为掌握外载作用情况对充填液压支架工作状态的影响,进而保证作业安全和延长支架的使用寿命,介绍了虚拟样机正交试验法,并以ZZC8800/20/38型六柱式充填液压支架为例,对支架后顶梁的外载作用点位置对其受力影响程度进行试验研究。结果表明:正交试验法可以用来分析充填液压支架后顶梁的工况,并经试验确定了扭转加载形式为支架的危险工况,起到了缩小外载样本空间的作用,减少了后续样机可靠性试验的试验次数,大幅缩短了试验时间,可为充填液压支架危险工况研究提供有效的指导方法,从而有利于充填液压支架的使用维护。

为优化充填液压支架整体的框架结构,对充填支架整体进行简单的力学分析,采用UG对液压支架顶梁进行实体建模设计,应用Ansys Workbench对顶梁进行有限元分析,得到了危险工况下的应力分布和位移变化.以此为基础,以顶梁体质量为优化目标,顶板厚度、顶梁主筋板厚度和高度设为变量,对顶梁主要尺寸进行优化设计.优化后,顶梁主筋板厚度减少2 mm,顶板厚度减小4 mm,主筋板高度增加8 mm,共减轻质量197.65 kg,为验证顶梁优化结果的正确性,重新对优化后顶梁的三维模型进行了虚拟强度试验,试验结果

为提高固体充填液压支架底座的强度和可靠性,以ZZC8800/20/38型六柱支撑式固体充填液压支架底座为研究对象,根据其结构和工作特点,建立了顶梁和底座的受力模型,并对底座进行工况分析,确定了其危险工况和对应的加载方式,利用Pro/E软件建立了底座的有限元模型,采用有限元法,在ANSYS Workbench软件中对其进行了有限元强度分析,根据分析结果对底座进行结构优化改进,通过优化前后有限元结果对比,结果表明,优化后底座的强度得到了明显的提高,特别提高了底座的抗弯抗扭能力,最大等效应力下降了79