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掩护式支架姿态监测与控制的研究

白雪峰  
【摘要】:掩护式液压支架是综采工作面大量使用的架型之一,这种架型结构简单,对顶板适应性强,非常有利于电液控制。但其平衡千斤项及其耳座在使用过程中的损坏问题一直没有得到很好的解决,严重地影响这种架型的可靠性和使用范围。顶梁机械限位装置只能被动地解决平衡千斤顶的保护问题,不能解决连接耳座的损坏问题,同时还给设计和使用带来了新的问题。 鉴于目前实际情况,本文推导并建立了掩护式液压支架的运动学数学模型,分析了支架姿态对其主要运动学参数的影响;同时以某一具体支架为例,结合三维建模软件UG,建立了两柱掩护式支架的几何模型,通过Parasolid格式,将机械结构的几何模型导入到ADAMS软件中,建立了液压支架的虚拟样机。对液压支架虚拟样机进行参数化仿真,得出支架顶梁倾角和支撑高度对支架的梁端轨迹、平衡千斤顶行程、立柱倾角等主要运动参数有着重要影响。 建立了掩护式支架的力学模型,对支架进行了力学分析和承载能力区的分析。并以一具体支架为例,分析支架姿态对其主平衡区宽度和主平衡区平均工作阻力的影响。分析了平衡千斤顶及其连接耳座的损坏机理。 为了实现在线识别支架的各种工作状态,本文确定出了所要监测的


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