机械5

摘要 液压支架是地下工程或隧道工程的关键设备之一，它主要用于支护顶板、防止顶板垮落，为施工人员和施工设备提供一个安全可靠的工作空间。 在分析了传统液压支架架型的基础上，通过机构演化，研究了一种新架型垂直导杆型液压支架；该新型支架不仅结构简单、重量轻和调架容易，而且可极大地改善液压支架的受力状况，提高稳定性，具有广泛的应用前景。 然后，用三维参数化的设计软件Pro/E，完成了垂直导杆型液压支架的三维参数化造型，实现了Pro/E与ADAMS软件之间的模型转换，并利用ADAMS软件对该液压支架进行动态分析，得到了该支架在工作状态下的承受载荷。 本文系统地研究分析垂直导杆型液压支架新架型，并采用现代设计技术和方法进行设计，缩短了液压支架的研发周期，提高了产品质量，降低了成本，对今后的液压支架产品的研究与开发具有指导意义和参考价值。 关键词：液压支架；垂直导杆机构；三维参数化；虚拟样机；动态特性 目录 摘要I Abstract II 第一章概述1 1.1国内外液压支架的研究与应用现状1 1.1.1国外液压支架研究水平1 1.1.2国内液压支架研究水平2 1.1.3国内外液压支架研究与应用中存在的问题3 1.2本课题的确立及其研究意义3 1.2.1本课题的确立3 1.2.2本课题的研究意义4 1.3本课题的研究内容、关键技术及创新点5 1.3.1研究内容5 1.3.2关键技术及创新点5 1.4本章小结6 第二章垂直导杆型液压支架结构设计7 2.1典型液压支架架型的分析与比较7 2.1.1垛式液压支架7 2.1.2四连杆型液压支架7 2.1.3单摆杆型液压支架8 2.1.4垂直导杆型液压支架9 2.2支架主要结构参数的确定9 2.3液压支架主体部件结构设计10 2.3.1底座设计10 2.3.2顶梁设计16 2.4本章小结17 第三章垂直导杆型液压支架三维参数化设计18 3.1三维建模软件PRO/E 18 3.2液压支架三维实体参数化建模19 3.2.1建模方法简介19 3.2.2液压支架各部件的三维建模20 3.2.3液压支架的整机虚拟装配23 3.3本章小结25 第四章液压支架虚拟样机与仿真26 4.1虚拟样机技术26 4.2液压支架力学模型的建立27 4.3支架虚拟样机模型的建立28 4.4支架样机工况动态仿真32 4.5液压支架简易有限元分析35 4.6本章小结37 第五章结论38 参考文献39 附录40 MechPro2005安装与配置过程详解： 40 一、按下列图片安装软件： 40 二、进行配置： 44 三、结束语： 47 鉴于目前产品市场的实际状况和上述所作的分析判断，为满足中小型地下工程施工的安全支护需要，本文在研究传统液压支架稳定机构型式的基础上，通过机构演化提出了一种最新架型，即垂直导杆型液压支架，如图1-1所示。垂直导杆型液压支架是一款轻型液压支架，该支架在顶梁和底座之间用垂直导向机构连接，滑套固定于底座之上，导杆与顶梁铰接，掩护梁由掩护梁千斤顶控制。垂直导向机构用于支架顶梁升降导向，并承载支架的纵向水平外力。该机构可以根据支架结构设计要求在支架底座对称线上设置1个，也可在支架底座上并排对称设置2个。该支架具有受力合理、结构简单和重量轻的特点，这对于提高我国中小地下工程支护水平和开采能力是非常有益的。