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基矛数字化功能样机技术的

液压支架性能分析

西安科技大学机械工程学院陈艳李曼

各行业对能源的需求及综采技术的提高，对煤为前、后排立柱前倾的支撑掩护式支架的模型。

矿设备提出了更高的要求。液压支架承担着防止顶

板冒落，维持一定工作空间的责任，对保证工作人

员的安全和各项工作的正常进行起着重要作用…，

对液压支架进行分析设计具有实际意义。

虚拟样机技术是近年来在ＣＡＤ、ＣＡＥ、ＣＡＭ和

ＤＦＡ、ＤＦＭ等技术的基础上发展起来的，它进一步图１支撑掩护式支架的几何模型

融合了现代信息技术、先进仿真技术和先进制造技Ｉ．前立柱２．后立柱３．前连杆

４．后连杆５．掩护梁６．顶梁

术，包含有数字化物理样机、功能虚拟样机和虚拟

工厂仿真３个方面内容［。数字化功能样机技术是２．２数字化功能样机的建立

作为优秀动力学仿真软件的ＡＤＡＭＳ，其Ｖｉｅｗ

对功能虚拟样机技术的扩展，是在ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ

模块提供有零件库，可以创建各种基本形状的物

技术和一般虚拟样机基础上发展起来的，应用该项

体［引。对于复杂形状的物体，一种方法是使用

技术可以对系统进行创新设计测试和评估，以缩短

ＡＤＡＭＳ／Ｅｘｃｈａｎｇｅ模块从其他ＣＡＤ软件如Ｐｒｏ／ｅ中

产品开发周期，降低产品开发成本，改进产品设计

输入零件模型，另一种方法是使用ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ创

质量，提高面向客户与市场需求的能力。

建出包含各零件特征点的简单物体。然后重新定义

１液压支架的力学模型物体的质心、质量、转动惯量等物理特性。在建立

其虚拟样机时，前后连杆简化为圆柱体，掩护梁和

液压支架的核心是四连杆机构，构成四连杆机

顶梁简化为平板。立柱简化成的圆柱体通过弹簧与

构的主要部件有掩护梁、前连杆和后连杆，四连杆

底座相连。在此假设底座的变形与运动均为零，故

设计的好坏决定着连杆和掩护梁的受力情况以及支

本模型中底座是与大地固接为一体的。

架轮廓尺寸的大小和变化。液压支架四连杆机构仅

在建立好各构件后，需要建立它们之问的约

有１个自由度，当顶梁做平动时，顶梁与掩护梁铰

束，以使各个独立的部件联系起来形成有机的整

接点的运动轨迹与顶梁端点的运动轨迹相同，由于

体。立柱与顶梁、掩护梁，连杆与掩护梁、底座之

支架本身的对称性，以及各联接销轴轴线基本平

间通过旋转副连接起来，为了实现立柱的伸缩运

行，在进行四连杆机构运动学分析时，通常将支