【正文】 40形心位置cm結(jié)構(gòu)件的形心位置為：代入數(shù)據(jù)得：（2）慣性矩 將數(shù)據(jù)代入公式，算得總慣性矩為： =（3）彎曲應(yīng)力kN/ 鋼板材料選取16Mn，σs =34335 KN/ 滿足強(qiáng)度要求。 底座強(qiáng)度校核、強(qiáng)度校核底座通過立柱，前后連桿支撐支架的頂梁及掩護(hù)梁，是支架的主要承壓部件，主要對(duì)其壓力強(qiáng)度進(jìn)行校核，基本不受彎矩影響。底座受力如圖 710 所示：圖 710 底座受力情況 圖中立柱的壓力以及前后連桿的拉力或壓力在前面已經(jīng)算出，由得由上式求得前端的支反力為1）最高位置時(shí)的情況： = ====在最低位置時(shí)的情況： = 表75底座數(shù)據(jù) 彎矩位置Mb KNmMc KNm最高位置最低位置1599由表75中可知，最大彎距發(fā)生在立柱的柱窩處。但是柱窩處專門焊接了柱窩，斷面加強(qiáng)。危險(xiǎn)斷面在離柱窩中心250mm處，如圖711所示。該處彎距為 最大彎矩處截面如圖711 圖711 底座最大彎矩箱體結(jié)構(gòu)圖表76形心位置計(jì)算數(shù)據(jù)列于 件號(hào)123件數(shù)411Fn 80268268Jn 6060Yn 0結(jié)構(gòu)的形心位置為結(jié)構(gòu)的對(duì)稱軸線。其慣性距為 = 彎曲應(yīng)力 8 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)的作用及特點(diǎn)液壓支架由不同數(shù)量的立柱合千斤頂組成，采用不同的操縱閥以實(shí)現(xiàn)升柱、降柱、移架、推溜等功作。雖然支架的液壓缸(立柱和千斤頂)種類、數(shù)量很多，但其液壓系統(tǒng)都采用多執(zhí)行元件的并聯(lián)系統(tǒng)。液壓支架的液壓傳動(dòng)，與其它機(jī)械的容積式液壓傳動(dòng)有很大的區(qū)別，其特點(diǎn)加下：工作液的壓力高(管路內(nèi)的壓力達(dá)20～40MPa，立柱內(nèi)的壓力達(dá)　　30～70MPa)，流量大(350～140l/min)；在液壓系統(tǒng)種，采用粘度低和容量大的液體作為工作介質(zhì)；液壓缸、操縱閥，其它調(diào)節(jié)和控制裝置等總的數(shù)量大(高壓泵1～6臺(tái)、液壓缸300～1500個(gè)、安全閥150～300個(gè)，還有同樣數(shù)量的液控單向閥)；泵－液壓缸傳動(dòng)系統(tǒng)的換算彈性模數(shù)較低；根據(jù)支架的數(shù)目改變液流的參數(shù)；所有支架在結(jié)構(gòu)上都有著相同的液壓缸、液壓裝置以及它們之間都有相同的連接方式(相同的液壓系統(tǒng))；每節(jié)支架都重復(fù)著相同的工序，這些工序的總和構(gòu)成液壓支架的基本工序；為了保證系統(tǒng)具有較高的容積效率，實(shí)現(xiàn)無故障作業(yè)及工作人員的安全，液壓系統(tǒng)的元件和部件要有好的密封性和可靠性。這些特點(diǎn)體現(xiàn)了液壓傳動(dòng)元件以及整個(gè)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，即：液壓支架是以單節(jié)支架為單元的，這就決定了液壓系統(tǒng)的構(gòu)成，即工作面支架和端頭支架的液壓系統(tǒng)成為液壓支架的基本組成部分。此外，可以把泵站、中心控制臺(tái)和支架的液壓管路等部分作為支架的公用液壓系統(tǒng)。其中每個(gè)部分都具有獨(dú)立的功能，在改善液壓傳動(dòng)或者制定新的方案時(shí)，一般都可以單獨(dú)地加以研究。 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法根據(jù)液壓系統(tǒng)的架型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定立柱和千斤頂數(shù)目，并擬定液壓系統(tǒng)。帶壓移架回路如圖81所示。在立柱控制閥前面裝設(shè)一個(gè)由移架液路控制的支撐保持閥和一個(gè)與立柱活塞桿腔液路相通的截流閥，可時(shí)支架帶壓移架，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮在移架時(shí)，支架對(duì)頂板的支撐力應(yīng)大于10KN/m。圖81帶壓移架回路1－輸送機(jī)；2－支架；3－推移千斤頂；4－立柱；5－安全閥；6－液控單向閥；7－制成保持閥；8－節(jié)流閥 千斤頂系統(tǒng)千斤頂系統(tǒng)包括前梁、平衡、側(cè)推、推移、護(hù)幫、防倒、防滑和調(diào)架千斤頂。這類千斤頂控制系統(tǒng)一般由油缸上加一些必要的液壓閥構(gòu)成。常用的千斤頂控制回路有如下形式：. 側(cè)推、調(diào)架、防倒系統(tǒng)圖82為單作用式，圖83為雙作用式。 圖82單作用式 圖83雙作用式. 推移千斤頂系統(tǒng)推移千斤頂系統(tǒng)如下圖所示。a為單向鎖緊回路，b為差動(dòng)回路，c為千斤頂定壓回路，用于輔助移架千斤頂?shù)耐屏ο拗圃谝欢ǚ秶?，在該千斤頂?shù)幕钊灰粋?cè)液路上增設(shè)一個(gè)定壓開關(guān)閥。當(dāng)操縱操縱閥時(shí)，壓力液經(jīng)分流閥后分成兩路：一路去推移千斤頂，另一路經(jīng)定壓開關(guān)閥去輔助移架千斤頂。當(dāng)液壓力超過定壓關(guān)閉閥的調(diào)整壓力時(shí)，該閥關(guān)閉，切斷液路，保證輔助移架千斤頂?shù)耐屏Σ怀^調(diào)定值。 平衡千斤頂系統(tǒng)一般用雙向鎖緊限壓回路圖84所示。圖84雙向鎖緊限壓回路. 活動(dòng)側(cè)護(hù)板控制方式（1）彈簧機(jī)構(gòu)式。其優(yōu)點(diǎn)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要液壓元件，但功能較差，不具備調(diào)架性能，適應(yīng)煤層傾角很小的工作面。（2）彈簧與液壓無閉鎖混合系統(tǒng)。這種方式除彈簧機(jī)構(gòu)外，需裝備3－4個(gè)千斤頂及其操縱系統(tǒng)。與第一種方式相比，增加了設(shè)備費(fèi)用，在功能方面并未獲得顯著的改善。但目前我國(guó)煤礦大量的支架式采用這種控制方式的活動(dòng)側(cè)護(hù)板。（3）彈簧與液壓閉鎖系統(tǒng)混合式。與第二種無閉鎖系統(tǒng)比較，只是控制閥的功能不同，并增加了2—3個(gè)安全閥，使設(shè)備費(fèi)用并不會(huì)顯著增加，卻獲得了較好的防倒、防矸和調(diào)架的性能。（4）全液壓控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)方面取消了彈簧，增加了一條低壓供液系統(tǒng)和壓力順序閥，使活動(dòng)側(cè)護(hù)板具備了良好的性能，還可簡(jiǎn)化頂梁和掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)。根據(jù)支架的工作原理，做出液壓系統(tǒng)如下圖85所示：圖85 液壓系統(tǒng)圖1立柱 2推移千斤頂 3護(hù)幫千斤頂 4前梁千斤頂 5平衡千斤頂 6頂梁側(cè)推千斤頂 7掩護(hù)梁側(cè)推千斤頂 8后連桿側(cè)推千斤頂 9調(diào)整千斤頂立柱或千斤頂?shù)木唧w操作過程如下：(1) 立柱的操作操縱手柄，使三位四通閥處于左位，此時(shí)高壓油液經(jīng)單向閥進(jìn)入立柱下腔，而立柱上腔油液接低壓油液O，立柱上腔回油，從而前后立柱升起；操縱手柄，使三位四通閥處于右位，立柱下腔回液，從而前后立柱降下。(2) 前梁千斤頂?shù)牟僮鞑倏v手柄，使三位四通閥處于左位，高壓油液經(jīng)單向閥進(jìn)入前梁千斤頂?shù)幕钊唬傲呵Ы镯數(shù)幕钊麠U腔接低壓油液，前梁千斤頂?shù)幕钊麠U腔油液經(jīng)油管回到油箱，前梁千斤頂被撐起；操縱手柄，使三位四通閥處于右位，前梁千斤頂?shù)幕钊唤拥蛪河鸵夯赜?，前梁千斤頂被收回?3) 護(hù)幫板的前擺與收回操縱手柄，使三位四通閥處于左位，高壓油液經(jīng)單向閥進(jìn)入護(hù)幫板千斤頂?shù)幕钊?，而護(hù)幫板千斤頂?shù)幕钊麠U腔接低壓油液，護(hù)幫板千斤頂?shù)幕钊麠U腔油液經(jīng)油管回到油箱，護(hù)幫板千斤頂擺動(dòng)；操縱手柄，使三位四通閥處于右位，護(hù)幫板千斤頂?shù)幕钊唤拥蛪河鸵夯赜停o(hù)幫板千斤頂被收回。(4) 側(cè)護(hù)板的伸出與收回操縱手柄，使三位四通閥處于左位，高壓油液經(jīng)單向閥進(jìn)入側(cè)護(hù)板千斤頂?shù)幕钊唬鴤?cè)護(hù)板千斤頂?shù)幕钊麠U腔接低壓油液，側(cè)護(hù)板千斤頂?shù)幕钊麠U腔油液經(jīng)油管回到油箱，側(cè)護(hù)板千斤頂伸出；操縱手柄，使三位四通閥處于右位，側(cè)護(hù)板千斤頂?shù)幕钊唤拥蛪河鸵夯赜停瑐?cè)護(hù)板千斤頂被收回。(5) 推溜與移架操縱手柄，使三位四通閥處于左位，高壓油液經(jīng)單向閥進(jìn)入推溜千斤頂?shù)幕钊?，而推溜千斤頂?shù)幕钊麠U腔接低壓油液，推溜千斤頂?shù)幕钊麠U腔油液經(jīng)油管回到油箱，從而推動(dòng)輸送機(jī)移；操縱手柄，使三位四通閥處于右位，推溜千斤頂?shù)幕钊唤拥蛪河鸵夯赜?，使推移千斤頂?shù)母左w推動(dòng)支架前移。(6) 后插板千斤頂?shù)纳斐雠c縮回操縱手柄，使三位四通閥處于左位，高壓油液經(jīng)單向閥進(jìn)入后插板千斤頂?shù)幕钊唬蟛灏迩Ы镯數(shù)幕钊麠U腔接低壓油液，后插板千斤頂?shù)幕钊麠U腔油液經(jīng)油管回到油箱，從而后插板千斤頂?shù)幕钊麠U推動(dòng)后插板伸出；操縱手柄，使三位四通閥處于右位，后插板千斤頂?shù)幕钊唤拥蛪河鸵夯赜?，使后插板千斤頂?shù)幕钊麠U拉動(dòng)后插板，使其縮回。9技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析本設(shè)計(jì)的液壓支架經(jīng)過多方面學(xué)習(xí)調(diào)查，綜合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)綜采技術(shù)，根據(jù)市場(chǎng)需求，經(jīng)濟(jì)可靠的原則，在多個(gè)方案中進(jìn)行選擇，最后確定的方案。該方案綜合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所提出的一些問題，本著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低、可靠性高等原則設(shè)計(jì)的。特別是支架四連桿的設(shè)計(jì)，充分運(yùn)用了計(jì)算機(jī)，計(jì)算出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。本次設(shè)計(jì)充分考慮人機(jī)關(guān)系、布局合理、操作方便，在試驗(yàn)中，利于觀察，利于對(duì)應(yīng)急情況的處理，液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各液壓元件位置關(guān)系明確，操作方便。由于液壓支架是在地下工作的，安全是極其重要的，本設(shè)計(jì)本著這個(gè)原則進(jìn)行了相關(guān)的強(qiáng)度校核，保證其在井下的安全可靠。另外，本設(shè)計(jì)的支架維修方便，零件共用率高；移架方便，降低了經(jīng)濟(jì)成本和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，為企業(yè)帶來了經(jīng)濟(jì)效益。10 結(jié)論綜采面中厚煤層液壓支架設(shè)計(jì)即將結(jié)束。從開始接到論文題目到參數(shù)計(jì)算、作圖，再到論文的完成，每走一步對(duì)我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。在這段時(shí)間里，通過對(duì)液壓支架的選型設(shè)計(jì)，總體設(shè)計(jì)，受力分析，強(qiáng)度校核，綜合運(yùn)用了所學(xué)到的各門學(xué)科知識(shí)而且學(xué)到了很多知識(shí)，也有很多感受。開始對(duì)液壓支架等相關(guān)技術(shù)很不了解的狀態(tài)，通過獨(dú)立的學(xué)習(xí)，查看相關(guān)的資料和書籍和老師指導(dǎo)，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，又通過實(shí)習(xí)進(jìn)一步了解了液壓支架，為順利的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)雖然我的論文不是很成熟，還有很多不足之處，但這里面的每一個(gè)圖、每一個(gè)數(shù)，都有我辛勤汗水的結(jié)晶。使我感覺到了知識(shí)充實(shí)帶來的快樂。這次做論文的經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益，我感受到做研究是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會(huì)有所突破。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)和工作得到更大的進(jìn)步。參 考 文 獻(xiàn)【1】蔣國(guó)安 郭福君 羅大炎 編著，《液壓支架》，山東科學(xué)技術(shù)出版社。1980年【2】邢?？?劉唐等編著，《煤礦支護(hù)手冊(cè)》，煤炭工業(yè)出版社。1991年12月【3】張家鑒 陳享文 伊長(zhǎng)德 編著，《液壓支架》，煤炭工業(yè)出版社。1985年10月【4】徐濪 編著，《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社。1992年【5】王國(guó)彪 饒明杰 編著，《液壓支架優(yōu)化設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)模擬分析》，機(jī)械工業(yè)出版社。1994年【6】雷天覺 編著，《液壓工程手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社。1990年【7】高秀華 鄧洪超等編著，《機(jī)械三維動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)仿真技術(shù)》，化學(xué)工業(yè)出版社。2003年3月【8】王國(guó)法等編著，《液壓支架技術(shù)》，煤炭工業(yè)出版社。1999年【9】煤炭部煤炭科學(xué)研究院編著，《綜采設(shè)備配套圖側(cè)》。1983年【10】宋錦春等編著，《液壓與氣壓傳動(dòng)》，科學(xué)出版社。2006年【11】Wang Guofa, Resarch on oewtype highefficiency lowposion caving powered support and imppoving recovery, proceedings of the international mining rech39。97,symposium shanghai/China. China coal industry publishing house, 1998【12】Shi Yuanwei, Research on the Interaction Between Roof Strata and Shield Suppons, 16th Conference on Ground Control in Mining 1998致謝本次設(shè)計(jì)給我們大學(xué)的生活畫上了一個(gè)圓滿的句號(hào)，設(shè)計(jì)的成功離不開指導(dǎo)老師和同學(xué)的幫助。在這里，我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師郭新柱老師。在設(shè)計(jì)過程中，老師給了我以悉心的指導(dǎo)，無論是在論文的選題、收集資料中，還是在具體的寫作過程中，在此向我的敬愛的導(dǎo)師表示真誠(chéng)的感謝。其次，我還要向機(jī)電系的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師在學(xué)習(xí)期間對(duì)我的教誨和幫助表示感謝！還要感謝我的各位同學(xué)，感謝他們的幫助、理解與支持，他們真摯的友誼我將永存于心！最后，向百忙之中抽出時(shí)間來評(píng)閱論文的各位老師致意最衷心的感謝！由于時(shí)間倉(cāng)促，論文中一定有不完善之處，并真誠(chéng)的希望各位老師對(duì)論文提出寶貴的意見。附錄 英文文獻(xiàn)：Study on Reliability of Face Support SystemOur country is by the well labor mining coal primarily country, in the coal output well labor mining accounts for above 90%. Along with our country’s economy and the science and technology’s development ,the well labor mining working surface support equipment and the mining technological level unceasingly enhances, the corresponding working surface output and the benefit also have the fundamental improvement。 Especially along with the high production highly effective mine pit construction, through reduces the person to propose the effect in partic