【正文】 e 23 The side guard 23 Jack 24 Goes on jack 24 Side pushing jack 24 Before jack liang 24 Protection to help jack 24 After jack goes on conveyor 25 Coal mechanism design 26Chapter 5 hydraulic support force analysis 27 The determination of hydraulic support basic technical parameters 27 Support strength 27 The early support force 27 Shift driving force and pushing force 28 Pillar and the related parameters in the hydraulic system 28 Hydraulic support pillar strength calculation 31 known parameters 31 cylinder stability calculation 32 strength of the piston rod is calculated 33 The strength of the cylinder block 37 technical parameters of hydraulic support 37 Hydraulic support force analysis 38 the overall stress analysis 40 Before the beam force analysis 41 Top beam force analysis 41 Cover the beam stress analysis 43 Support base of stress analysis 44Chapter 6 stent strength calculation 47 Strength condition 47 Hydraulic support intensity 49 Liang Liang intensity 49 beam intensity 53 strength of the base respectively 59 beam intensity 65Conclusion 72Acknowledgements 73Bibliography 74VIII第1章 緒論 放頂煤綜采法的優(yōu)缺點優(yōu)點：1 生產(chǎn)集中化程度高，大大減少采區(qū)數(shù)目與工作面的巷道掘進量，以及相應(yīng)的支護，維護等工作量與材料消耗。這三種型式的支架在不同的開采條件下取得良好的效果，為放頂煤技術(shù)的發(fā)展提供了裝備技術(shù)的保證。[1][4] 放頂煤液壓支架結(jié)構(gòu)的基本特點1 一般采用整體性，穩(wěn)定性及掩護性好的支撐掩護式和掩護式液壓支架。3 對于松軟和易碎裂煤層，厚度為5~8m左右時，可選用掩護式支架，采用天窗式結(jié)構(gòu)，如單輸送機放頂煤支架；對于煤層較大，煤質(zhì)較硬，但節(jié)理發(fā)育，易碎裂的煤層，可用支撐掩護式支架，采用插板式或天窗插板式等結(jié)構(gòu)。分別為中（反）四連桿放頂煤液壓支架﹑中(正)四連桿放頂煤液壓支架、后四連桿放頂煤液壓支架。 6底座對底板比壓分配合理，前端比壓較小，能適應(yīng)軟底板條件，移架阻力小，有利于順利移架。[22]圖23 擺動式放煤機構(gòu)圖24 后四連桿低位放頂煤液壓支架 中四連桿低位放頂煤液壓支架，它的掩護梁由鉸接在頂梁的平衡千斤頂或鉸接在底座上的千斤頂支撐。綜合以上三種方案，本次設(shè)計選取后四連桿低位放頂煤液壓支架形式進行設(shè)計。由此可見，研制和開發(fā)新型液壓支架是必不可少的一個環(huán)節(jié)。7 調(diào)高范圍大，照明和通信方便。 支架的伸縮比支架的伸縮比是指支架的最大與最小高度值之比，即： 支架的最大高度與最小高度之差為支架的調(diào)高范圍。由支架的最大、最小高度，可得活塞的行程為 1500mm；而活塞全部縮回時立柱的總長，暫用支架的最小高度 1700mm。本文設(shè)計支架為支撐掩護式，估取底座長度為2400mm。 頂梁寬度，本次設(shè)計取支架頂梁的最小寬度為1420mm,最大寬度為1590mm,選取雙側(cè)活動側(cè)護板，亦即頂梁側(cè)護板側(cè)推千斤頂?shù)男谐倘?70mm。故前排立柱取，后排立柱垂直布置。支架常用頂梁形式有3種：整體頂梁、鉸接頂梁和楔形結(jié)構(gòu)頂梁。本次設(shè)計采用單伸縮機械加長立柱。 四連桿機構(gòu)由于考慮放頂煤后鉸接插板擺動千斤頂?shù)母缮鎲栴}，本次設(shè)計前后四連桿都采用單獨鉸接。本文取450mm。 (6) 以A點為圓心，以L為半徑作圓，與該直線相交于E1點，即為掩護梁、與頂梁的鉸點。 (13) 以E2點為圓心，以掩護梁長L為半徑作圓，與圓弧相交于A1點，此點為液壓支架在降到中間位置時，掩護梁與后連桿的鉸點。則AO、AB、BC、CD為液支架的的四連桿機構(gòu)。 側(cè)推千斤頂作用：側(cè)推千斤頂伸出時，使活動側(cè)護板外移，可密閉架間間隙，起到防矸、導(dǎo)向、防倒和調(diào)架的作用；側(cè)推千斤頂縮回時，使活動側(cè)護板縮回，可以減少移駕阻力。在千斤頂活塞腔油路上加液控單向閥鎖緊，并加安全閥進行保護。2．伸出插板阻擋矸石進入后部運輸機；式中 —— 支架頂梁長度，mm； —— 梁端距，mm； —— 支架頂梁寬度，mm； —— 相鄰支架頂梁間隙，mm。 根據(jù)設(shè)計要求：取移架力為300kN，推溜力為150kN。將數(shù)據(jù)代入（55）、（56）得:即 取40MPa合理立柱工作阻力按下式進行計算： （57）將數(shù)據(jù)代入（57）式得： 液壓支架立柱強度驗算表52 液壓支架立柱已知參數(shù)初撐力1005工作阻力1256油缸外徑245活柱外徑180油缸內(nèi)徑200活柱內(nèi)徑150續(xù)表加長桿直徑150130立柱調(diào)高行程1400液壓行程800加長桿調(diào)高600驗算活塞桿全部伸出并受最大同心縱向載荷的穩(wěn)定性。 ——考慮加長桿和活柱配合間隙，當單邊偏向受力時，所產(chǎn)生的最大偏距。將數(shù)據(jù)代入（512）式得：焊縫抗拉強度：MPa 安全系數(shù)為： （513）式中 ——許用安全系數(shù)，一般取。解： ： ： ：可得： 由上可得：因此可得： 支架底座受力分析取底座為分離體，受力分析如圖圖55 支架底座受力分析已知：求：解： ： ： 可得：底座接觸比壓頂板對支架的巨大載荷經(jīng)由整臺支架傳到底板，在支架底座與底板接觸處將具有一定的比壓。當然強度條件要以現(xiàn)階段液壓支架所選用的材料、制造工藝以及失效形式等為依據(jù)，隨著時間的推移，如果上述諸點有變化，強度條件也必須作相應(yīng)調(diào)整。5 許用擠壓應(yīng)力按下式計算： 6 安全系數(shù)安全系數(shù)如表61所示表61 安全系數(shù)表安全系數(shù)前梁頂梁底座掩護梁前連桿 安全系數(shù)后連桿主要軸缸體焊縫活塞桿 ～4～4注：（1）頂梁、掩護梁、連桿、銷軸等不能進行加載強度校核。圖61前梁受力圖、剪力圖和彎矩圖圖62 前梁危險截面示意圖（1）各板形心位置板1： （一塊）； 板2： （兩塊）；板3： （兩塊）； 板4： （五塊）。、剪力圖和彎矩圖，如圖63所示；；；；；；；；；；。 ①性軸以上（或以下）的部分截面面積對中性軸的靜矩 式中：——中性軸以上（或以下）各部分零件斷面的面積； ——中性軸以上（或以下）各部分零件的中心坐標（對截面形心）； ——危險截面的形心矩； ——每個零件形心至面之距； ——中性軸以上（或以下）各部分零件面積對中性軸之矩。所以底座的彎曲強度符合設(shè)計的計算要求。最大彎矩。結(jié) 論低位放頂煤液壓支架的主要功能是實現(xiàn)支護與放煤，因此本次設(shè)計主要圍繞這兩個主要功能進行設(shè)計。為期近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，在老師的督促下我也順利的完成了我的畢業(yè)設(shè)計。參考文獻[1][J].煤炭技術(shù),2007,(01):1112.[2]黃尚智,[J].煤礦開采,2007,(06):813+32.[3]孔德冒,鄭豐隆,[J].煤礦機械,2008,(09):2324.[4]劉海東,[J].煤炭技術(shù),2008,(11):1920.[5][J].煤礦開采,1996,(04):1820+23.[6]王國法,劉俊峰,[J].煤炭學報,2011,(01):145151.[7]蘇林軍,[J].煤炭科學技術(shù),2011,(04):8488+54.[8]石哲敏,陳新中,許日成,[J].煤礦機械,2012,(06):101103.[9]張銀亮,王國法,[J].煤礦開采,1999,(01):911+23+62.[10]趙喜敬,于淑政,范進楨,[J].礦山機械,2000,(05):2526+24.[11]王朝陽,焦成堯,范衛(wèi)星,[J].煤炭技術(shù),2001,(01):413.[12][J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2005,(22):263264.[13]金太,[J].礦山壓力與頂板管理,2003,(S1):14.[14]陳學敏,[J].煤,2004,(02):5153.[15]劉長友,[J].礦山壓力與頂板管理,2005,(01):13+6118.[16][J].煤炭科學技術(shù),1983,(07):1621+61.[17]孫公贊,張曉東,[J].煤礦機械,2009,(02):167169.[18][J].煤炭學報,2010,(11):19031908.[19]何風強,李宏,[J].煤礦開采,2012,(06):3537.[25] Gonzalez Nicieza, Menendez Diaz. Analysis of support by hydraulic props in a longwall working [J].International Journal of Coal Geology, 2008, 74(1): 1216.[26] Maloszewski. hydraulic support design for mine coal[J]. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences amp。趙老師總是不厭其煩的給我解釋講解，而且相當?shù)募毿?。因為不同于單純的支撐掩護式支架，在考慮放頂煤方面充考慮到開采環(huán)境，因此設(shè)計具有良好的可靠性能和破煤能力的小插板放煤機構(gòu)，同時考慮安裝運輸方便。⑹剪切應(yīng)力和安全系數(shù)的計算由力矩圖可以看出，在危險截面處的剪應(yīng)力為最大，并且腹板采用鋼板焊接，不如型鋼，故需校核。此處按中性軸以下進行計算，代入有關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)計算，得：；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—12）將數(shù)據(jù)代入（6—12）式得：所以頂梁的剪力強度滿足設(shè)計要求。所以CC截面為危險截面，截面形狀如圖66。最大彎矩。（4）截面中心主慣性矩矩形截面的慣性矩為： 式中： ——寬度； ——高度。1， 畫出前梁受力圖、剪力圖和彎矩圖，如圖61所示2， 求出各點的剪力和彎矩已知：；；；；；；⑴剪力：（從右向左取，向上力為負，向下力為正）。 （3） 活塞桿均采用27SiMn號鋼，取屈服極限。圖56 底板接觸面積示意圖代入數(shù)據(jù)得：底座對底板的平均比壓： 第6章 支架強度計算液壓支架的頂梁、底座等部件都屬于箱體式焊接結(jié)構(gòu)件，它們的強度都取決于液壓支架工作阻力和鋼板及焊縫的許用應(yīng)力。)5最高位置前連桿與水平