yīng)用范圍廣泛。 液壓支架支撐是在綜采工作面的頂?shù)装逯g來支撐頂板。 本課題研究的內(nèi)容 本課題是基于 Pro/E的三維建模造型軟件，設(shè)計建造液壓支架的三維模型，并根據(jù)運動約束關(guān)系將支架的各個部件在 Pro/E中裝配起來，最后進行運動仿真及運動分析。 在未來的發(fā)展方向，我國的液壓支架將朝技術(shù)含量大、鋼板強度高、移架速度快 (6～ 8s/ 架 ) 和電液控制閥的方向發(fā)展 , 對有破碎帶和斷層的工作面將加大支架的移架力 , 盡量采用整體可靠推桿和抬底座機構(gòu) ,并減少千斤頂?shù)臄?shù)量。 近年來，我國機械化綜采設(shè)備迅速發(fā)展，在近 30 年的液壓支架發(fā)展中，形成了以煤科總院專業(yè)研究所和骨干支架制造廠設(shè)計所為主的支架研究設(shè)計隊伍，采用計算機三維設(shè)計進行各種類型支架的設(shè)計，用有限元計算軟件等進行計 算，并普及計算機繪圖。不僅從根本上改善了勞動和安全條件，也為工作面產(chǎn)量和效率的迅速提高奠定了基礎(chǔ)。 Finally, simulation animation production, preservation movement simulation results for motion analysis. Keywords: hydraulic support 4 linkage mechanisms base 目 錄 第 1 章 前言 .................................................................................................................. 1 本課題研究的目的與意義 .............................................................................. 1 成都理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 國內(nèi)外液壓支架的研究現(xiàn)狀及發(fā)展 .............................................................. 1 本課題研究的內(nèi) 容 .......................................................................................... 3 第 2 章 液壓支架結(jié)構(gòu)設(shè)計 .......................................................................................... 4 液壓支架工作原理 .......................................................................................... 4 支架結(jié)構(gòu)及其作用 .......................................................................................... 6 頂梁 ............................................................................................................... 6 掩護梁 ........................................................................................................... 6 底座 ............................................................................................................... 7 前后連桿 ....................................................................................................... 7 第 3 章 液壓支架強度校核 ........................................................................................ 9 支架的工作狀態(tài) .............................................................................................. 9 液壓支架的架型特點 ...................................................................................... 9 液壓支架載荷的確定 .................................................................................... 10 各部件受力分析及強度校核 ........................................................................ 10 參數(shù)對支架性能的影響 ............................................................................. 12 支架工作阻力計算 ..................................................................................... 15 前后連桿受力 ............................................................................................. 16 底座強度計算 ............................................................................................. 16 推移千斤頂強度計算 ................................................................................. 19 頂梁載荷分布 ............................................................................................. 21 底座接觸比壓 ................................................................