【正文】 所以： ②危險截面中性軸處最大剪應(yīng)力式中： 帶入數(shù)據(jù)，得： ③安全系數(shù)計算 （6—18）將數(shù)據(jù)代入（6—18）得：所以掩護梁的剪力強度滿足設(shè)計要求。致 謝畢業(yè)設(shè)計作為我們大四畢業(yè)生的最后一次考核，它是對我們四年所獲知識的一次全方面綜合性的運用。最后我還要感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和四年來傳授我們知識的各位老師，他們雖然不是我的指導(dǎo)老師，但是正是通過老師們的細(xì)心教導(dǎo)，使我們掌握好較好的專業(yè)知識才能成功的完成這次畢業(yè)設(shè)計。在這里我除了佩服老師的工作態(tài)度以外，我還相當(dāng)?shù)呐宸蠋煹膶I(yè)水品。在整個裝配圖的設(shè)計過程中充分考慮了各部件作業(yè)的干涉問題，做到不干涉，不碰撞。由材料力學(xué)可知，中性軸處剪應(yīng)力為最大，所以按此處進行校核。、力轉(zhuǎn)換，如圖67所示圖67 掩護梁受力示意圖已知數(shù)據(jù)：；；；；；；；；；；；。最大彎矩。圖63頂梁受力圖、剪力圖和彎矩圖圖64頂梁危險截面示意圖設(shè)計數(shù)據(jù)：⑴截面面積⑵整個截面型心至a—a面的距離代入數(shù)據(jù)得：⑶每個零件中心至截面形心之距：帶入數(shù)據(jù)得：⑷截面中心距慣性矩形截面的慣性距為： 式中：b—寬度 h—高度每個零件對截面形心的慣性矩為： （6—6）將數(shù)據(jù)代入（6—6）式得:所以： （6—7）將數(shù)據(jù)代入（6—7）式得：材料屈服極限故:頂梁的彎曲強度符合設(shè)計要求。每個零件對截面形心的慣性矩為： （6—3）將數(shù)據(jù)代入（6—3）式得：； ；； 。對各點左右剪力計算如下：分析得，A、B、。 （4） 結(jié)構(gòu)件、銷軸和活塞桿的強度條件為： 式中 ——危險斷面計算出的最大應(yīng)力，MPa； ——許用安全系數(shù)。為了保證它們具有足夠的強度，就必須根據(jù)力學(xué)原理進行強度校核。)51最高位置后連桿與水平面的夾角α2(176。將數(shù)據(jù)代入(510)式得:安全系數(shù)為： （511） 式中 ——缸體材料為無縫鋼管，MPa； ——許用安全系數(shù)，一般取。 （1）在承受同心最大軸向載荷時，油缸的初始撓度為： (59) 式中 ——立柱總重，（假設(shè)350kg）； ——缸體軸線與水平面夾角，； ——活塞桿端部銷孔至最大撓度處的距離，取1889mm； ——缸底銷孔至最大撓度處的距離，981mm； ——工作位置時立柱長度，； ——活塞桿全部外伸時，導(dǎo)向套前端至活塞末端間距，； ——活塞桿與導(dǎo)向套處的最大配合間隙，； ——活塞桿與缸體的最大配合間隙，； ——和范圍內(nèi)的斷面慣性矩； ——立柱的初始撓度； ——立柱在工作載荷下的最大撓度； ——活塞桿頭部至最大撓度處的距離； ——工作中立柱的最大縱向載荷。支架立柱為單伸縮機械加長式，根據(jù)液壓缸推薦相關(guān)鋼材最終確定尺寸如下表：表51 立柱相關(guān)尺寸外徑(mm)內(nèi)徑(mm)壁厚(mm)長度(mm)缸體2452001056活柱180150151100加長桿1308002泵站壓力確定泵站壓力確定按產(chǎn)品目錄規(guī)定的泵站工作壓力，再考慮壓力損失，型工作壓力為20MPa和35MPa兩種，一般選35MPa計算時考慮損失按32MPa進行計算 。根據(jù)設(shè)計要求：初撐力 = =kN 移駕力和推溜力 移駕力和推溜力都是有推移千斤頂來決定的，所以要正確地選擇推移千斤頂，一般而言，移架力與支架結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、煤層厚度、頂板性質(zhì)有關(guān)。整個插板的具體形式見裝配圖。插板由插板千斤頂與掩護梁梁相連，與掩護梁鉸接，是實現(xiàn)放頂煤的直接部件，其主要作用有：，液壓支架需要有護幫裝置，以防止片幫的發(fā)生。結(jié)合本次設(shè)計的需求，選擇直角式雙側(cè)活動側(cè)護板。 (16) 連接A1O、A2O，為液壓支架降到中間位置和最低位置時，后連桿的位置。 (10) 在垂線上作液壓支架在最低位置時，頂梁與掩護梁的鉸點為E3。 (3) 過O點作一條直線與水平線H－H線相交其交角為。設(shè)計步驟：掩護梁上絞點與頂梁頂面之距根據(jù)支架最大高度確定,一般支架取150～200mm，重型支架取210～260mm。掩護梁上端與頂梁鉸接，下部與前、后連桿或直接與底座鉸接。本次設(shè)計的液壓支架為了適應(yīng)復(fù)雜的頂板情況，所以采用鉸接式頂梁。 立柱柱窩位置的確定對于支撐掩護式液壓支架的柱窩位置確定，根據(jù)支撐力分布與頂板載荷相一致的原則，通過受力分析計算，確定柱窩合力作用點位置。對于穩(wěn)定頂板覆蓋率δ值要求為60～70%，對于中等穩(wěn)定頂板覆蓋率δ值要求為75～85%，對于破碎頂板，覆蓋率δ指應(yīng)達到85～95%。除此以外，所有配套設(shè)備包括采煤機和輸送機，均要在頂梁掩護下工作，以此來計算頂梁長度。 底座長度的確定底座起將頂板壓力傳遞到底板和穩(wěn)定支架的作用。但考慮盡量減輕重量采用單伸縮油缸或帶機械加長桿來增加調(diào)高范圍。12 液壓元件要可靠。4 排矸性能要好。為了有效的支護和控制頂板，必須設(shè)計出不同類型和不同結(jié)構(gòu)尺寸的液壓支架。由尾梁及其千斤頂組成放煤機構(gòu)，操縱鉸接在掩護梁上的尾梁千斤頂，可使尾梁向上轉(zhuǎn)動，以松動頂煤或擋矸。放煤擺動板內(nèi)部有軌道，用以安裝小插板，上端鉸接在掩護梁放煤口上沿，在中、下部由兩個一端固定在底座上的放煤千斤頂推拉，使放煤擺動板上、下擺動，與掩護梁形成一定的角度，用于破碎頂煤和打開整個窗口。 3支架為四柱支撐掩護式支架，后排立柱支撐在頂梁與四連桿機構(gòu)鉸接點的后端，可適應(yīng)外載之中作用變化，切頂能力強。 支架結(jié)構(gòu)方案設(shè)計低位放頂煤液壓支架常見的支撐方式有兩柱掩護式和四柱支撐掩護式。 放頂煤液壓支架的分類放頂煤液壓支架 放頂煤液壓支架使用條采用放頂煤綜采的4個重要條件是：地質(zhì)條件適應(yīng)性，液壓支架選型的正確性，采放工藝的合理性和工作面管理的嚴(yán)格性。無支架背煤煤炭損失，放煤在支架后方，放煤效果好，煤塵小，后輸送機外運煤順利，一般不需要清理后放浮煤。 放頂煤液壓支架的發(fā)展歷史 放頂煤支架是綜采放頂煤技術(shù)的核心設(shè)備。 shield beam。縱觀世界液壓支架的發(fā)展歷史，從1854年英國率先研制成功了液壓支架到現(xiàn)在，液壓支架的設(shè)計研發(fā)已經(jīng)基本成熟。通過對現(xiàn)有低位放頂煤液壓支架的分析，優(yōu)勢對比，設(shè)計出適合的結(jié)構(gòu)形式，最后對立柱、頂梁、掩護梁和底座進行了強度校核計算。 IAbstract II第1章 緒論 1 放頂煤綜采法的優(yōu)缺點 1 放頂煤液壓支架的發(fā)展歷史 1 放頂煤液壓支架結(jié)構(gòu)的基本特點 2 放頂煤液壓支架的分類 2 3 放頂煤液壓支架使用條件 3 放頂煤液壓支架適用范圍 3第2章 支架的總體方案設(shè)計 4 4 支架結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 4 中反四連桿放頂煤液壓支架 4 中正四連桿低位放頂煤液壓支架 5 中四連桿低位放頂煤液壓支架 6第3章 液壓支架的整體結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 9 液壓支架設(shè)計的基本要求和基本參數(shù) 9 9 9 10 支架高度 10 支架的伸縮比 11 支架間距的確定 12 底座長度的確定 12 頂梁長度的確定 13 頂梁的長度計算 13 頂梁寬度 14 頂梁覆蓋率 14 15 支架立柱數(shù)的確定 15 支撐方式 16 立柱間距 16 立柱柱窩位置的確定 16第4章 液壓支架的部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 17 頂梁 17 立柱 17 掩護梁 17 四連桿機構(gòu) 18 四連桿機構(gòu)的作用 18 四連桿機構(gòu)的幾何特征 18 用幾何作圖法來設(shè)計四連桿機構(gòu) 19 底座 23 側(cè)護板 23 千斤頂 24 推移千斤頂 24 側(cè)推千斤頂 24 前梁千斤頂 24 24 后推移輸送機千斤頂 25 放煤機構(gòu)設(shè)計 26第5章 液壓支架受力分析 27 27 27 27 移駕力和推溜力 28 支柱及相關(guān)液壓系統(tǒng)參數(shù)確定 28 液壓支架立柱強度驗算 31 31 32 33 缸體的強度驗算 37 37 液壓支架受力分析 38 40 前梁受力分析 41 頂梁受力分析 41 掩護梁受力分析 43 支架底座受力分析 44第6章 支架強度計算 47 47 液壓支架的強度校核 49 49 53 底座的強度校核 59 65結(jié) 論 72致 謝 73參考文獻 74CONTENTSAbstract IIThe introduction chapter 1 1 advantages and disadvantages of the caving fully mechanized method 1 development history of the caving hydraulic support 1 basic characteristics of the caving hydraulic support structure 2 The classification of the caving hydraulic support 2 caving hydraulic support use conditions and applicable scope 3 The caving hydraulic support conditions of use 3 The caving hydraulic support scope 3Overall design of bracket of chapter 2 4 Design task 4 Support structure design 4 In the four connecting rod caving hydraulic support 4 Chiang kaishek fourbar low caving hydraulic support 5 In the four connecting rod caving hydraulic support low 6Chapter 3, the overall structure size of the hydraulic support design 99 The basic requirement of the hydraulic support design and basic parameters 9 The design of hydraulic support 9 The design of hydraulic support basic requirements 9 The parameters of the hydraulic support 10 Bracket height 10 Stent expansion ratio 11 Stent spacing is determined 12 determination of base length 12 Determination of top beam length 13 The length of the top beam is calculated 13 Top beam width 14 Top beam coverage 14 column position 15 Stents, determine the number of columns 15 Strut way 16 Column spacing 16 Column column nest position 16Chapter 4 of the hydraulic support parts structure design 17 Top beam 17 Column 17 Cover beam 17 The four bar linkage 18 role of the four bar linkage 18 geometrical characteristics of the four bar linkage 18 geometric mapping method to design a four bar linkage 19 The bas