【《煤层液压支架的主要零、部件的强度校核计算案例》2700字】

煤层液压支架的主要零、部件的强度校核计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u28906煤层液压支架的主要零、部件的强度校核计算案例 1281371.1校核的基本要求 1297651.2主顶梁强度校核 239961.2.1主顶梁受力情况 2325151.2.2主顶梁强度计算 3180381.3掩护梁强度校核 5249221.3.1掩护梁受力情况 5262191.3.2掩护梁强度计算 565761.4底座强度校核 7116221.4.1底座受力情况 7191701.4.2底座强度校核 812881.5销轴和耳座的强度校核 924201.1.1耳座的校核： 9254741.1.2销轴的强度校核： 10244661.6立柱强度的校核 11194941.6.1立柱稳定性校核 1196761.6.2活塞杆强度校核计算 13137331.6.3验算缸体厚度： 151.1校核的基本要求对于液压支架的设计来说，各部件的高强度、高强度校核十分重要。其强度取决于所选用的各种材料、制造工艺，以及可能的损耗和失效形式。采用该材料可达到的应力屈服极限，用它进行强度校正校核，计算其安全性系数。结件式及各种运动连接点的主轴、活塞杆的运动可靠性、耐压性及极限运动强度：(1)除个别构件中所使用合金结构钢外，还有一些是采用高强度钢，其他都是使用标准厚度的钢板进行焊接制作。(2)主要销轴均采用等合金结构钢，现用。(3)活柱杆均采用号钢，取屈服极限。(4)构件、销轴和活塞杆等可以达到的高强度要求：(1.1)3.刚体焊接材料一般都会采用优质无缝钢管，取刚体抗拉性的强度，强度条件为：式中：刚体许用应力。4.焊条抗拉强度条件为：式中：按焊条类型来定。许用挤压应力。表5--1安全系数前梁顶梁底座掩护梁前连杆N1.11.11.11.31.3后连杆主要轴刚体焊缝活塞杆1.31.33.3~43.3~4>41.2主顶梁强度校核1.2.1主顶梁受力情况假定前梁正常工作的时候，主顶梁受到一个集中的载荷，其受力图如下所示：由上面的计算我们可以得出为3279.3KN，和铰接点之间的距离式，通过计算可以求得弯矩最大值是图5-3主顶梁受力图主顶梁设置为等断面的箱体结构，处于最大弯矩处的断面如下图：图5-41.2.2主顶梁强度计算（1）形心位置各板件计算数据如下表所示：结构件的形心位置为：（1.7）=表5--4(2)惯性矩（1.8） (3)弯曲应力（1.9）(4)安全系数钢板材料选取16Mn，1.3掩护梁强度校核1.3.1掩护梁受力情况由前面的计算我们得到每当掩护式横梁前后连杆间隙与销轴接触点所承接受力大小分别等于以及，受力图像如下所示：图5-5掩护梁受力图最大的弯矩位于前连杆上，其值为：最大弯矩处的断面表示如下图所示：图5-61.3.2掩护梁强度计算(1)形心位置各板件记算数据如下表所示：表5-5结构件的形心位置：（1.10）=(2)惯性矩（1.11）(3)弯曲应力(4)安全系数钢板材料选取，1.4底座强度校核1.4.1底座受力情况底座受力如下图所示：图5-7立柱压力及前后连杆拉、压力由前面计算已经得到由得：最大弯矩发生在前柱窝处，最大弯矩为：最大弯矩处截面如下图所示：图5-81.4.2底座强度校核(1)形心位置各板件的计算数据列于下表：表5-6结构件形心的位置：=(2)惯性矩=(3)弯曲应力=(4)安全系数钢板材料选取16Mn，1.5销轴和耳座的强度校核1.1.1耳座的校核：支架上的所有耳座在工作过程中都会拉伸或挤压，因此应检查拉伸力和压力。耳板在压缩过程中的内应力可以使用以下公式计算：（1.11）式中：作用在销轴上的合力， 偏载系数，一般取；耳板数量； 耳板厚度 耳板受挤压的投影面积。挤压安全系数为： （1.12）式中：取1.3。耳板在接触时所受到牵拉的危险横截面是在销轴直径处，其承受的拉力为： （1.13）式中：耳板宽度；安全系数为：式中：取1.3。1.1.2销轴的强度校核：为了显着缩短载荷修正验证步骤，螺栓轴与耳座之间的承载力和反作用力根据单独载荷修正进行计算。这种验证方法的正确性验证方法比公认的重力平均值更可靠，运动模型计算更可靠。我们在这里假定销轴的横截面积，销轴对于抗弯的模数记作，收到的剪力用表示，可以求得销轴弯曲应力以及销轴受到的剪应力分别为：（1.14）（1.15）其合成应力为：（1.16）安全系数为：(1).前梁与主顶梁连接处的销轴销轴：直径，材料，；前梁和主顶梁上的耳座尺寸相同：宽，厚度，材料，。拉力：销轴：（1.17）（1.18）（1.19）所以，销轴设计合理。(2).前梁上耳座：工作中耳座受拉，因此应校核其拉应力。拉力：拉应力为：安全系数：。主顶梁上的耳座拉应力：（1.20）安全系数：。其连接支承梁采用销轴式、耳座式、主顶梁式、后拉杆式，还可以进行前梁、支承梁、支承板的检查。检验出的零件均符合要求。1.6立柱强度的校核1.6.1立柱稳定性校核对于传动油缸高速运动的稳定性能还要求必须进行校验(详情请参阅《机械工业设计手册》，机械工业出版社2002年出版)。受压的一个直杆，在受到的临界负载承受力p大于稳定临界负载力时，就会产生失稳。所以，液压缸的稳定性条件为：（1.21）式中：活柱最大推力，：．液压缸稳定临界力，；稳定安全系数，一般取。判别最大挠度节点位置的值可以用下面的公式来计算：（1.22）式中：——活塞杆断面惯性矩，。立柱的基本参数如下：（1.23）式中：立柱活柱的外径，； 立柱活柱的内径，。活塞杆气缸头至最大挠度处的一定距离，一般而言挠度最大处通常发生活塞导向套处。但支撑高度能够达到最大作用值，机械加长杆用全部3段加长段。支撑高度上与销轴连接顶梁的上顶面距离下与销轴连接底座的下底面距离缸体长度 所以，液压缸的稳定性和临界能力可以通过等截面来考虑。计算柔度：式中：活塞杆计算柔度；长度折合系数，因为立柱的两端分别支撑，所以取活塞杆计算长度，； 活塞杆横断面的回转半径，（1.25）柔性系数，查表4-5得，（材料：）所以，活塞杆的位置并没有使其运动失稳，仅因为其抗拉能力的不够而导致接头受到破坏。故只要对其进行强度校核。1.6.2活塞杆强度校核计算油缸的挠度：（1.26） 活塞杆与导向套处的最大配合间隙，； 活塞与缸体处的最配合间隙，；活塞由头部销孔开始进入尾部的导向点在其中心到达最大导向点挠度(也就是说，即达到导向点在其中心)之间的一定距离，；缸体尾部的销孔开口中心处到最大压力挠度处的距离，；当液压缸体全部向外延申时，液压缸两端之间销孔间的距离，；当导向活塞杆完全地向外伸滑动起来时，导向套最前端外伸到活塞杆末端滑动滑行平面的两个末端之间间距应该应当是一定的滑动距离，； 活塞杆最大推力，；液压缸自重，； 液压缸轴线与水平面的夹角。活塞杆和导向套的连接配合为，；活塞和气缸处的配合为，；质量约为， 把以上参数代入上式得：活塞杆的合成应力：（1.27）（1.28）（1.29）活柱跟活塞杆的加长段配合为：，单边间隙所能达到的最大值为；加长段在活柱内还会留有的长度=所以：活塞杆的材料为，，安全系数：1.6.3验算缸体厚度：（1）缸体厚度校核缸体厚度：（1.30）由于，按中等壁厚刚体公式计算。