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第 35 卷第 03 期 2014 年03 月 煤 矿 机 械 Coal Mine Machinery V 0l _35No．O3 M ar．20 14 doi：10．13436／j．mkjx．201403039 基于 ANSY S 巷道掘进支护平台支撑臂强度分析 马齐江 。陈凯 。王开松 ( 安徽理工大学 机械工 程学 院，安徽 淮南 232001) 摘 要 ：利用 ANSYS Workbench 有限元软件 对某型巷道掘进 支护平 台支撑臂 的结构进行 强 度分析 ．研 究了平台支撑臂在最大载荷下的应力分布规律及变形情况。结果表明：平台支撑臂的强 度、刚度 满足安全要 求。从而论证 了平台支撑臂结构设计的合理性，为下一步平台支撑臂优化设计 提 拱 了重要 的理论 依 据 关键词 ：掘进巷道 ：支护作业；平 台支撑臂 ；强度分析 中 图分类 号 ：TD353 文献标 志码 ：A 文 章编 号 ：1003 —0794 (20 14 )03 —0089 —02 S tr ength A nalysis of Support A rm of Supporti ng O perati on Platform in E x cav ation R oadw ay B ased on A N SY S MA Qi-j iang，CHE N K ai ，W ANG K ai- song (Mechanical E ngineering College，Anhui University of Science and Technology，Huainan 232001，China) A bstr act：T he finite el ement software A NSY S W orkbench is applied to analyze the strength of support arIn of a certain typ e of the supp orting operation pl atform in excavation roadway in this art icl e．W hat is more，the stress distribution and deformation of the support ing arm platform at the maximum load is researched．T he resuhs suggest that the strength and stiffness of support a／in platform meet safety requirements，which demonstrate the structure design of support alqlq platform rational ity．T hese will provides the import ant theory basis to optimal design of support alTn platform ． K ey words：excavation roadway；supporting operation；support arm platform ；strengt h analysis 0引言 巷道掘进 支护平 台可 以实现掘进头支护构件 下截割时 ，载荷 波动有较大 随机性 ：升降油缸提供 拉力 ．机架受到 向上力 的作用 ．不利于整机 的稳 定 ．因此 ，尽量考虑 以横摆截割 为主辅 以上下摆动 截 割 ( 3)钻 进 工况分析 ：回转油缸与升 降油缸均锁死 ，截割 头转动的同时．沿其轴线以一定的速度向煤壁推进． 通过截齿对煤体的截割，使整个截割头钻人煤壁。 ①添加驱动 机架与大地移动副：35*time；升 降油缸与升降油缸杆移动副 ：0*time：回转油缸与回 转 油缸杆 移动 ：0*time：截 割头 与截割臂 转动副 ： 19 2d time ； ②仿真设置仿真时间25 S；仿真步数 300； ③仿真结果与分析从仿真结果(图略)可以 看 出：叉形架各铰结点载荷幅值随时间逐渐增大 ．主 要是因为在钻进工况下截割头沿其轴线 以一定的速 度 向煤岩推进 ．工作截齿 的数量逐渐增多 ．直至截 割头全部没人 工作 面 ：在钻进工况下 ，升降油缸主 要起推力作用 ．但左右油缸载荷 随时间变化步调并 不重合。 4结语 在建立整机刚柔耦合模型 的基础上 ．进行 刚柔 耦合动力学分析 ．得 到了典 型工况下 ．叉形架各铰 接点处动态载荷 曲线 ．分析结果与实际使用较吻 合 ．为叉形架动力学分析提供 了一条可行的途径 ． 也为之后进行 的结构分析及优化奠定基础 。 参考文献 ： [ 1]张安 宁，尹中会 ，梁超 ，等．EBZ255 悬臂式 掘进机升 降臂有 限元 分析 [J ]．煤矿机械 ，2011,32(9)：74—76． f2] 董磊 ，任 家骏 ，王喜胜 ．悬 臂式掘进 机 回转机 构 的建模 与动力学 分析[J ]．煤炭科学技术 ，2009，37(6)：83—85． [3] 郭卫东．虚拟样 机技术与 ADMS 应用实 例教程 [K ] ．北 京 ：北京 航空航天大学出版社 ．2008． [4] 张天量 ，任 家骏．基于虚拟样机 技术的 防爆 胶轮车 动态 分析 [J ]． 煤矿机械 ．2012．33(8)：90- 92． [5] 孙桓 ，陈作 模 ，葛文杰 ．机 械原理 [ M]．北 京 ：高等教 育 出版社 ， 200 7． [6] 李晓豁．基于 Proe／Adams 的纵轴式掘进 机虚拟 样机建模 [J ]．现 代矿业 ，2009，488( 12) ：38—4o． [7] 李晓豁．掘进机截 割的关键 技术研究 [M] ．北京 ：机械工业 出版 社 ．2007． 作者简介 ：乔双鹏 ( 1987一 ) ，山西洪洞 人 ，工程 师 ，主要从 事机 械结构 分析优化及精密减速箱设计 。电子信箱 ：qiao_tyut@163．corn ； 通讯作者 ：任家骏． 一89 一 责任编辑 ：于秀文 收稿 日期 ：2013—08—30