以ZY20000/33.5/68D型液压支架为例,对其进行了传统空间力系分析和ANSYS Workbench非线性分析,分别得到了液压支架四连杆销轴处的受力状态,并进行了有限元分析和对比。结果表明传统空间力系分析的简化过多,四连杆机构被简化为二力杆进行计算,导致结果偏差较大;ANSYS Workbench非线性分析能准确地反映出四连杆在偏载情况下的扭转状态,接近实际情况。该方法对液压支架设计更具指导意义。

针对煤矿井下液压支架顶梁受外载合力状态监测方面的空缺问题,提出一种新型传感器感知方法,在监测立柱和平衡缸工作状态的前提下,探究不同角度剪切力对顶梁与掩护梁铰接处销轴应变的影响规律。使用多体动力学分析软件ADAMS对特定高度下两柱式液压支架三维模型进行模拟仿真,分析在支架极限载荷区顶梁连接销轴处铰接力、液压缸工作阻力与顶梁外载荷之间的关系,并进一步建立销轴受力三维模型,探索盲孔应变相应的变化规律。结果表明:在顶梁不同承载位置受外载合力达到极限水平时,销轴传感器支撑力角度区间变化规律明显,且剪切力对销轴盲孔应变变化影响较大,依据空间力平衡关系分析各传感器数据即可反解出支架顶梁负载状态。