基于并联机构的液压支架仿真研究

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液压支架是实现采煤作业综合化、机械化和自动化的重要设备。液压支架的使用可以增加煤产量、提高劳动生产率、降低开采成本、保障工人的生产安全。然而,液压支架存在原理上的缺陷,导致液压支架承受较大的内力,造成支架的倒架,不利于综采的顺利进行。我国现行的液压支架以四连杆液压支架为主,国内关于液压支架的研究大部分都集中在四连杆机构上,而很少有对液压支架的组成机构进行分析研究。本论文从液压支架的实际使用情况出发,鉴于传统四连杆液压支架的缺点和并联机构的承载能力高、动态性能好、稳定性好、结构简单的优点,研究基于并联机构原理具有全新结构的新型液压支架。本论文通过查阅大量关于液压支架以及并联机构的国内外文献资料,进行基于并联机构的液压支架仿真研究。本论文在对液压支架和并联机构的原理进行分析研究的基础上,对基于并联机构的液压支架进行了一些尝试性的研究。将并联机构替代传统液压支架中的四连杆机构,分析了并联机构与液压支架的结合点,以避免传统液压支架存在的原理性缺陷。在ADAMS中建立传统液压支架和并联液压支架的参数化模型,将传统液压支架的顶梁运动轨迹与并联液压支架的顶梁运动轨迹进行比较分析。在ADAMS中对并联液压支架运动学正解和逆解以及动力学进行研究;在ADAMS仿真分析的基础上,运用ANSYS Workbench对并联液压支架进行静力学分析和结构优化分析;通过ADAMS和Workbench的分析,得到并联机构是适宜作为液压支架核心结构的机构。
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