新型采煤液压支架受力有限元分析和优化.pdfVIP

2015年第3期 中州煤炭 总第231期 新型采煤液压支架受力有限元分析及优化 曹建波 ，聂守江 (河 南能源化 工集 团 永煤公 司新桥煤矿 ，河南 永城 476600) 摘要 ：新型采煤液压支架结构较传统的液压支架复杂 ，参照传统支架 的设计原则设计 固体新型采煤液压支 架 ，采用Pro／E三维制 图软件建立支架 的整体模型，通过 IGS中间文件将支架 的三维实体模型导入 ANSYS 软件 ，再运用 ANSYS有限元分析软件进行应力分析 ，对支架某些部件 出现局部应力集 中的部位进行强度等 级处理，并对影响支架 的主要结构进行优化分析 。实践表 明，优化后 的顶梁最大应力降低 ，质量减少 了 5．81％，应力集 中区域 明显减小，达到了较好的优化效果。 关键词 ：新型采煤液压支架；力学分析 ；Pro／E建模 ；ANSYS有限元 中图分类号：TD355．4 文献标志码 ：A 文章编号：1003—0506(2015)03—0106—03 FiniteElementAnalysison HydraulicSupportsForceofNew TypeCoalW inning M achinesand ItsOptim ization CaoJianbo，NieShoujiang (XinqiaoCoalMineofYongchengCoalIndustryCo．，HenanEnergyChemicalIndustryGroupCo．，Ltd．，Yongcheng 476600，China) Abstract：Asmorecomplicatedthantraditionalhydraulicsupports，thehydraulicsuppo~ ofnew typecoalwinningmachineswasde— signedreferringtothedesignprinciplethetraditionalone．Theintegratedmodelofthesuppo~wasbuiltusingPro／E software．Then，the modelwasintroduced toANSYS softwarethroughIGSmiddlefiles．ThestressdistributionofthemodelwasanalyzedbyANSYSfinite elementanalysissoftware．Thelocalstressconcentrationin somesitesofcomponentswasalsoclassifiedby thestrength gradeand the main structureswereoptimized．Practicesshow that，Themaximum stressoftheoptimized suppo~ isdecreased；theareaswith stress concentration andthe5．81％ ofthetotalweightarereduced．andachievesgoodoptimaleffects． Keywords：hydraulicsupportinnew typecoalwinningmachines；mechanicalanalysis；Pro／Emodel；ANSYS finiteelement 综合机械化采煤技术是采矿工程新 的发展方 行装配 (图1)。 向，是绿色开采技术的分支 ，该技术主要针对 目前我 国 “三下”压煤严重及煤矸石大量堆积等 问题而提 出，新型采煤液压支架是综合机械化采煤的核心，由 于新型采煤液压支架与传统液压支架的区别 明显 ， 对其进行数值应力分析十分必要。 1 支架实体建模 图 1 支架的三维模型 运用三维制图软件 Pro／E5．0绘制出支架的零 篓等，然后再誓