液壓支架分析優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、煤炭仍然是未來的幾十年里解決當(dāng)代能源危機(jī)的最為可靠、可行且有效的能源之一。高可靠高效率的大高采煤炭綜采設(shè)備的設(shè)計和研制是當(dāng)今世界重點(diǎn)攻關(guān)的難題。液壓支架作為煤炭綜采設(shè)備的核心,是這個難題的研究的重點(diǎn),必將會蓬勃的發(fā)展。然而,盡管我國液壓支架的產(chǎn)量已經(jīng)位于世界之首,但其設(shè)計技術(shù)落后、相關(guān)研究不足,使得我國對于5m以上的大高采綜采設(shè)備還得依賴于進(jìn)口。本文從工程的實(shí)際應(yīng)用出發(fā),結(jié)合用戶需求,針對白洞等大高采工況下的液壓支架,進(jìn)行了分析優(yōu)化和設(shè)

2、計輔助平臺研究,旨在提出一套大高采的液壓支架分析優(yōu)化方案。為此,研究了液壓支架分析優(yōu)化方法和初始方案設(shè)計的輔助設(shè)計方法。
　　首先,分析了液壓支架的作業(yè)原理、基本工況、運(yùn)動特性和受力特點(diǎn)。從液壓支架結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要技術(shù)特征參數(shù)入手,確定液壓支架虛擬樣機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù),并從中篩選出工程上關(guān)心的參數(shù),作為進(jìn)一步分析優(yōu)化的切入點(diǎn)。接著,依照確定好的核心參數(shù),在Pro/E環(huán)境下進(jìn)行完整的建模,并通過格式轉(zhuǎn)換導(dǎo)入到Adams系統(tǒng)中。考慮到直接

3、使用Pro/E模型分析的諸多弊端,提出利用Adams將液壓支架的CAD建模和CAE分析相統(tǒng)一的方法,并將其付諸實(shí)踐。然后,對Adams環(huán)境下的簡化液壓支架模型進(jìn)行仿真,對梁端擺幅、掩護(hù)梁水平夾角、底座比壓等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行分析評價。緊接著,根據(jù)分析評價結(jié)果,提出了坐標(biāo)參數(shù)化精簡液壓支架模型的觀點(diǎn),并將其用于液壓支架的掩護(hù)梁水平夾角最小值的優(yōu)化實(shí)踐中。對于這個優(yōu)化問題,結(jié)合坐標(biāo)輪換法和最速下降法思想,以掩護(hù)梁水平夾角最小值相對于參量的

4、敏感度為參考進(jìn)行設(shè)計變量預(yù)篩選,達(dá)到了提高優(yōu)化迭代速度,降低迭代次數(shù)的目的。之后,對梁端擺幅進(jìn)行深度優(yōu)化,提高了液壓支架的穩(wěn)定性和水平承載力。最后,根據(jù)液壓支架設(shè)計分析優(yōu)化的過程和結(jié)果,提出了一種簡化的總體方案輔助設(shè)計方法,并以輔助平臺的方式實(shí)現(xiàn)。
　　本文所采用的研究方法及研究成果為采煤用液壓支架的分析、優(yōu)化和相關(guān)設(shè)計提供了一個軟件實(shí)現(xiàn)的基本思路和著實(shí)有效的路徑,給出了確定總體方案設(shè)計參數(shù)的具體方法,對改進(jìn)液壓支架的設(shè)計手段具有