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1、出，当取值，即平衡千斤顶为推力时，有最大值，掩护梁受力最大，同时前后连杆受力也最大。所以，在验算掩护梁和前后连杆强度时，应按此种情况进行。图掩护梁分离体受力再取掩护梁为分离体，如图所示。写出力系的方向和方向平衡方程，解出为底板对底座的支反力与大小相等。作用点的位置可以由整体支架为分离体如图求出。图整体支架分离体受力对点取矩，整理后有取,时最大。.已知代入式和得由式可知当平衡千斤顶为拉力时，即为且时，力有最大值，也有最大值，所以在验算底板强度时，按此条件进行。.顶梁载荷分布在把顶梁所受的载荷求出来后，就可以进步计算载荷在顶梁上面的分布情况。由于顶板与顶梁接触情况不同，载荷实际分布很复杂。为计算方便，假设顶梁和顶板均匀接触且载荷为线性分布。设顶梁长为，顶梁的集中载荷为，其作用点距顶梁端为。
2、离，取支架间距故本支架支护面积为.支护强度与工作阻力支护强度是液压支架的个重要参数，它是液压支架对顶板的支撑力与支架对顶板的支护面积的比值。顶板所需的支护强度取决于顶板的等级和煤层厚度，我国已制定了不同顶板等级的支护强度标准。支护强度除按规定选用外，还可按经验公式计算即作用于支架上的顶板岩石厚度系数取截割高度岩石密度，般取支架支撑顶板的有效工作阻力为支架支护面积确定立柱的技术参数立柱的缸体内径按下式进行计算式中立柱缸体内径支架承受的理论支护阻力每架支架立柱数安全阀调正压力，按产品样本选取立柱最大倾角本支架中则有本支架选双伸缩立柱，尺寸如下外缸内径中缸外径中缸内径活柱外径。立柱的初撑力与泵站的额定工作压力立柱的初撑力按下式进行计算式中泵站额定工作压力，这里取.则有安全阀压力和立柱工作阻。
3、伸缩立柱的稳定性验算时，假定活柱与中缸全部伸出，立柱承受最大同心载荷的情况下进行验算，其方法是把活柱与中缸的当量惯性矩相当单伸缩中活柱的惯性矩来计算，再用单伸缩求油缸稳定性的方法来进行验算。油缸稳定性条件式中活柱与中缸的当量惯性矩油缸稳定的极限力油缸的最大工作阻力。稳定性条件适用范围计算式中计算活柱与中缸的当量惯性矩及式中活柱全部伸出活柱端部销孔至活柱与中缸连接处中缸全部伸出活柱与中缸连接处至中缸与外缸连接处之距活柱端部销孔至最大挠度处之距根据及查液压传动设计手册中极限力图得到的数值中缸全部伸出中缸与外缸连接处至底缸销孔之距图中没有，有和，可以取平均值。和时，取得和时，取得。取平均值，将代入已知，所以适用。稳定性条件适用范围已知，可知，成立。．活塞杆强度计算活塞杆结构活塞杆有实心杆和。
4、刚性底座。该底座的特点有底座分左右对称的两部分，上部用过桥或箱形结构固定连接，以提高整体刚性和抗扭能力。整体刚性底座的整体刚度和强度好，底座接底面积大，有利于减小对底版的比压，但推移机构处易积存浮煤碎矸，清理较困难，用于软底板条件下工作面支架。计算底板比压时，首先计算底板与底座的接触面积。盖支架底座结构如下图图底座面积则其与底板的接触面积为然后计算底座对底板的平均比压如下由于底座凹凸不平或底座下垫有碎矸，底座对底板的比压很不均匀。为简化计算而又不失其有效性，假设底座对底板均匀接触且载荷为线形分布。设支架的整体结构和外载荷如图所示，而载荷呈三角形分布，如图所示，底座前端有最大比压，后端比压为。为求，应先求出底座的集中载荷的作用点位置。图整体支架分离体图底座三角形比压分布由图所示为.当时。
5、心杆两种，见下图。空心活塞杆的端，要留出焊接和热处理时用的通气孔。实心活塞杆空心活塞杆活塞杆材料般采用中碳钢钢，调质处理但对只承受推力的单作用活塞杆和柱塞，则不必进行调质处理。对活塞杆通常要求淬火，淬火深度般为.，或活塞杆直径每毫米淬深.。活塞杆的技术要求活塞杆的热处理粗加工后调质到硬度为,必要时，再经高频淬火，硬度达。活塞杆和的圆度公差值，按或级精度选取。活塞杆的圆柱度公差值，应按级精度选取。活塞杆对的径向跳动公差值，应为.。端面的垂直度公差值，则应按级精度选取。活塞杆上的螺纹，般应按级精度加工如载荷较小，机械振动也较小时，允许按级或级精度制造。若这个条件强度计算能满足，其他条件都能满足。由图写出方向和方向的力系平衡方程，再由此解出顶梁与掩护梁铰点的内力和已知代入式和得从式和可以看。
6、的确定立柱工作阻力计算公式如下式中安全阀的调正压力，这里取则有推移千斤顶推移千斤顶采用倒装框架式推移方式，其缸体内径为式中推移千斤顶缸体内径推移千斤顶推力,取则有由以上计算出来的推移千斤顶缸体内径，再按表选取推移千斤顶的行程与推移步距有关，当推移步距为时，推移千斤顶的行程为,按规定取。平衡千斤顶平衡千斤顶的缸体内径按下式进行计算平衡千斤顶的拉力计算或平衡千斤顶的拉力以作用在立柱上铰点到掩护梁后端这部分面积上，高度为支架最大采高的岩石重量来计算，如下图取顶梁和掩护梁为分离体，对瞬心点取矩列平衡方程式即得而再取顶梁为分离体，对点去矩列平衡方程式，即得式中平衡千斤顶拉力取负，推力取正作用在立柱上铰点到掩护梁后端这部分面积上，高度为支架最大采高的岩石重量至瞬心点之矩立柱至瞬心点之矩支架的最大。
7、则成图。图掩护梁投影图已知，拉力或推力，那么，.按第章中的要求对掩护梁进行强度校核。取,则自左向右对四个点求最大力矩点点点点由以上可知，点受力最大，只对点进行强度校核。点处横截断面如图所示。图掩护梁最大受力处横截面则每个零件中心到截面形心的距离为计算截面中心主惯性矩矩形截面的惯性矩为式中截面宽度截面高度。计算每个零件对截面形心的惯性矩计算弯曲应力计算安全系数对比安全系数表，.因此，掩护梁强度要求合适。平衡千斤顶的强度验算平衡千斤顶受力拉力或按推力校核轴的强度。轴，轴孔，轴座耳间距。轴受力如图所示。图销轴的受力图轴的材料为，。安全系数为弯曲时，.剪切时，.。因此，轴的强度合格。立柱强度校核液压支架立柱的强度验算，包括油缸的稳定性验算，活塞杆和缸体的强度验算等内容。．油缸的稳定性验算在双。
8、采高岩体的计算长度支架宽度岩体容重立柱到顶梁后铰点的距离平衡千斤顶到顶梁后铰点的距离立柱数选立柱数目为。支撑方式掩护式支架立柱为倾斜布置,这样可克服部分水平力,并能提高调高范围。般立柱与顶梁垂线夹角小于,由于角度大可使调高范围增大,同时由于顶梁较短,角度大后使立柱顶梁柱窝前移,使顶梁尖端支护力大。立柱间距立柱间距的选择原则为有利于操作行人和部件合理布置。本支架立柱间距选.。通风断面的计算采煤工作面的过风量有定要求。在过风量定时，采煤工作面的通风断面积不应过小。但在工作面中安装液压支架后，通风断面积明显减小。因此必须验算通风断面积。般按工作面允许风速进行验算。根据保安规程规定，工作面风速应小于等于。采煤工作面风速计算按下式进行。式中工作面风速支架在采煤工作面的通风断面积采煤工作面所需风。
9、则当时，载荷分布为三角形。如图所示顶梁前端比压为，顶梁后端比压为当时，载荷呈梯形分布，如图所示顶梁前端比压为顶梁后端比压为由于.,故本支架顶梁受力为三角形分布，计算得顶梁前端比压为顶梁后端比压为.支护强度计算支架的结构设计结束，其结构尺寸已定。再经受力分析，其外载荷也已确定。于是可以求出支架的实际支护强度如下式式中支架支护宽度支架间距支架间距与支架顶梁宽度相差不大，差值取为.，这里取.空顶距顶梁长度顶梁的集中载荷已知代入上式得底座接触比压计算顶板对支架的巨大载荷经由整台支架传到底板，在支架底座与底板接触处将具有定的比压。由于底板岩性不同，含水量不同等因素，使底板具有不同的抗压强度，则在设计支架时，应验算底板的比压。验算底板比压时，首先计算底板与底座的接触面积。本支架使用带有过桥的整体。
10、的特点移架力大于推溜力，用于掩护式和支撑掩护式。浮动活塞式推移千斤顶的特点移架力大于推溜力通过推杆，千斤顶分别与输送机支架相连多采用浮动活塞千斤顶，减小推溜力用推杆作导向装置，抗弯强度高导向性能好推杆与千斤顶位于同轴线，受力较好，但装置的总长度加大。按千斤顶的适用性选用框架式推移千斤顶作推移千斤顶。框架式推移千斤顶的有关参数见计算部分。平衡千斤顶平衡千斤顶为双作用缸。平衡千斤顶铰结在顶梁和掩护梁之间使掩护式支架构成稳定结构通过它可以调节顶梁成水平状态或所需要的角度，使相邻支架保持良好的密封状态，可以利用双向控制阀，使平衡千斤顶呈推力或拉力，适应顶板载荷的变化。具体参数见计算部分。侧推千斤顶侧推千斤顶的活塞杆固定在活动侧护板上，缸体固定在固定侧护板上。侧推千斤顶的安装位置有如下几种安装。
11、底座前端比压为当时，底座载荷呈梯形分布，如图所示。此时底座前端的比压为由于即因此，底板最大的比压为.。最大比压应小于底板的允许比压，否则应重新设计底座乃至整个支架。几种软岩底板的允许比压如表所示表几种较软岩石底板允许比压底板岩性.粘质可塑页岩.可塑页岩灰质页岩沙质灰质泥浆页岩注底板抗压入强度矿井小时涌水量，。当需降柱时，高压液进入中缸上腔，下腔回液，中缸下降，当中缸下降到底时，此时方面底阀被缸底顶开，另方面中缸上孔正对上立柱上部进液孔，立柱上部进液孔经中缸小孔进入上腔上部，下腔液经底阀从立柱下部回液孔回液，上柱下降。推移千斤顶推移千斤顶按连接方式分有直接连接方式框架连接方式和浮动活塞式。直接连接方式推移千斤顶的特点结构简单，但移架力小于推移力，般用于支撑式支架。框架连接方式推移千斤顶。
12、顶梁和掩护梁结构的下面，避免在顶梁和掩护梁上开窗口，加强了顶梁和掩护梁的强度，但影响支架有效空间。侧为固定侧护板，另侧为活动侧护板时，在固定侧护板侧圆筒内有固定筒，千斤顶便安装在筒内，其它不变，也可免去另开窗口，保证顶梁和掩护梁的强度，但不利于检修和安装。在顶梁和掩护梁下面开窗口，把侧推千斤顶安装在窗口内，偏于安装和检修。为使活塞杆与活动侧护板相连，在改换工作面时，侧推千斤顶要调转。我在该支架设计时选用了中的侧头千斤顶安装方式侧推千斤顶的技术参数如下行程缸体内径活动杆直径。侧推千斤顶的其它参数见计算部分，具体安装位置见设计图纸。.液压支架基本技术参数的确定确定和选择液压支架及其主要部件的基本参数。支护面积支架的支护面积按下式计算式中支架的支护面积支架顶梁的长度移架后顶梁前端到煤壁的距。
参考资料：
（终稿）二柱大采高掩护式液压支架设计（全套完整有CAD）
