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低位 放顶煤 液压 支架 支撑 掩护 设计

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低位放顶煤液压支架（支撑掩护式液压支架）的设计,低位,放顶煤,液压,支架,支撑,掩护,设计

内容简介：

关于在KUZBASS煤田的NADBAIKAIMSKII-I的裂缝中马力液压支架系统阻力变化的岩石压力表现S.T.Kuznetsov,V.A.Bessonnikov,和V.T.GorokhovUDC 622.831 : 622.284-523.3为了深入研究支架和表面岩石之间的反应,自1964年以来，全联盟科研矿勘查研究所( vnimi )已经进行试点,并开始对Kuzbass的马力支架进行试验。 从工程学的角度来看,实验的目的是确定液压支架的最佳计算,工作 初凝载荷. 实验涉及的一个连续变化的工作条件和环境负荷的程序; 在马力支架组的限制地区岩石崩落被阻挡。 OMKT单位1-4分别用于调查. 这篇论文给出的调查结果反应在十一月七日Leninugol地区的Kuzbassugol煤田群Nadbaikaimskii-i煤田的第22岩面和支架的力的变化， 一个前沿的序列变化、一个支撑载荷的MK表面设备的轨迹. 这个表面的是长度60rn ,工作支柱高400米. 表面从制定出的支柱的上面开始到 位于最底层的进入24的面被一个6-8米宽的支柱所分割 .在工作面无故障, 梯度为2-30 ,煤层总厚度是2.6-2.7米,工作厚度1.75米. 在煤层的下部，有两个0.1和0.4米的泥质带未开采. 煤炭的硬度很平均. 工作深度为70米. Argilltte位于煤层5-7米以上的砂岩上面. 钻孔是为了勘察顶部地质结构和力学性能. 核心的研究显示argillite包含了一些微弱的跨层接口(滑动面) , 煤阶和植物残体. 表1给出断裂强度垂直在argtllite 各种接口分层。 为了破碎直接顶和评估煤床起伏的厚度, 假设在平均强度（0.040.06kg/cm2）的煤层表面分离 . 相当厚的煤层仅仅出现在第四阶和第六阶; 悬在这些煤层上可高达4.5-5.0米(表2 ,图9和10 ) . 较厚的煤层大多分布在第六阶以上,爆炸开采法区间相应较大. MK装备一直被描述在5 中. 在煤面中心的八支架部分进行测量(从1925年至1932年) , 一种测量方法 (整个面有57节)是把好多压力计安排在这里和第32段被A.A.Skochinskii煤炭协会配备了自记式仪器上, 观察期可以分为三个阶段; 第一,在这一部分设定为40吨和80吨负荷的道具; 第二期的压力, 分别80及160吨, 而第三期54和108吨, (仅在第二和第三阶段依靠阀门改变了测量值,) . 在开始观测的时候该压力计被用来记录测量站道具的气门值; 但后来发现道具都不能确定标准载荷( 50吨) 而是平均到40吨. 因此,一旦第一阶段已经结束了,才发现无法降低运行负荷, 因为在许多情况下,这是关闭的设定负荷. 经过一段时间的观察,工作面前进了78米; 在第一阶段的进展是43米, 在二阶段是20米,而在第三阶段是15米. 在每一个阶段的最初推力( pi.t. ); 道具负载机子通过( pppk )和挪移或预支的支援组 ( ppp ) ; 我们还测定了道具的最大负荷,这段期间一周期( pmax )和每个周期道具产量 ( ahc ) . 全联盟科研矿勘查研究所( vnimi ) ,列宁格勒. 译自fiziko - tekhni - cheskte problemy razrabotki poleznikh iskopaemykh ,第3期, pp . 20-28 , 5-6 , 1969年. 原文章提交的1967年5月23日. 249 在第三阶段的最后周期,我们也测量沿支架前后线的支护效率 在第一阶段的观察, 在ksh - 1电源装载机同一个单一欧杰并采取了狭长煤( 0.6米)在两个运动中(先下切上折然后下切) ; 在第二及第三阶段, 机器用了两个augers并一次性切断整个网络. 在第一宗案件,道具是先进的,除了在第二行的机器 , 而在第二则略有延迟. 因此,在第一阶段, 面对狭长的房顶仍然比2,3期一段更长的时间无依无靠到道具的两端,不过, 在沉降周期速度的对比分析,显示从初始推力运动到通过本机(采出的煤)支架分布 ,从挖掘出的煤炭到恒定不变的不同路段的所有三个阶段(尽管在第一阶段,从采出的煤转移比阶段2和3，更长的时间过去了, ) ,即 实在没有理由去假定与阶段2和3 不同的1阶段的装载. 表3列出了液压支架及支架部分观测的每一阶段的平均装载和产量数字如平均周期时间( t ) . 这里x是平均值,max是个别道具最长值， o是标准差, V为变异系数, N是测量值. 分析统计值t6表明在第一阶段,平均负荷率和平均产值与阶段2和3 相差很大,而当时在阶段2和3间只有微不足道的差异. 因此,如果我们增加工作负荷每件在54吨( 108万吨,每节)以上，本质上是没有任何改变的产量(和煤顶 移位)和实际负荷给予的道具. 在第二及第三阶段, 道具操作为主的变形设定限 而其负荷开发交流- 35/10与特征的初步坚韧的产量,因为它们的最高价值超出最高限额在底部. 表3显示支架的产量和负载量成反比关系在各个阶段之间. 如在omkt道具4 这种关系描述了双曲啊- pmax 在测量结果的基础上测量为主导的道具,只有在每节中支持的纳戈尔诺-卡拉巴赫设备系数A和B分别评为: H型aa.8 prnax - 28,8曲线显示为连续线图. 1 . 这是不可能的, 但是,构造类似的曲线为立柱和路段作为一个整体; 所以，虚线显示了trailing支持的关系， 点1和2的位置(领导和拖尾s 创作于第一阶段的测量)表明,当道具阀门载为40吨,立柱在变载荷的条件, 因为甚至稍有减少负荷伴随着增加产量,所以减少阀门的设置低于50万吨. 顶板条件更糟糕的第一阶段，因为空隙和第一sures形成, 产量和负载值变化在第一阶段比第二及第三阶段更加明显,. 注意到,在每一个阶段限额内的,直接关系着产量和负载(图2 ) ; 换句话说,产量越大载荷越大.在各个阶段的屈服极限和载荷成反比例关系,说明了当道具阀门设定在高负荷时平均实际载荷较高,且与产量较小值道具(相当于仅有少顶板位移值) . 但是,但是任何一个设置的阀门, 任何一个支架的产量和载荷都是成一定的直接关系,从一个周期到另一个周期;假如顶板位移量在任何一个周期都很大, 立柱的载荷呈很大的上升趋势. 这不仅应发生的支架的载荷为固定的环境中同时发生在变载荷的条件下,。当支架工作在变化的载荷情况下直接关系图可以反映立柱是在加载还是在卸载当支架工作在固定的载荷情况下，我们必须对我们得到的结果进行解释我们要证明所有的立柱呈现不变的载荷当他们在加载的时候. 在此情况下,阀的顶部位移和支架的产量在没个周期都遵循载荷恒定定律。 产量和载荷之间的关系如图2中的直线aa所示。在地一阶段，支架并不是承受恒定不变的载荷; 即安全阀摔因此曲线1趋于垂直随着负荷增加. 低顶位移值,支持没有拿起工作负荷和操作一个崛起负荷原则; 一种直接的关系被发现之间的产量和负荷. 因此,在这会比较正确,为理想的情况下,无论如何,来形容这种关系的破灭 bb线,组件构成一个较低倾向于顶部(大致平行于直线段二和三)和上层垂直顶部. 但坏处crepancies的设置和动作的阀门以及在负荷和产量测量,一定要把测试点只有大约在曲线,那么 我们取得了稳步上升的非线性关系. 252 . 3 . a )第一阶段:阻力达80吨, qav = 25.4吨/ mz ; b )第二阶段: 抵抗的阻力达160吨, qav = 32.8吨/ mz ; 三)第三阶段:阻力达108万吨, qav = 32.4吨/米2 . pinions . 注意到起始线路一,二 和三沿轴线abscissae大致相当于最初的推力. 譬如,一些锁道具为劣质品,让他们的负荷减少而不是增加后的初始推力. 在这种情况下一连串的要点将在于接近最初的推力(如顶部dis安置,最后在负载周期scarcely不同于初始推力) 而另一点是这样安排的,由于产量增加, 负载显示不增加,反而下降. 建构一个沿曲线这点的话, 这就表明,产量和负荷在每一阶段成反比关系,. 这在有效的道具顶板位移值和产量将只取决于工作效率的道具. 为了说明这个问题,如图2所示我们已表现出任意曲线bb以外,发生故障的道具. 如果在发生大规模测量,有相当大的数量,或者甚至大多数错误道具 当时的实验数据,为每一个特定阶段指出了明确的逆关系的产量和负荷. 不过,这样的关系将有很大程度的虚构,甚至导致一些错误的结论. 在场的一个新兴的曲线蟾蜍下跌曲线bb不刻划 过渡条件的设定负荷. 主要危险造成这种错误解读的实验数据,就是曲线resem - bling曲线bb给出的每个证据剧增顶板位移及产量只有当道具负荷都很低. 这可能导致错误的结论,即理论支撑负荷明显降低. 从这个角度来看,有必要更严格地界定一般形式的方程系数 并倡互动不规则构建诉油菜波波夫从大规模的测量在莫斯科煤田7 . 图3显示曲线illustrating垂直负荷分布在顶部煤层的路段在mk支持系统 根据此平均值支持负载测试的阶段. 作了以下的假设:在构造这些曲线: 对外装顶部煤层服从线性分布规律; 负载传送到道具,从废边部分是不是包括(总面积的浪费边缘部分计划是大约1平方米. 虽然大部份的垂直负荷从这个杠杆传递到基地) ; 外部势力遍布整个长度的煤层. 在这些假设的曲线,前端的顶部煤层呈阴性，身体感觉不到; 最高负准格尔- nates与该地区的负面部份的曲线都比较小. 负曲线证实的分布规律,外部势力不是直线(如表,例如 由曲线数据的第一阶段) ,外部势力不超过分配长度顶部煤层. 后者观察认同的事实:尽管存在抗压液压墨盒fftments , 绝大多数两端悬臂梁不接触车顶一段长度为0.5米左右. 一个近似分析,考虑到小面积的曲线, 我们可以消除其消极部分的曲线, 保持均势的力量,一右一左的生成物, 排除这些部件从剩余的曲线(求和曲线是连续线 同时删除的是冲出线) . ap - proximately 0.5-0.6米的前端的顶部煤层是不受任何外力(如我们9922 ) . 根据该曲线,平均比压25-38和32 tons/m2on顶部煤层阶段,最高的势力在后座力的顶部煤层共57个, 76及77 tons/m2 . 注意到,即使在法律管辖的海员外部力量分布在顶部煤层的非直线 各部分左右的resultanta仍然持平. 政府的立场与resultant均受比例载荷的主导和拖尾道具. 只有把这种有可能增加负荷,部分的转播到道具的屋顶上,通过领导悬臂设备 为了获得一个线性分布外部势力右边沿着顶部煤层(三角形) 而同时忽略任何从废墟方向传递的部分, 它是重要负荷领导道具的约2.7倍,即在trailingprops . 如果包括这部分的力量转播是从废墟边缘部分, 那么这一价值都必须重新估计但绝不能低于1.5-1.7 . 因此, 用研究的结果来衡量产品MK支持系统研究，证实了早先的建议,由全联盟研究所的科研地雷探测就必须增加负荷超过道具与道具之间的摩擦 一系列的顶板-支- ing道具系统8 , 9 . 至于面对先进,我们看到定期增加的负荷和产量的道路. 但是,这些都不涉及到较长的周期,而是定期打破机架主题顶板(图4 ) . 在这三个阶段之间,这些现象是相同的,每4-6米( 7-9周期 而明显的结果,四-六折挂在顶板(见表2 ) . 增加负荷观察 一段距离2.5-3米的前进, 而增产路一段1.3-1.9米的一步. 波动限负荷和产量的途径(尤其是后者) 第二及第三阶段均小于1阶段. 这表明,虽然在creased负荷的章节. 从75-80高达110-160吨未能elh - ninate这些现象, 它曾在2015年支持流离失所. 换句话说, 二手岩石压力的现象,这种可以控制的. 分析屋面降低费率显示前效应 采矿作业的人认为,平均汇率为0.0081毫米/分钟( 0.5毫米/小时) ,随后0.2毫米/分钟; 平均每个周期为0.05毫米/分钟,最高0.67 ram /雨. 当一台机器是先进不断 其效果开始显现后, 7米,而当机是死, 其效果是感到经过12米的一段时间内这种效应感到约有10-15%的 周期的长短, 但是,约70%的总位移屋顶每循环发生在这个时期. 最高率观察 5-6 rn落后的机器而当邻近的部分是先进的, 产量在hydrau - lic支持包含大约0.6就收敛了侧向岩接近了 支持. 从测量顶板位移率 我们可以得出结论,周期长短仅有轻微影响位移值,因为这些沉降率仍 低到采矿作业开始产生效果. 不同周期长短高达5-10 h 可能伴随着产量的1.5-3.0毫米. 位移率,采矿前效应依然 几乎不变,均受tem - porary变形的煤,垂在地上,床分离 弯曲的屋顶病床. 1 . 文献引用世宗库兹涅佐夫,苏霍姆bessonnlkov ,五汤匙gorokhov , et al . , 经验在使用omkt单位kuzbass地雷,以减少阻力象征了液压支架, tekhnologiya 我 konomiki ugledo - bycht ,第2 - 12 ( 1965 ) . 2 , 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 . 9 . s . t . 库兹涅佐夫和V . t . gorokhov , 法近似测定负载对保护和支援地方 omkt路段, 我tekhnologiya konomikl ugledobychl号 9 ( 1966 ) . s . t . 库兹涅佐夫和V . 汤匙 gorokhov , 评估的最小必要阻力omkt支持相继撤出压力的液压支柱, tekhnologtya 我 konomikt ugledobycht ,没有14.10 ( 1966年) . s . t . 库兹涅佐夫, v . 甲bessonnikov ,蛋白质. g . pekarskii , 实验结果逐次减少阻力和初始推力的液压支架的omkt 股, 柏林- tekhn . probl . razrabotkt polezn . iskop . 号 6 ( 1966 ) . p . n . permyakov ,五. l . 波波夫, et al . , MK可以采出组俄罗斯 , nedra ,莫斯科( 1966 ) . 一. k . mitropolskh ,技术统计计算俄 , fizmatgiz ,莫斯科( 1961年) . v . l . 波波夫,互动powered gupportswith的surroundingrocks在莫斯科煤田,提交摘要的论文, izd . mgi , 莫斯科( 1966年) . s . t . 库兹涅佐夫和M . v . 墨, 结果坑考验米- 87支持在库兹巴斯和研究它的乐趣damental计划借 模特儿 , tr . vnimi , xlv , izd . vnimi ,列宁格勒( 1962 ) . s . t . 库兹涅佐夫和F . p . glushikhin , 互动支架与围岩, 煤炭 12 ( 1963 ) . 256 河南理工大学本科生毕业设计姓 名： 郝培亮 学 号： 03080157 学 院： 机械与动力工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 论文题目： 低位放顶煤液压支架的设计 指导教师： 任保才 职 称： 教授 2006 年 6 月 河南焦作河南理工大学大学毕业设计任务书学院机械与动力工程学院 专业年级机设03-5班学生姓名郝培亮任务下达日期： 2006 年 4 月 9 日设计日期： 2006 年 4 月 9 日至 2004 年 6 月 10 日设计题目：低位放顶煤液压支架设计设计专题题目：低位放顶煤液压支架顶梁及立柱设计主要内容和要求：1. 设计要求：完成液压支架总体方案确定及设计主要零部件设计完成设计图纸（折合0）3张2. 主要工作参数： 顶板条件：老顶 级 直接顶 2类 底板比压: 1.5MPa 工作阻力： 4000kN 推溜力： 150KN 拉架力： 300KN 泵站压力：32MPa 适应煤层倾角：150院长签字： 指导教师签字：河南理工大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成绩： 指导教师签字： 年 月 日河南理工大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成绩： 评阅教师签字： 年 月 日河南理工大学毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩学院领导小组负责人： 年 月 日河南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告题目名称低位放顶煤液压支架的设计姓名郝培亮专业班级机设03-5班学号03080157一、 选题的目的和意义随着工业技术的不断发展，国民经济对煤炭需要量的日益增加，煤矿开采，特别是采煤工作免得生产技术面貌发生了巨大的变化。自1954年英国装备了世界上第一个液压支架工作满开始，采煤技术实现了综合机械化。综合机械化采煤，就是工作面采煤，运输和支护三大主要生产环节都实现机械化。也就是说，采用滚筒式或刨削式等采煤机械落煤与装煤；工作面重型可弯曲运输机，以及与之适应的顺槽转载机和可伸缩皮带运输机等运煤；自移式液压支架支护和管理顶板。这几种设备相互配合，组成了综合机械化采煤设备。液压支架是以高压液体为动力，由若干液压元件（油缸和滑件）与一些金属结构件组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面设备，能实现支撑，降落移架和推移运输机等一整套工序。液压支架技术上先进，经济上合理，安全上可靠，当前世界各国都在不断地提高采煤工作面的综合机械化水平。二、 国内外研究综述我国目前液压支架与发达国家的差距：1.生成能力上的差距 我国目前大部分支架的可靠性与国外差距比较大。进口支架工作面开机率达到90%以上，日产达到了30000t，年产达到10Mt，支架大修周期为产煤15Mt以上。而我国目前综采工作面开机率平均为50%左右。支架大修周期为产煤量在45Mt左右。 2.支护性能参数的差距 发达国家在设计指导思想方面大多主张大马拉小车，支架的工作阻力与支护强度普遍较大。工作阻力一般都在7000KN以上，最高达到10000KN，而我国目前支架的工作阻力与国外相比普遍偏低，平均在40005000KN，相差30%左右。另外，国外支架中心距普遍采用1.75m，个别达到2m，我国支架中心距绝大多数为1.5m。3. 结构件材料的差距 目前国外s700800MPa的钢材以广泛应用，而我国普遍使用的是s450MPa以下的钢板，相差30%40%。4.控制系统方面的差距 目前世界上一些发达国家支架的控制系统已广泛采用电液控制系统，而我国目前很少采用电液控制，绝大部分为手动。液压支架的发展趋势：1.提高支架的可靠性，另外加大支架的中心距也是必然趋势；2.二柱支架将是主导架型，目前我国的四柱支架要比二支柱支架数量多，相比较而言二柱支架具有明显的优势；3.采用大采高支架；4.电液控制系统是液压支架发展的方向；5放顶煤支架将是未来的主导架型； 三、毕业设计（论文）所用的方法本次设计，是本人按照导师的要求，结合自己的兴趣爱好，通过收集大量的理论资料，参加生产实习的基础上，自主完成的毕业设计。其中，在设计过程中顶梁和立柱是设计的重点。另外，本论文还着重介绍了液压支架的结构，类型，工作原理，特点，液压支架的维护和管理，及其常见的故障及排除方法。目的是通过对支掩式液压支架进行深入细致的了解和研究，在一定的理论基础上，结合实践认识，巩固所学知识，完成自主实践与创新。在设计过程中遇到的问题我们一般通过自己查阅资料和小组讨论的方式解决，如确实有不能解决的问题我们就通过请教厂方技术人员和指导老师，争取解决在毕业设计过程中所有问题。四、主要参考文献与资料获得情况参考文献：1. 主编机械设计手册第三版 化学工业出版社1999 2. 武同振 赵宏珠 吴国华主编综采综掘高档普采设备选型配套图集中国矿大出版社19933. 杨振复 罗恩波 主编放顶煤开采技术与放顶煤液压支架煤炭工业出版社19954. 丁绍南编著采煤工作面液压支架设计世界图书出版社19925. 刘鸿文 主编材料力学第三版（上、下）高等教育出版社19926. 邢福康 蔡坫 刘玉堂主编煤矿支护手册煤碳工业出版社1993五、毕业设计（论文）进度安排（按周说明）1. 5-6周 毕业实习2. 6周 定出设计方案3. 7-9周 设计总体方案设计装配图4. 10-12周 零构件设计5. 13-14周 毕业设计说明书六. 指导教师审批意见指导教师： （签名）年 月 日 河南理工大学毕业设计论文 支撑掩护式液压支架支撑掩护式液压支架中文摘要中文摘要现代煤矿高效工作面的关键设备液压支架 ,是煤矿实现采煤、运输和支护等所有工序全部机械化的重要环节。支撑掩护式支架是以支撑为主 ,掩护为辅的液压支架 ,用来控制采场顶板下沉断裂及冒落 ,保证控顶距内顶板完整和必要的回采空间。对支撑掩护式液压支架的结构特点及合理应用等进行了简要介绍。为保证支架的合理工作状态 ,应尽量缩短降架时间 ,快速移架 ,及时支护 ,并保持足够的支架初撑力在详细分析液压支架初撑力与直接顶相互作用机理的基础上,对支架合理初撑力的确定进行了分析研究,并提出了合理支架初撑力的确定方法。关键词关键词：液压支架 支护 初撑力河南理工大学毕业设计论文 ABSTRACTHydraulic Supporthe hydraulic support is the key equipment in todays high production faces underground,it is importantStanding shield hydraulic support can control the subsidence,rupture and inbreak of the stope roof,and assure the integrity of the roof and necessary extraction space.The structural feature and its rational application of standing shield hydraulic are introduced in brief.According to the paper,it is necessary to reduce the time of falling support,to move support quickly,to timber the roof in time and keep enough setting pressure. On the basis of analysis of the reciprocity mechanism of original pressure and direct roof, the author analyzes the setting methods of appropriate original pressure of powered support is put forward finally.Keywords: : hydraulic support shoring put forward finally液压支架分级分布式微机电磁阀液压控制系统马春燕李更新杨健康摘要以集散型控制理论为基础，论述了综采工作面液压支架分级分布式微机电液控制系统的原理，给出了液压支架的3种控制模型，设计了以MCS-51单片机为核心的液压支架控制器，进行了控制器的硬件设计和软件调试。关键词集散型控制系统；液压支架；单片机中图分类号TP273；TD355.4A Distributed Computer Control System of Mining Hydraulic SupportMa ChunyanLi GengxinYang Jiankang(College of Information Engineering of TUT)(Jin Cheng Mining Bureau)AbstractThis paper presents the principles of distributed computer control system of mining hydraulic support for the coalface with complex cutting equipment on the basis of the distributed computer control theory.Three control modes of the hydraulic support are supplied in the paper.It also deals with the design of the hydraulic support controller with the pricipal part of a MCS-51 single chip computer.In addition,the hardware circuits design and software program adjustment of the controller are also mentioned in the paper.Key wordsdistributed computer control system;hydraulic support;single chip microcomputer 采煤工作面综合机械化设备CCME(Coalface Complex Mechanical Equipements),主要由采煤机、液压支架和刮板运输机(俗称煤溜子)等设备组成。液压支架是综合机械化采煤工作面的主要设备之一，它分散布置在整个采煤工作面上。一个工作面一般装备100架左右或更多的液压支架。为了有效地提高综采工作面的生产效率和管理水平，本文以集散型控制系统DCCS(Distributed Computer Control Systems)理论为基础，设计了液压支架分级分布式微机电液控制系统。中文摘要 课题根据当前综合机械化采煤工作面所采用支护方式暴露出来的问题，提出采用自移式超前支护液压支架对综放面端头进行超前支护；考虑到现今液压支架生产企业在产品开发过程中存在的种种弊端，提出将虚拟样机技术应用到液压支架的设计开发中。在支架投入生产之前在计算机上仿真和修改数字样机，缩短了研发周期，提高了产品质量，减少了由于制造物理样机而增加的成本。本课题也为其他机械产品的开发提供了一个成功的范例。课题介绍了虚拟样机技术、国内外液压支架的发展状况以及利用虚拟样机技术进行自移式超前支架开发的意义；介绍了自移式超前支架的结构特点、承载原理以及应用MALTAB语言编写M文件的方式自动计算出自移式超前支架的主要技术参数；介绍了自移式超前支架液压控制系统的特点和常用的液压基本回路，设计出自移式超前支架的液压控制系统，提出基于虚拟样机技术的液压控制系统的实现方法。在UG-NX环境下完成了自移式超前支架零部件的三维造型设计并采用自底向上的装配方式，完成了支架的虚拟装配，查找设计不合理的因素，计算出自移式超前支架的质量、体积、转动惯量等物理特性，并且完成了从3D实体模型图到2D工程图的生成。将零部件的3D模型按照Parasolid标准输出“.x_t”文件，为ANSYS进行有限元分析做准备。介绍了有限元法的基本原理及其求解步骤，在研究CAE技术和CAD技术之间的数据传输的基础上，提出利用ANSYS和UG-NX的数据接口，将UG-NX环境下输出的“.x_t”文件导入ANSYS环境下，进行网格划分、约束加载求解、后处理，完成自移式超前支架主要承载部件（如顶梁等）的应变、应力分析，根据零部件在承载状态下变形量的大小验证零部件的设计是否合理。 外文摘要 The thesis raises designing the automatic advanced hydraulic bracket to support the terminal of the working fields according to the problems exposed to the supporting method nowadays being used in mechanized coal cutting. Considering the hydraulic bracket company has many maladies during the development of the products, The thesis raises adopting Virtual Prototyping to design the product. By simulation and modifying digital prototyping on computer before product, we can reduce the costs and shorten the design interval and improve the quality of the products. The theme also provides a successful paradigm for the design of other machinery products. The thesis introduces Virtual Prototyping technology, development of the hydraulic supports and the significance of designing automatic advanced bracket based on Virtual Prototyping technology. The thesis introduces the structure features of the bracket, the principle for enduring the load and instructs a method of counting key technology parameters using MATLAB to edit M files. The features and the fundamental circuit of the hydraulic controlling system are also instructed, and the hydraulic controlling system of the automatic advanced bracket is designed, putting forward the method of emulating based on the Virtual Prototyping technology. The thesis achieves three dimension design for the parts of the bracket, and completes virtual assemble using Bottom-Up assembly, checking irrational factors in the design, counting the quality, volume and the retary inertia of the assembly solid and creating engineering drawing from 3D model to 2D view in UG-NX. “.x_t” files of the 3D models are exported by Parasolid standard and make ready for the analysis using ANSYS software. The thesis instructs the principle for the FEA and solving steps, put forward the method of guiding the “.x_t” file into ANSYS conditions based on the investigation of the interface between the CAE technology and CAD technology, making analysis of stress and strain for the main loading parts (ef. upper beam, etc) of the automatic advanced bracket by meshing, loading-solving and postprocessing, and verifying the result of the design of the parts in loading conditions according to the strain. 高强度结构钢的焊接试验及液压支架有限元分析/THE WELDING EXPERIMENTS OF HIGH STRENGTH STRUCTURAL STEEL AND THE FINITE ELEMENT STRENHTH ANLYSIS OF FLUID POWER BEARER中文摘要 本文对抗拉强度为800 高强钢WH80的焊接性能进行了研究，实验数据表明高强钢WH80可以用于支架设计。初步总结了一套焊接工艺，包括预热温度的确定、低强度匹配的可行性、焊接速度的选取以及线能量的确定等，这些研究方法与手段可以直接用于生产实践。对支架整架结构件装配体进行了应力分析，建立了具体的分析模型，对于外载荷的处理、边界条件的确定提出了具体的处理方法，建立了完整的支架简化结构模型。通过研究，可以得出如下结论： (1) 高强钢WH80属于低焊接冷裂纹敏感性钢，可用作支架设计板材。 (2) WH80钢可以选用比母材强度低的焊接材料J707RH进行焊接，以使接头强度与母材强度等强。 (3) 预热温度的确定除考虑材料化学成份外，还应考虑到晶向组织的变化。对于WH8O高强钢为防止脆化，预热温度应选定在120 左右。 (4) 支架在顶梁偏载工况下受力状况最为恶劣，表现为支架顶梁、斜梁、前后连杆和底座等处都有较大的应力分布。 (5) 最高Von Mises应力分布表现为区域性、局部性的存在，在实际设计中应考虑在该区域施以高强度板材，而无需整架采用高强度板材，以节省支架成本。 外文摘要 This topic research content was 800 high tensile steel WH80 welding performance conducts the research to the tensile strength, the empirical datum had indicated high tensile steel WH80 was allowed to use in the support design. This topic research initially summarized set of weldings crafts, including the preheating temperature determination, the low intensity match feasibility, the welding speed selection as well as the line energy indeed grades, these research techniques and the method may directly use in the production practice. Has carried on the stress analysis to the support entire frame structural element assembly body, has established the concrete analysis model, regarding outside load processing, the boundary condition determination proposed the concrete processing method, established the integrity support to simplify the structural model. Through the research, we may draw following conclusion: (1) High tensile steel WH80 belongs to the low welding cold crack sensitive steel and may serve as the support design plate. (2) The WH80 steel may select compared to parent metal intensity low welding material J707RH carries on the welding, causes the attachment intensity and the parent metal intensity and so on is strong. (3) Preheating temperature determination besides consideration material chemical composition, but also should consider the crystal to organizations change. For prevents the embrittlement regarding the WH8O high tensile steel, the preheating temperature should designate about 120. (4) The support carries under the operating mode in the top-beam the stress condition to be worst, displays for the support top-beam, Sloping beams, around the connecting rod and the foundation and so on place all has the bigger stress distribution. (5) Highest Von the Mises stress distribution performance for the regional characteristic, the partial existence, in the actual design should consider serves with the high strength plate in this region, but need not the entire frame to use the high strength plate, saves the support cost. 现代煤矿高效工作面的关键设备液压支架 ,是煤矿实现采煤、运输和支护等所有工序全部机械化的重要环节。结合多年的液压支架制造经验 ,分析了液压支架标准化现状及弊端 ,进而对液压支架标准化的实施途径提出了建议 ,以期对推动液压支架标准化的进程有所裨益 【英文摘要】 The hydraulic support is the key equipment in todays high production faces underground,it is important tache to realize the mechanisation of all process including mining,transport and shoring etc.Combining years experience of the hydraulic support production,author analysed hydraulic support standardization present situation and abuse,and then made suggestion about the implement channel of hydraulic support standardization,in order to for promote the process of hydraulic support standardization benifit.在详细分析液压支架初撑力与直接顶相互作用机理的基础上,对支架合理初撑力的确定进行了分析研究,并提出了合理支架初撑力的确定方法。 【英文摘要】 On the basis of analysis of the reciprocity mechanism of original pressure and direct roof, the author analyzes the setting methods of appropriate original pressure of powered support is put forward finally.综合分析了国产液压支架与国外先进国家支架间在技术性能、控制系统、元件制造以及工作介质等诸方面的差异,设计了以插装阀为控制元件的液压系统,研究了以水为工作介质的支架液压元件制造技术。 【英文摘要】 The paper gives a synthetic analysis to the difference between homemade hydraulic timbering and imported one from advanced country on technical properties, control system, parts manufacture and working medium etc., designs the hydraulic system which is used plug-in valve as controlling part and researches the manufacturing technique of hydraulic part in timbering which is working by the medium of water课题根据当前综合机械化采煤工作面所采用支护方式暴露出来的问题，提出采用自移式超前支护液压支架对综放面端头进行超前支护；考虑到现今液压支架生产企业在产品开发过程中存在的种种弊端，提出将虚拟样机技术应用到液压支架的设计开发中。在支架投入生产之前在计算机上仿真和修改数字样机，缩短了研发周期，提高了产品质量，减少了由于制造物理样机而增加的成本。本课题也为其他机械产品的开发提供了一个成功的范例。课题介绍了虚拟样机技术、国内外液压支架的发展状况以及利用虚拟样机技术进行自移式超前支架开发的意义；介绍了自移式超前支架的结构特点、承载原理以及应用MATLAB 语言编写M 文件的方式自动计算出自移式超前支架的主要技术参数；介绍了自移式超前支架液压控制系统的特点和常用的液压基本回路，设计出自移式超前支架的液压控制系统，提出基于虚拟样机技术的液压控制系统的实现方法。在UG-NX 环境下完成了自移式超前支架零部件的三维造型设计并采用自底向上的装配方式，完成了支架的虚拟装配，查找设计不合理的因素，计算出自移式超前支架的质量、体积、转动惯量等物理特性，并且完成了从3D 实体模型图到2D 工程图的生成。将零部件的3D 模型按照Parasolid 标准输出“.x_t”文件，为ANSYS 进行有限元分析做准备。介绍了有限元法的基本原理及其求解步骤，在研究CAE技术和CAD技术之间的数据传输的基础上，提出利用ANSYS 和UG-NX 的数据接口UG-NX 环境下输出的“.x_t”文件导入ANSYS 环境下，进行网格划分、约束加载求解、后处理，完成自移式超前支架主要承载部件（如顶梁等）的应变、应力分析，根据零部件在承载状态下变形量的大小验证零部件的设计是否合理。关键词：虚拟样机，自移式超前支架，Parasolid，ANSYSABSTRACTThe thesis raises designing the automatic advanced hydraulic bracket to support theterminal of the working fields according to the problems exposed to the supporting methodnowadays being used in mechanized coal cutting. Considering the hydraulic bracket companyhas many maladies during the development of the products, The thesis raises adopting Virtual Prototyping to design the product. By simulation and modifying digital prototyping oncomputer before product, we can reduce the costs and shorten the design interval and improvethe quality of the products. The theme also provides a successful paradigm for the design ofother machinery products.The thesis introduces Virtual Prototyping technology, development of the hydraulicsupports and the significance of designing automatic advanced bracket based on VirtualPrototyping technology. The thesis introduces the structure features of the bracket, theprinciple for enduring the load and instructs a method of counting key technology parametersusing MATLAB to edit M files. The features and the fundamental circuit of