【正文】 61/633行程mm700側推千斤頂型式內進液3根缸徑/柱徑mm63/45推力/拉力kN98/48行程mm170護幫千斤頂型式雙作用單伸縮2根缸徑/柱徑mm100/70推力/拉力kN247／126行程mm240尾梁千斤頂型式雙作用單伸縮2根缸徑/柱徑mm160/105推力/拉力kN633/359行程mm700插板千斤頂型式雙作用單伸縮2根缸徑/柱徑mm63/45推力/拉力kN98/48行程mm650拉后溜千斤頂型式雙作用單伸縮1根缸徑/柱徑mm140/85拉力kN306行程mm700前梁千斤頂型式雙作用單伸縮2根缸徑/柱徑mm160/105推力/拉力kN633/360活塞腔工作阻力kN749（）行程mm180配套設備采煤機MG200/475W型前輸送機SGZ764/320D型后輸送機SGZ880/800型支架的受力分析與計算，是按理論力學中一物體受幾個力作用下處于平衡狀態(tài)時，所受力和力矩之和為零的原理來進行分析和計算的。所以當支架支撐后在處于平衡狀態(tài)時，取整體或某一部件為分離體也處于平衡狀態(tài)。其合力與合力矩為零。即：滿足靜力平衡的充分必要條件為:下面就根據這一理論將支架簡化成平面桿系進行受力分析與計算。（mm）前梁長度L1(mm)1100前梁千斤頂前絞點與前后頂梁絞點之距L2(mm)235頂梁前絞點與前立柱上絞點之距L3(mm)1011前梁千斤頂后絞點與前立柱之距L4(mm)589前立柱上絞點與頂梁后絞點之距L5(mm)1889后立柱上絞點與頂梁后絞點之距L6(mm)633頂板對頂梁作用力與頂梁后絞點之距L7(mm)待求掩護梁上絞點與四連桿機構瞬心的水平距離L8(mm)1308前后連桿的下絞點的水平距離L9(mm)739底板對底座作用力與后連桿下絞點距離L10(mm)待求后立柱的下絞點與后連桿的下絞點的水平距離L11(mm)1100前立柱的下絞點與后連桿的下絞點的水平距離L12(mm)2100前梁千斤頂的前絞點到頂板的距離h1(mm)398前梁與頂梁絞點到頂板的距離h2(mm)123頂梁前梁絞點到頂板的距離h3(mm)135前梁千斤頂后絞點到頂板之距h4(mm)410立柱的上絞點與的頂板之距h5(mm)125頂梁后絞點與頂板之距h6(mm)150四連桿機構掩護梁瞬心到頂梁后絞點水平之距h7(mm)300立柱下絞點到底板之距h8(mm)110前連桿下絞點到底板之距h9(mm)792后連桿下絞點到底板之距h10(mm)450前立柱在最高位置與垂直線的夾角α(176。)5最高位置前連桿與水平面的夾角α1(176。)51最高位置后連桿與水平面的夾角α2(176。)70 支架整體受力關系取前梁為分離體。 支架前梁受力分析已知:kN、mm、mm、mm、mm求： 、解： ： （）： （）： （）由式（）可得：kN由式（）可得：kN由式（）可得：kN取頂梁為分離體。 支架頂梁受力分析已知：，，，，，。求： ，。解：： （）： （）： （）由式（）可得： （）由式（）可得： （） 由式（）可得： （）取掩護梁為分離體。 支架掩護梁受力分析已知：，。求：，。解： ： （）： （） ： （）由（）可得： （）聯立（），（），（），（）可得： 聯立（），（）可得： 取底座為分離體。 支架底座受力分析已知：，，，，，。求：， 。解：： （）： （）由（）可得： 由（）可得：在把頂梁所受頂板的載荷求出后，就可以進一步計算出載荷在頂梁上面的分布情況。由于頂板與頂梁接觸情況不同，載荷實際分布很復雜。為計算方便，假設頂梁與頂板均勻接觸且載荷為線性分布。設頂梁長為，頂板的集中載荷為，其作用點距頂梁一端為。則當時，載荷分布為三角形。 頂梁三角形載荷分布頂梁前端比壓為0，頂梁后端比壓為： （）當時，載荷分布呈梯形分布。 頂梁梯形載荷分布頂梁前端比壓為： （）頂梁后端比壓為: （）式中：——頂梁前端比壓，；——頂梁后端比壓，；——頂梁長度，；——頂梁承受最大載荷，；——頂板對頂梁作用力作用的距頂梁后絞點位置，；——頂梁寬度。由前面計算可知，屬于第二種情況。代入數據計算，得：頂板對支架的巨大載荷經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。由于底板巖性不同，含水量不同等因素，使底板具有不同的抗壓強度。則在設計支架時，應驗算底板的比壓。底板與底座的接觸面積： （）式中：——底座的長度；——底座的寬度。 底板接觸面積示意圖底座對底板的平均比壓： （）5液壓支架的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構件，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力。為了保證它們具有足夠的強度，就必須根據力學原理進行強度校核。在液壓支架的研制、試驗過程中，各構件的強度計算是極為必要的。前面的內容已經給出了支架主要零部件受力分析和負荷的計算方法，但是由于液壓支架的結構特點、外載荷特點以及其使用條件的特殊性，在強度計算中的強度條件也是有其特殊性的。當然強度條件要以現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，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調整。下面簡單介紹我國液壓支架強度計算中的強度條件：1 強度校核均以材料的屈服極限計算安全系數。2 結構件、銷軸、活塞桿的屈服極限及強度條件：（1） 各結構件通常采用15MnVN等普通低合金結構鋼，并由具有保證厚度的鋼板焊接而成，按手冊中的屈服極限取值。（2） 主要銷軸均采用CrMo或40Cr等合金結構鋼，按手冊中的屈服極限取值。（3） 活塞桿均采用45號鋼，取屈服極限。（4）結構件、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力，MPa；——許用安全系數。3 缸體材料采用27SiMn無縫鋼管，取抗拉強度，強度條件為： （）式中 ——缸體許用應力，MPa；——許用安全系數，～4。4 焊條抗拉強度取，其強度條件為： （）式中： ——計算出的焊縫許用應力；——按焊條類型來定。5 許用擠壓應力按下式計算： （）6 安全系數 安全系數表安全系數前梁頂梁底座掩護梁前連桿安全系數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。 （2）如果各結構件計算出來的安全系數偏大時，可按標準鋼材厚度減薄，或減少加強筋數量和筋板高度，以減輕支架重量，降低成本。根據計算表明，改變結構件高度對強度影響較大，而改變結構件鋼板厚度對強度影響較小，在設計時可根據結構件具體情況酌情處理。、剪力圖和彎矩圖，，；；。（1） 剪力：（從右向左取，向上力為負，向下力為正）。對各點左右剪力計算如下：A、B、C三點處剪力均為。（2）彎矩：從A點向C點取矩（從右向左取，逆時針為正）A點： B點： C點： 所以BB截面為危險截面。最大彎矩。 前梁受力圖、剪力圖和彎矩圖 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）。 ，；，；，；。以上各式中：：各板截面形心至aa面距離，；：各板截面面積，；：各板厚度。（2）整個截面形心至面的距離： （）代入有關數據，得：（3）每個零件中心至截面形心之距： （）代入有關數據，得：，。（4）截面中心主慣性矩矩形截面的慣性矩為： （）式中：——寬度；——高度。每個零件對截面形心的慣性矩為： （）代入有關數據，得：；；；。所以，（5）彎曲應力和安全系數的計算 （） （）代入有關數據，得：式中：——材料屈服極限。故：前梁的彎曲強度符合設計要求。、剪力圖和彎矩圖，，，；，；，；，；。（1） 剪力：（從右向左取，向上力為負，向下力為正）。對各點左右剪力計算如下：F點：E點：D點：C點：B點：A點：（2）彎矩：從A點向D點取矩（從左向右取，順時針為正）A點：B點：C點：D點：從F點向D點取矩（從左向右取，順時針為正）F點：E點：D點：，其誤差在允許范圍內。所以DD截面為危險截面。最大彎矩。 頂梁受力圖、剪力圖和彎矩圖 頂梁危險截面示意圖（1）各板形心位置板1： （一塊）； 板2： （一塊）；板3： （一塊）； 板4： （兩塊）；板5： （四塊）； 板6： （兩塊）；板7： （一塊）； 板8： （一塊）。，；，；，；，；，；，；，；。以上各式中：：各板截面形心至aa面距離，；：各板截面面積，；：各板厚度。（2）整個截面形心至面的距離： 代入有關數據，得：（3）每個零件中心至截面形心之距： 代入有關數據，得：，，；，。（4）截面中心主慣性矩矩形截面的慣性矩為： 式中：——寬度；——高度。每個零件對截面形心的慣性矩為： 代入有關數據，得：；；；；；；；。所以，（5）彎曲應力和安全系數的計算 代入有關數據