基于蓄能器的液压支架立柱冲击试验过程数学建模

按照国标 GB 25974.2—2010 要求,为保证煤矿综采工作面顶板安全,需要测试液压支架立柱抗冲击性能。由于立柱型式多样,冲击试验时需建立数学模型,通过理论计算确定其初始试验参数。首先计算立柱冲击过程中流体阻力损失,再根据立柱的工作压力、行程、冲击时间、增压比等参数,确定冲击加载力,建立立柱冲击试验过程的数学模型。在实验室基于蓄能器建立冲击试验装置,对立柱进行冲击试验,分析验证试验和理论计算结果,进一步完善了立柱冲击数学模型和试验装置。

液压支架抗冲击立柱系统特性仿真分析

针对强冲击载荷作用下立柱卸荷系统响应慢导致缸筒胀缸等形式的失效破坏,设计了一种基于气体缓冲机理的抗冲击立柱。建立其数学模型,推导了立柱的等效刚度表达式,分析了初始充气压力和充气体积对立柱等效刚度的影响规律;利用仿真软件建立冲击试验模型,对其缓冲性能进行了分析,研究了各结构参数变化对冲击效果的影响。结果表明,抗冲击立柱的刚度随活塞位移的变化而变化,合理设置预充气压力和气室体积能调节立柱刚度。与传统立柱相比,该抗冲击立柱缓冲过程平稳,冲击初期及时让位,通过降低系统压力峰值及系统平均压力能够有效减小压力冲击10%左右。

液压支架抗冲击立柱的动态特性仿真

利用功率键合图方法建立了液压支架抗冲击立柱的动态数学模型。