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《太原理工大学》 2010年
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液压支架整体动态特性仿真分析

任锡义  
【摘要】: 液压支架作为综合机械化采煤关键设备,其动态性能的好坏直接影响着整个综采工作面的可靠性及安全性。本文采用多体动力学仿真软件ADAMS与液压系统仿真软件AMEsim联合仿真的方法,有效地对液压支架的整体动态特性进行仿真分析,解决了动力学模型与液压系统模型难于结合的问题。 首先实际测量液压支架主要部件的尺寸,利用三维建模软件Pro/E建立液压支架的三维数字化模型,再利用MECH/Pro接口软件将建好的模型导入ADAMS中,根据部件之间的运动关系施加约束与驱动。然后分析支架立柱液压系统的工作原理,详细地阐述了液压支架承受冲击载荷的类型,重点研究如何利用AMESim/HCD模块搭建支架立柱、液控单向阀、安全阀及整个立柱液压系统模型并对它们进行参数设置和仿真,验证模型的准确性。最后通过接口设置将机械结构模型与液压系统模型联合起来进行仿真。 通过联合仿真与结果分析得出:(1)在升柱和初撑阶段,当泵站调定压力恒定时,增加泵站的流量可显著缩短升柱时间。当泵站流量恒定时,并且升柱时立柱下腔压力达到了泵站溢流阀调定压力值,溢流阀调定压力值越高升柱所需的时间越长,初撑力越大。得出泵站调定压力不变、增加泵的排量比泵的排量不变、调节泵站压力对立柱升柱及初撑力影响大。(2)在降柱阶段,液控单向阀的控制口A等效直径的变化会引起其内部阀芯的振荡,从而引起液压冲击,导致在降柱的过程中,立柱位移曲线出现波动,影响支架的稳定性,通过仿真找到合适的等效直径值,尽量减小立柱位移波动性。(3)在溢流承载阶段,通过适当增加安全阀弹簧的刚度,在不影响其开启灵敏度的前提下,能够减小阀芯的振荡、从而减小液压冲击,使控制压力的动态超调量增大,使顶梁的运动轨迹的波动性减小,增加了工作面的安全性。 本论文主要的创新点就是首次引进联合仿真的方法对液压支架整体的动态特性来进行研究,结果证明联合仿真是研究液压支架整体性能的一种有效方法。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD355.4

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王保明;液压支架关键元件内部流动及系统工作特性研究[D];中国矿业大学;2011年
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1 李玉强;矿用提升机液压托罐摇台研究[D];太原理工大学;2011年
2 魏雷;煤矿液压支架强度校核方法及其软件开发[D];华中科技大学;2011年
3 李翠勤;液压支架主体结构件疲劳寿命分析[D];太原理工大学;2012年
4 程阳锐;液压钢带式过卷缓冲装置的研究[D];太原理工大学;2012年
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【参考文献】
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【共引文献】
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6 王红岩;芮强;;虚拟样机技术在装甲装备研制与开发中的应用[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
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6 吴小旺;液压支架机液联合仿真与液压控制系统分析[D];山东科技大学;2010年
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9 栾晓梅;压缩式垃圾车控制系统设计[D];山东科技大学;2010年
10 陈斌;PJR-2X型喷浆机器人交互式虚拟样机系统开发[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
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2 李昆;秦成;;某型飞机纵向飞控-液压系统协同仿真技术研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
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6 秦强;基于动力学的煤矿立井摩擦提升系统安全性研究[D];合肥工业大学;2008年
7 高有进;6.2米液压支架关键技术研究与优化设计[D];华中科技大学;2008年
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1 余龙;基于多领域统一建模的液压支架建模与仿真[D];郑州大学;2010年
2 任金萍;巷道用自移式辅助支护设备的结构研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 寇保福;重载深井调绳系统研究[D];太原理工大学;2011年
4 李玉强;矿用提升机液压托罐摇台研究[D];太原理工大学;2011年
5 李艳霞;ZY3000/10/20掩护式液压支架改进设计研究[D];河北科技大学;2010年
6 李金龙;汽车排气系统结构强度及焊接疲劳分析[D];武汉理工大学;2011年
7 刘锋;中型液压挖掘机回转系统工作性能的研究[D];中南大学;2011年
8 熊世成;铝型材生产线调度问题研究[D];中南大学;2011年
9 雷珊;平地机工作装置负载敏感系统研究[D];长安大学;2011年
10 于倩;防爆无轨胶轮车三维建模与仿真[D];西南交通大学;2011年
【二级引证文献】
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1 程阳锐;液压钢带式过卷缓冲装置的研究[D];太原理工大学;2012年
2 陈海涛;基于Pro/E平台的液压支架CAD/CAPP/CAM系统集成研究[D];郑州大学;2012年
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【二级参考文献】
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1 国香恩;液压挖掘机节能模糊控制系统研究[D];吉林大学;2004年
2 刘静;挖掘机器人虚拟样机建模技术及其应用研究[D];浙江大学;2005年
3 孔晓武;带长管道的负载敏感系统研究[D];浙江大学;2003年
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1 李珣;小型甘蔗收获机械扶蔗机械虚拟设计及实验研究[D];广西大学;2001年
2 许杭;液压挖掘机虚拟样机液压系统仿真及集成技术的研究[D];浙江大学;2002年
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10 ;SZ1-1320型组合迈步支撑式金属液压支架在明水浅井粘土矿试制、应用成功[J];金属矿山;1980年06期
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10 梁卫民;马建锋;杨建军;史永光;;YFJ2200-16/24轻型放顶煤液压支架的技术改造[A];中国科协2004年学术年会第16分会场论文集[C];2004年
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5 刘俊峰;两柱掩护式大采高强力液压支架适应性研究[D];煤炭科学研究总院;2006年
6 王保明;液压支架关键元件内部流动及系统工作特性研究[D];中国矿业大学;2011年
7 田金泽;平朔特大型综放面矿压规律及架型合理化研究[D];中国矿业大学(北京);2012年
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1 任锡义;液压支架整体动态特性仿真分析[D];太原理工大学;2010年
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5 孙志刚;液压支架驱动控制研究[D];太原理工大学;2012年
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8 余龙;基于多领域统一建模的液压支架建模与仿真[D];郑州大学;2010年
9 毛祎琳;煤矿液压支架安全综合评价及专家系统研究[D];安徽理工大学;2010年
10 王孝华;30MN液压支架试验台结构及分析[D];上海交通大学;2011年
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