液压支架应力分析研究

液压支架是煤炭综采工作面的关键设备。本文以ZY4000/14/32型液压支架为研究对象,在现场应力实测的基础上,采用有限元数值模拟等手段,对其开展静强度应力分析研究。通过系统地分析液压支架压架试验标准,确定了危险的边界条件。配合ZY4000/14/32型液压支架的压架试验,在底座扭转、顶梁扭转、顶梁偏载三种危险工况下对支架关键部位应力进行了现场测试。测试采取了各种技术保护措施,获取了大量真实可靠的实测数据,为以后支架的设计计算提供了参考依据。本文利用Pro/E软件建立了液压支架三维实体模型,用ANSYS软件对液压支架的整架进行静强度应力分析。对支架的三维实体模型的建立、模型的简化、装配、支架各部件接触面的处理、单元类型的选择、网格的划分、边界条件的处理和载荷的施加进行了深入的研究。利用有限元软件对ZY4000/14/32型液压支架的静强度进行有限元分析,得出了支架在承受底座扭转、顶梁扭转、顶梁偏载等不同的边界条件下,液压支架的应力分布情况和危险部位,与实测数据对比,证实了在适当的简化条件下利用三维模型建立起来的虚拟样机加载试验一定程度上能替代传统设计中制作样机型式试验环节,为液压支架的设计和分析提供理论参考,以达到缩短设计周期,降低成本的目的。