【正文】 所以，（5）彎曲應(yīng)力和安全系數(shù)的計(jì)算 代入有關(guān)數(shù)據(jù)。（4）截面中心主慣性矩矩形截面的慣性矩為： 式中：——寬度；——高度。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。 頂梁受力圖、剪力圖和彎矩圖 頂梁危險(xiǎn)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）。所以DD截面為危險(xiǎn)截面。（1） 剪力：（從右向左取，向上力為負(fù)，向下力為正）。故：前梁的彎曲強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。每個(gè)零件對截面形心的慣性矩為： （）代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得：；；；。（2）整個(gè)截面形心至面的距離： （）代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得：（3）每個(gè)零件中心至截面形心之距： （）代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得：。 ，；，；，；。最大彎矩。對各點(diǎn)左右剪力計(jì)算如下：A、B、C三點(diǎn)處剪力均為。、剪力圖和彎矩圖，；；。 （2）如果各結(jié)構(gòu)件計(jì)算出來的安全系數(shù)偏大時(shí)，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。4 焊條抗拉強(qiáng)度取，其強(qiáng)度條件為： （）式中： ——計(jì)算出的焊縫許用應(yīng)力；——按焊條類型來定。（4）結(jié)構(gòu)件、銷軸和活塞桿的強(qiáng)度條件為： （）式中： ——危險(xiǎn)斷面計(jì)算出的最大應(yīng)力，MPa；——許用安全系數(shù)。（2） 主要銷軸均采用CrMo或40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼，按手冊中的屈服極限取值。下面簡單介紹我國液壓支架強(qiáng)度計(jì)算中的強(qiáng)度條件：1 強(qiáng)度校核均以材料的屈服極限計(jì)算安全系數(shù)。前面的內(nèi)容已經(jīng)給出了支架主要零部件受力分析和負(fù)荷的計(jì)算方法，但是由于液壓支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、外載荷特點(diǎn)以及其使用條件的特殊性，在強(qiáng)度計(jì)算中的強(qiáng)度條件也是有其特殊性的。為了保證它們具有足夠的強(qiáng)度，就必須根據(jù)力學(xué)原理進(jìn)行強(qiáng)度校核。底板與底座的接觸面積： （）式中：——底座的長度；——底座的寬度。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(qiáng)度。由前面計(jì)算可知，屬于第二種情況。 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(dāng)時(shí)，載荷分布呈梯形分布。設(shè)頂梁長為，頂板的集中載荷為，其作用點(diǎn)距頂梁一端為。由于頂板與頂梁接觸情況不同，載荷實(shí)際分布很復(fù)雜。求：， 。解： ： （）： （） ： （）由（）可得： （）聯(lián)立（），（），（），（）可得： 聯(lián)立（），（）可得： 取底座為分離體。 支架掩護(hù)梁受力分析已知：。求： 。 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。)51最高位置后連桿與水平面的夾角α2(176。（mm）前梁長度L1(mm)1100前梁千斤頂前絞點(diǎn)與前后頂梁絞點(diǎn)之距L2(mm)235頂梁前絞點(diǎn)與前立柱上絞點(diǎn)之距L3(mm)1011前梁千斤頂后絞點(diǎn)與前立柱之距L4(mm)589前立柱上絞點(diǎn)與頂梁后絞點(diǎn)之距L5(mm)1889后立柱上絞點(diǎn)與頂梁后絞點(diǎn)之距L6(mm)633頂板對頂梁作用力與頂梁后絞點(diǎn)之距L7(mm)待求掩護(hù)梁上絞點(diǎn)與四連桿機(jī)構(gòu)瞬心的水平距離L8(mm)1308前后連桿的下絞點(diǎn)的水平距離L9(mm)739底板對底座作用力與后連桿下絞點(diǎn)距離L10(mm)待求后立柱的下絞點(diǎn)與后連桿的下絞點(diǎn)的水平距離L11(mm)1100前立柱的下絞點(diǎn)與后連桿的下絞點(diǎn)的水平距離L12(mm)2100前梁千斤頂?shù)那敖g點(diǎn)到頂板的距離h1(mm)398前梁與頂梁絞點(diǎn)到頂板的距離h2(mm)123頂梁前梁絞點(diǎn)到頂板的距離h3(mm)135前梁千斤頂后絞點(diǎn)到頂板之距h4(mm)410立柱的上絞點(diǎn)與的頂板之距h5(mm)125頂梁后絞點(diǎn)與頂板之距h6(mm)150四連桿機(jī)構(gòu)掩護(hù)梁瞬心到頂梁后絞點(diǎn)水平之距h7(mm)300立柱下絞點(diǎn)到底板之距h8(mm)110前連桿下絞點(diǎn)到底板之距h9(mm)792后連桿下絞點(diǎn)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。其合力與合力矩為零。 液壓支架主要技術(shù)參數(shù)一覽表 液壓支架主要技術(shù)參數(shù)表設(shè)備（部件）名稱項(xiàng)目單位技術(shù)參數(shù)附注支架整體性能支架高度mm1700～3200支架寬度mm1420～1590支架中心距mm1500支護(hù)強(qiáng)度MPa對底板比壓MPa初撐力kN5316P=工作阻力kN6644P=40MPa操作方法本架操作泵站壓力MPa35立柱型式單伸縮機(jī)械加長4根缸徑/柱徑mm230/210機(jī)械加長桿直徑mm179初撐力kN1329P=工作阻力kN1661P=40MPa機(jī)械加長調(diào)高mm700液壓行程mm800推移千斤頂型式倒裝差動(dòng)式1根缸徑/柱徑mm160/105推力/拉力kN361/633行程mm700側(cè)推千斤頂型式內(nèi)進(jìn)液3根缸徑/柱徑mm63/45推力/拉力kN98/48行程mm170護(hù)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(shè)備采煤機(jī)MG200/475W型前輸送機(jī)SGZ764/320D型后輸送機(jī)SGZ880/800型支架的受力分析與計(jì)算，是按理論力學(xué)中一物體受幾個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，所受力和力矩之和為零的原理來進(jìn)行分析和計(jì)算的。（3）卡環(huán)剪切強(qiáng)度MPa （）式中：——卡環(huán)剪切面積，；——許用剪切應(yīng)力，MPa。 MPa（1）卡環(huán)與活柱端部擠壓強(qiáng)度MPa （）式中：——立柱工作阻力；——卡環(huán)與活柱端部擠壓面積,。所以，螺紋強(qiáng)度滿足要求。（3）缸口螺紋處強(qiáng)度驗(yàn)算①缸筒螺紋處強(qiáng)度螺紋處拉應(yīng)力：MPa （）螺紋處剪應(yīng)力：MPa （）合成應(yīng)力：MPa （）安全系數(shù)： 式中：——油缸初撐力，1329kN；——油缸外徑，273mm；——螺紋大徑，250mm；——螺紋內(nèi)摩擦系數(shù)，??；——螺紋預(yù)緊力系數(shù)，??；——缸筒材料屈服極限，MPa；——許用安全系數(shù)，一般取。代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得：MPa焊縫抗拉強(qiáng)度：MPa 安全系數(shù)為： （）——許用安全系數(shù)，一般取。代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得:所以，缸體壁厚滿足強(qiáng)度要求。：（1）缸體壁厚驗(yàn)算 （）式中：——?jiǎng)傮w實(shí)際最大承壓，MPa。故MPa （）式中：——許用安全系數(shù)，；——材料屈服極限，活塞桿采用45鋼MPa。 cm3 ——考慮加長桿和活柱配合間隙，當(dāng)單邊偏向受力時(shí)，所產(chǎn)生的最大偏距。 立柱受力分析圖由以上數(shù)據(jù)可得： cm（2）油缸的最大撓度： 當(dāng)時(shí)， （）當(dāng)，或時(shí)， （）當(dāng)，時(shí)， （）式中： ——鋼材彈性模量， MPa； ,.，所以由上列各式可得：,；,； cm。 此值僅當(dāng)活塞桿頭部距在載荷下發(fā)生最大撓度出的距離才適用 mm 其中為立柱活塞桿全部伸出時(shí)缸底和柱頭的軸銷孔之距，mm?！左w斷面慣性矩——活塞桿端部銷孔至油缸限位處間距，cm；——缸底銷孔至油缸限位處間距，cm；由以上條件查極限力計(jì)算圖，得到 。代入數(shù)據(jù)得 kN MPa即 取40合理立柱工作阻力按下式進(jìn)行計(jì)算： （）帶入數(shù)據(jù)得： kN 液壓支架立柱已知參數(shù)初撐力1329工作阻力1661油缸外徑273活柱外徑210油缸內(nèi)徑230活柱內(nèi)徑180加長桿直徑立柱調(diào)高行程1500液壓行程800加長桿調(diào)高700驗(yàn)算活塞桿全部伸出并受最大同心縱向載荷的穩(wěn)定性。因此，取泵站壓力為32MPa。代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得： mm mm圓整，取mm。本支架中，=5400kN，=4，=40MPa， = 10176。根據(jù)設(shè)計(jì)要求：取移架力為300kN，推溜力為150kN。一般薄煤層支架的移架力為100～150 kN；中厚煤層支架為150～300 kN；厚煤層支架為300～400 kN。一般取初撐力為倍的工作阻力。較大的初撐力能使支架較快達(dá)到工作阻力，減緩頂板的早期下沉速度，增加頂板的穩(wěn)定性。 （） mm2 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。支護(hù)強(qiáng)度是指支架對單位面積頂板提供的工作阻力。7. 支架各部件受力，按不同支護(hù)高度時(shí)受力最大值進(jìn)行強(qiáng)度校核。6. 作用在頂梁上水平力的產(chǎn)生有兩種情況：一種是由于支架在承載讓壓時(shí)，由于頂梁前端運(yùn)動(dòng)軌跡為雙紐線，所以頂梁與底板有產(chǎn)生位移的趨勢，水平力為頂梁合力與靜摩擦系數(shù)的乘積，其方向與頂梁產(chǎn)生位移方向趨勢相反；另一種是由于頂板向采空區(qū)方向移動(dòng)，使支架頂梁受指向煤壁的水平力，最大水平力數(shù)值與第一種相同。4. 通過分析和計(jì)算可知，掩護(hù)梁上矸石的作用力，只能使支架實(shí)際支護(hù)阻力降低，所以在進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)不計(jì)，使掩護(hù)梁偏于安全。2. 金屬結(jié)構(gòu)件按材料力學(xué)上的直梁理論來