【正文】 式()代入數(shù)據(jù)求得：第6章 液壓支架強(qiáng)度計算我國液壓支架強(qiáng)度計算中的強(qiáng)度條件如下：。， 常用承載結(jié)構(gòu)材料工藝表主要零部件名稱常用材料(MPa)工藝性能頂梁、底座、16Mn280350可焊性好、焊后無需熱處理15MnVN450470可焊性差、焊接時需要預(yù)熱，工藝?yán)щy14MnNbB700柱冒、連接座ZG270500ZG35Cr270350一般需調(diào)質(zhì)處理，鑄造缺陷較多，要嚴(yán)格控制質(zhì)量銷軸、連桿40Cr4540Mn230CrMnSi550360750900調(diào)質(zhì)處理： 安全系數(shù)表安全系數(shù)頂梁底座掩護(hù)梁前連桿后連桿[n]注：(1). 頂梁、，掩護(hù)梁、連桿、銷軸等不能進(jìn)行加載強(qiáng)度校核，. (2). 如果各結(jié)構(gòu)件計算出來的安全系數(shù)偏大時，可按標(biāo)準(zhǔn)鋼材厚度減薄，或減少加強(qiáng)筋數(shù)量和筋板高度，以減輕支架重量，降低成本。根據(jù)計算表明，改變結(jié)構(gòu)件高度對強(qiáng)度影響較大，而改變結(jié)構(gòu)件鋼板厚度對強(qiáng)度影響較小，在設(shè)計時可根據(jù)結(jié)構(gòu)件具體情況酌情處理。 頂梁的受力分析、剪力圖、彎矩圖。 頂梁受力圖，頂梁的危險截面在集中力作用處，故需校核此處的彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。，對每塊板進(jìn)行編號，對相同位置相同截面的編成一個號，再計算截面面積；最后計算截面形心距。 頂梁危險截面 頂梁各板件數(shù)據(jù)匯總件 號12345678數(shù) 量21222122面積 8000215681016020320101607600160011200形心位置131113222222125125125慣性所以，(1) 曲應(yīng)力和安全系數(shù)的計算 式() 式()代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得：故：頂梁的彎曲強(qiáng)度符合設(shè)計要求。(2) 剪切應(yīng)力和剪切強(qiáng)度的計算由材料力學(xué)可知，中性軸處剪應(yīng)力為最大，所以按此處進(jìn)行校核。此處按中性軸以上進(jìn)行計算，： 中性軸以上（或以下）各部分零件面積對中性軸之矩所以，得： 1) 危險截面中性軸處最大剪應(yīng)力此處 ()，代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得：， 2) 安全系數(shù)的計算 式()代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得：故：頂梁的剪切強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。掩護(hù)梁的受力分析、剪力圖、彎矩圖。由受力圖可以看出掩護(hù)梁的危險截面在前連桿與掩護(hù)梁鉸接處，故需校核此危險截面的彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。，對每塊板進(jìn)行編號，對相同位置相同截面的編成一個號，再計算截面面積；最后計算截面形心距。所以，件 號123數(shù) 量132面積 10200形心位置20160250慣性 掩護(hù)梁受力圖 掩護(hù)梁危險截面圖1. 彎曲應(yīng)力和安全系數(shù)的計算 式() 式()代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得：故：掩護(hù)梁的彎曲強(qiáng)度符合設(shè)計要求。2. 剪切應(yīng)力和剪切強(qiáng)度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。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(jìn)行校核。此處按中性軸以上進(jìn)行計算，、代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得：。所以。1) 危險截面中性軸處最大剪應(yīng)力 此處，代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得： 2) 安全系數(shù)的計算 式()代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得：故：掩護(hù)梁的剪切強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。底座的受力分析、剪力圖、彎矩圖。由受力圖可以看出掩護(hù)梁的危險截面在前連桿與掩護(hù)梁鉸接處，故需校核此危險截面的彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。，底座的危險截面在后連桿與底座鉸接處，故需校核此處的彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。，對每塊板進(jìn)行編號，對相同位置相同截面的編成一個號，再計算截面面積；最后計算截面形心距。 底座受力 底座危險截面圖 底座各板件數(shù)據(jù)匯總件 號123456數(shù) 量222211面積 形心位 15480560493690慣性矩 1. 截面中心主慣性矩 2. 彎曲應(yīng)力和安全系數(shù)的計算 式() 式()代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得： 故：底座的彎曲強(qiáng)度符合設(shè)計要求。3. 剪應(yīng)力和剪切強(qiáng)度的計算1) 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。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(jìn)行校核。此處按中性軸以上進(jìn)行計算，、經(jīng)計算，得：所以。2) 危險截面中性軸處最大剪應(yīng)力此處。，代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得： 3) 安全系數(shù)的計算 式()代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得：故：底座的剪切強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。結(jié) 論我國薄及較薄煤層分布廣泛，全國多處礦井都存有薄及較薄煤層。，約占煤炭總開采量的19%。為了充分實現(xiàn)較薄煤層的高效開采，充分利用煤炭資源，可以對較薄煤層采取長壁開采方式，本設(shè)計就是較薄煤層長臂開采的配套設(shè)備中液壓支架的設(shè)計。本文設(shè)計的液壓支架主要有以下特點：(1) 針對較薄煤層儲存特點，結(jié)構(gòu)緊湊，過機(jī)空間、人員操作、行走空間相對較大；頂梁為變斷面薄型、前翹整體頂梁，結(jié)構(gòu)簡單，對前部頂板的支撐效果好，并具有較高的可靠性；(2) 平衡千斤頂采用兩個φ125mm缸徑千斤頂，增加了平衡千斤頂作用可靠性以及連接裝置的可靠性；(3) 采用前單、后雙連桿機(jī)構(gòu)，支架穩(wěn)定性好，縱向尺寸小，搬運輸方便；(4) 底座采用整體剛性底座，即可保證推移機(jī)構(gòu)能順利出煤，又可提高支架整體剛度； (5) 推移機(jī)構(gòu)為短推桿機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)可靠，拆裝方便，利于實現(xiàn)快速移架；根據(jù)現(xiàn)有支架的結(jié)構(gòu)和特點，設(shè)計出了頂梁、底座、四連桿、立柱等重要部件的結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，對各個結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度進(jìn)行了校核，均滿足強(qiáng)度條件。在設(shè)計中，先繪制支架的主要的結(jié)構(gòu)件：頂梁、掩護(hù)梁、前后連桿、底座、立柱、平衡千斤頂，并進(jìn)行裝配成整體支架。通過繪制完整液壓支架加深了設(shè)計過程中對液壓支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計和參數(shù)設(shè)計的理解。在結(jié)構(gòu)確定和參數(shù)確定過程中參閱了大量的資料，并參考了在實習(xí)中看到的液壓支架的實體，最終確定最后結(jié)構(gòu)形式和具體參數(shù)。在進(jìn)行最后的強(qiáng)度校核時，選取了眾多方法種的一種，主要以建立支架力學(xué)模型和受力分析為主。參 考 文 獻(xiàn)[1] 丁紹南.《液壓支架設(shè)計》.北京：世界圖書出版社，1998，1～95[2] 楊振復(fù)，羅恩波.《放頂煤開采技術(shù)與放頂煤液壓支架》.北京：煤炭工業(yè)出版社，2003，5～45[3] ：《中國礦業(yè)大學(xué)出版社》，2000， 77～117[4]邢?？?，劉玉堂.《煤礦支護(hù)手冊》.北京：煤炭工業(yè)出版社，2001，　8～15[5] 趙宏珠.《綜采面礦壓與液壓支架設(shè)計》.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2005，20～35 [6] 雷天覺.《新編液壓工程手冊》.北京：北京理工大學(xué)出版社，2001， 8～12致 謝三年大學(xué)學(xué)習(xí)時光已經(jīng)接近尾聲，在此我想對我的母校，我的父母、親人們，我的老師和同學(xué)們表達(dá)我由衷的謝意。在這大學(xué)學(xué)習(xí)生活的最后階段，我們按照學(xué)校安排，完成了畢業(yè)設(shè)計，這不僅是對三年所學(xué)知識的全面系統(tǒng)的總結(jié)和檢驗，也是今后學(xué)習(xí)和工作的開始。在這里，我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師——熊學(xué)慧老師。每次遇到難題，我最先做的就是向熊老師尋求幫助，熊老師平日里工作繁多，而熊老師每次不管忙或閑，總會和我面談，然后一起商量解決的辦法。我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文的調(diào)整等各個環(huán)節(jié)中都給予了我細(xì)心的指導(dǎo)。這幾個月以來，老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。在設(shè)計過程中，同組的各位同學(xué)給了我很大的幫助，再次向他們表示真心的感謝。感謝學(xué)校、學(xué)院在我完成論文過程中提供一切資料和便利。感謝各位老師從百忙當(dāng)中查閱我的論文，謝謝各位老師的指導(dǎo)和教育。 您的學(xué)生：閆新閣2014年5月23日XLIII