关于ANSYSWorkbench液压支架推移杆有限元分析.pdf

学兔兔 第 6期(总第 181期) 机 械 工 程 与 自动 化 NO．6 2013年 l2月 MECHANlCAL ENGINEER1NG AUTOMATION Dec． 文章编号 ：1672—6413(2013)06-0011—02 基于ANSYSWorkbench的液压支架推移杆有限元分析束 田虎楠 。”，王作棠 。，辛 林 。，黄温钢 。，张 朋 ，王建华 。 (1． 中国矿业大学 煤炭资源与安全开采 国家重点实验室，江苏 徐州 221116；2．中国矿业大学 矿业工程 学院，江苏 徐州 221116；3．新疆大学 机械工程学院，新疆 乌鲁木齐 830008；4．徐州 中澳能源科 技有 限公司，江苏 徐州 221008) 摘要 ：通过在SolidWorks中对液压支架推移杆进行三维实体建模和在 ANSYSWorkbench中的有限元分析， 不仅得到了井下 3种常见工况下推移杆上最大应力和最大变形量 以及其存在的危险部位．还找到了推移机构 初步设计的结构缺陷，结果证明在机械零部件设计中应力集中不可忽略。 关键词：液压支架 ；推移杆 ；ANSYSWorkbench；有限元分析；应力集 中 中图分类号：TD355．4：TP391．77 文献标识码 ：A 0 引言 不考虑焊缝对推移杆有 限元分析的影响，将推移 液压支架是煤矿重要的综采机械设备之一，其主 杆作为一个实体进行整体的网格 自由划分，网格类型 要作用是推移刮板机 、采煤机和支护顶板等。液压支 选用具有蠕变、膨胀、塑性 、大变形 、应力强大和大应变 架推移机构是液压支架 的关键组成部分，包括长推移 能力 的 Solid45单元 ，网格尺 寸为 32．5，网格数为 机构和短推移机构两种形式。组合式推移机构属于长 37889个。推移杆网格划分如图2所示 。 推移机构，主要 由推移千斤顶、组合式推移杆、连接头 和销轴组成，其作用是推溜、移架和拉后溜[1]。 1 推移杆的三维实体建模 图 2 推移杆网格划分 液压支架推杆大部分是由钢板组焊而成的箱型结 3 推移杆的受力分析 构件L2]，结构不算太复杂。为提高数值模拟的精度 将在SolidWorks[4 中建立的三维实体模型导入 和减少计算机的迭代次数 ，在进行有限元三维实体建 到专业的有限元分析软件 ANSYSWorkbench[。中， 模前有必要对推杆进行合理的简化 ：忽略对推移杆强 根据液压支架推杆的实际使用工况和受力特点，采用不 度分析影响不大的筋板 、导向板 、导向轴 、焊缝坡 口等 。 同的约束和载荷对其强度进行有限元分析。本文主要 在此原则下利用 SolidWorks建立 了组合式推移杆三 对液压支架井下常见的3种工况进行有限元分析口 ]。 维实体模型，如图 l所示 。 3．1 工况一 (组合式推移杆推移输送机) 由推移千斤顶的技术特征可知，在泵站压力为 31．5MPa时，千斤顶的最大推溜力为 361kN，