统的压力损失系数。若研究液压支架的个执行机构，例如推移千斤顶的工作情况，则当工作液进到活塞杆腔是，其压力损失应包括供液管路和回液管路上的阻力损失图侧推装置支撑掩护式液压支架总体方案设计及仿真模拟式中沿程阻力损失局部阻力损失密度阻力系数管道长度管道内径局部阻力系数液压缸增压系数，及液压缸的回液腔有效工作面积与工作腔有效面积之比和供液和回液线上的管路段数和供液管和回液管路上的局部阻力个数，包括接头弯头三通孔口及液压元件等管路中的液体流量。支架移架速度的计算图解分析法支架移架时间的静力计算可用图解法，如图所示，液压传动的工况可由泵的特性曲线和液压网路的曲线的交点加以确定。交点的坐标给定了在泵站工作压力的作用下进入液压网路中工作液的流量，该工作压力足以克服液压网路中的液压阻力和移架时间的有效阻力。只要知道千斤顶工作腔截面积和它的行程伸缩量，就容易确定移架的时间，即如果泵和网路特性曲线的交点处在泵的定量段上，则泵的全部流量都供给给了液压网路。如果该特性曲线的交点在泵的变量段上，则只有泵的部分流量供给给图确定液压传动工况的图解法支撑掩护式液压支架总体方案设计及仿真模拟了液压网路，该流量可由如下方程组确定式中泵调节装置的接通压力泵停止供液的压力。然而，为确定工作面支架的支护速度而对支架的移架时间和移架速度所进行的静力计算是很近似的。实际上必须考虑到支架的移动阻力的大小使变化的，而且与支架的结构支架工作的矿山地质条件以及支架与输送机的相互位置等都有关。此外，当支架加速移动或克服种障碍而移动时，就会产生工作液流和支架的不稳定运动，液压网路特性就发生变化。因此，液压传动的工况发生变化，即点坐标发生变化。这样，对支架液压传动进行动力计算的必要性就很显然了。这不仅对确定完成液压支架操作工序的快速程度，而且从液压传动操纵和调节装置的可靠性的观点来看也是必要的，因为它们的可靠性与液压系统的动力现象液压冲击，自振有关。二解析法分析移架速度直接影响顶板管理。移架速度是指单位时间内沿采煤机牵引方向移动支架的距离。实际上，支架从原来的位置移到新的位置时，要完成降柱移架和升柱三个动作。因此，移架速度除了取决于推移千斤顶的速度和移动步距外，还与支架的升降过程支架的间距移步方式和整个操作动作有关。从支架的移动与采煤机牵引之间应该有具体的相互关系来看，液压支架的移架速度应大于采煤机的工作牵引速度。即式中支架的移架速度采煤机的工作牵引速度乳化液泵的流量，般按架支架全部立柱和千斤顶同时动作来估算所需的流量式中支架全部立柱和千斤顶同时动作所需的液体体积支架间距考虑从泵站到支架管路泄漏损失系数，般为。支撑掩护式液压支架总体方案设计及仿真模拟支架间距随支架结构和移步方式的不同而异。对整体式自移支架，为架间距对组合迈步式支架，为组间距对程序移步，为架间距对交错移步，为架间距的二倍对分组对角线移动，是支架间距的倍，为组中的支架数。也随支架数的不同而不同。对于不带压移动的支架，移架速度可表示为，式中操作时间的影响系数，支架完成次移架过程所需的总时间。总时间值是降柱升柱和移架时间的总和式中移架时同时升降的立柱数移架时立柱升降的行程每根立柱活塞杆腔和活塞腔的面积支架移动步距，般取为推移千斤顶工作腔面积，根据千斤顶布置方式来确定移架时同时动作的推移千斤顶数目。将带入，中，得上式表明对定的支架，立柱和千斤顶的结构参数为定值，则移架速度仅取决于泵的流量和支架间距。很显然，和越大，以加速度就越大。这样，就能配合采煤机的快速牵引，实现及时支护。但流量受泵的限制，支架间距受顶板性质和支架结构限制。在拟定了液压系统之后，根据采煤机牵引速度，来计算各个油缸的具体动作时间，通过这个时间来选择油缸参数。图是被测液压支架的液压系统原理图。立柱采用了单项锁紧限压回路，其它回路都通过操纵阀直接控制油缸。支撑掩护式液压支架总体方案设计及仿真模拟图支撑掩护式液压支架液压系统图前排立柱推移千斤顶后排立柱操纵阀侧推千斤顶支撑掩护式液压支架总体方案设计及仿真模拟建模与仿真在这章中，介绍了从液压支架测绘到实体建模，再从实体模型到系统仿真。支架测绘包括底座前后连杆掩护梁顶梁的测绘，在测绘过程中，尽量保证其尺寸准确性，以使最后得到的液压支架模型更为真实。另外，测绘中特别对各个部件相互之间的装配尺寸进行了测量，保证分别建模后装配到起时不会出现匹配不上的问题。建模和测绘实际是同时进行的，在建模中发现测量数据的问题，并及时重测更正。用的各种成型工具，如拉伸旋转扫描等，以及些高级建模工具完成液压支架的各大部件的建模。最后，采用连接约束完成整个液压支架的装配，使整个液压支架可以添加伺服电机进行驱动，以准确获得各个关键位置，保证在仿真中支架运动的真实性。模型完成之后，便是对其进行仿真添加动作，分别实现了支架工作的整个运动过程降架移架升架推溜的仿真操纵阀机构运动仿真液压系统仿真。液压支架的测绘测绘就是对现有的机器或部件进行实物测量，并绘出装配图和零件图的过程。测绘对机械零件几何尺寸的测量的基本内容有长度测量角度测量表面粗糙度测量形位误差测量螺纹测量和齿轮测量，测绘是确定被测对象的量值的实验过程。个完整的测绘过程应包括四个要素测绘对象和被测量测量单位和标准量测绘方法测量精度。液压支架包括了承载结构件执行元件控制元件辅助装置及大部分。承载结构件是液压支架的主体部分，结构均为板件焊接的箱形结构，除了，主体的板件之外，还有为提高结构件强度采用的加强筋，为反映真实情况，要求这些加强筋的尺寸位置都要较准确的测出。执行元件可测出内外径，再根据相关设计标准计算出细部结构尺寸。控制元件只需测出其外形尺寸即可，不要求内部结构。实体建模为了尽量达到仿真的效果建模过程都严格按照实地测绘数据进行，特别是装配尺寸要保证最后几个模块都能装配到起，并且能在机构运动仿真模块中，进行运动分析。支撑掩护式液压支架总体方案设计及仿真模拟液压支架各部件实体建模被测支架为型，在中分别创建其底座掩护梁体前连杆后连杆顶梁活动侧护板带机械加长杆单伸缩立柱推移千斤顶等部件的三维实体模型。根据对型液压支架部件模型的创建，将支架部件建模的方法和技巧归纳如下对支架各部件形体进行正确分析。例如在建模造型前，对底座进行形体分析，将复杂的底座分解为若干个简单的筋板和弯板，确定筋板的形状和它们之间的相对位置，确定哪些是主要形体，哪些是次要形体。创建主要特征，对于支架的箱形结构，主要特征为箱体主筋。对称结构要注意使用阵列镜像特征复制等工具简化建模过程。创建次要特征，即进步对支架部件模型细化，将细部特征创建出来。顶梁建模被测支架顶梁为整体箱式结构。由钢板焊接而成，为加强结构的刚度，在上下盖板之间焊有加强筋板，构成封闭式棋盘型。顶梁前端呈滑撬式圆弧形，以减少移架阻力。在顶梁下面焊有铸钢柱窝，柱窝两侧有孔，用钢丝绳或销轴把立柱和顶梁连接起来。主筋是顶梁的对顶板来压的主要支撑部件其力学性能和结构形式决定了顶梁所能承受的工作压力筋板是与主筋垂直布置并与其紧密焊接的系列辅助钢板，它可以大大加强主筋的刚度，保证顶梁的稳定性。由于主筋相似，故建模时采用平移复制简化了建模步骤。主筋分布如下图所示图顶梁主筋图加上筋板顶板后效果图支撑掩护式液压支架总体方案设计及仿真模拟图柱窝结构二底座建模被测支架底座为底分式刚性底座，底座为中分式，中档推移机构直接落在煤层底板上，前立柱柱窝前有过桥，中档后部上方为箱形结构。该底座为左右对称结构，共两种板型。前后过桥也为左右对称结构，如图所示。图为完成后底座示意图。底座主要结构件示意图支撑掩护式液压支架总体方案设计及仿真模拟图底座三前后连杆前连杆后连杆图前后连杆前后连杆为双纽线机构又称四连杆机构，是液压支架的掩护梁与底座之间用前后连杆联接形成的四连杆机构。要保证顶梁梁端运动轨迹为近似直线，就必须保证前后连杆的尺寸。建模后效果如图。四掩护梁建模掩护梁的作用是防止采空区冒落的矸石落入采煤工作面的结构件，其上连接着前后连杆与顶梁。尺寸要求主要是要保证降架移架过程中与邻架不出现缝隙，即保证有定的搭接量。建模后效果如图。支撑掩护式液压支架总体方案设计及仿真模拟掩护梁视图掩护梁视图二图掩护梁五立柱建模液压立柱由缸底缸筒其上有阀接板和通液管导向套活塞活柱机械加长杆及其连接部件卡环连接。立柱总装机械加长杆卡环连接结构剖示图图立柱卡环销钉开口销卡箍通液管支撑掩护式液压支架总体方案设计及仿真模拟六侧推装置建模侧推千斤顶侧推机构侧护系统图侧护装置七推移装置建模推移千斤顶推杆活动侧护板筋板侧推装置固定侧护板支撑掩护式液压支架总体方案设计及仿真模拟推杆导轨结构图推移千斤顶及装置典型部件建模集成操纵阀的结构较为复杂，建模比较麻烦，故单独将拿出详细描述下建模过程。该控制阀组由阀座配流板操纵阀以及连接螺栓组成，最终效果如图。其中主要元件集成操纵阀操纵阀图集成操纵阀为操纵阀。以下对操纵阀的阀体阀芯操纵杆等零件详细建模。阀体操纵阀体是在块整体坯料上经过钻内磨孔达到定表面粗糙度的零件，主要结构有阀芯的配合面复位弹簧安装孔集成化安装的螺栓孔。根据它的加工成型特征，建模主要特征工具就是拉伸切削或者旋转切削。阀体的半剖视图完整视图如图推移千斤顶推杆导轨操纵阀焊接阀座配流板阀芯阀体操纵杆支撑掩护式液压支架总体方案设计及仿真模拟所示半剖视图整体视图图阀体建模二阀盖阀盖是安装操纵杆传动块的安装基础，零件结构也是壳体零件。建模步骤使用拉伸工具将有草绘工具绘制的截面拉伸成外廓形状，如图所示，利用壳工具