副標(biāo)題#e#    0引言
   
    液壓支架主要用于支護(hù)采場(chǎng)圍巖，同時(shí)還要與采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行。特別是由于采場(chǎng)圍巖的復(fù)雜性以及不同結(jié)構(gòu)類型液壓支架與不同類別的采場(chǎng)圍巖表現(xiàn)出的相互作用特性，從而導(dǎo)致液壓支架工況和特性的復(fù)雜性和隨機(jī)性。采場(chǎng)環(huán)境、開(kāi)采方式和生產(chǎn)規(guī)模對(duì)液壓支架性能和指標(biāo)的要求不同，導(dǎo)致了液壓支架的系列和品種很多，給設(shè)計(jì)和制造帶來(lái)了一定的困難。由于薄煤層液壓支架存在支架高度低、行人空間狹小和梁體薄等結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須采用緊湊設(shè)計(jì)，交叉布置才能滿足要求。
   
    1傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法存在的問(wèn)題
   
    目前薄煤層液壓支架傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)方法難于解決以下問(wèn)題:
   
     (1)如何避免支架設(shè)計(jì)中出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，尤其是動(dòng)態(tài)干涉檢查問(wèn)題。
     (2)如何確定支架重心，尤其是動(dòng)態(tài)中的中心軌跡變化問(wèn)題。重心的確定對(duì)于大傾角液壓支架設(shè)計(jì)非常重要。
     (3)支架的整體受力分析，目前仍然依靠壓架試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。如果用數(shù)字化的形式進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)分析代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)物樣機(jī)實(shí)驗(yàn)，不僅減少了樣機(jī)試制費(fèi)用，同時(shí)還使設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品更加符合設(shè)計(jì)要求，保證產(chǎn)品性能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一次性成功，縮短設(shè)計(jì)周期。
   
    2應(yīng)用Solidworks設(shè)計(jì)
   
    2.1設(shè)計(jì)分析
   
    利用Solidworks三維設(shè)計(jì)軟件可對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析:包括實(shí)體造型、重量核算、確定重心、干涉檢查、圖紙尺寸檢驗(yàn)、運(yùn)動(dòng)檢查等。
   
    新建零件文件-選擇基礎(chǔ)特征命令-選擇參考面-繪制支架部件二維草圖輪廓-完成支架部件基礎(chǔ)特征的創(chuàng)建-添加支架部件其他特征-保存零件文件。
   
    創(chuàng)建完支架所有部件模型后，開(kāi)始對(duì)支架進(jìn)行裝配。在裝配環(huán)境中調(diào)人底座作為支架模型的基準(zhǔn)部件，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)它施加固定關(guān)系，通過(guò)面匹配、面對(duì)齊、軸對(duì)齊、聯(lián)接、角度等裝配關(guān)系，將后續(xù)調(diào)人的支架前連桿、后連桿、掩護(hù)梁、頂梁、立柱、千斤頂?shù)攘悴考来芜M(jìn)行裝配。
   
    三維建模時(shí)需注意的幾個(gè)問(wèn)題:
   
    (1)為節(jié)省時(shí)間和提高建模速度，各部件盡量采用單一實(shí)體方式，對(duì)于柱窩、柱帽由于形狀稍微復(fù)雜，可以考慮裝配方式。
    (2)保留危險(xiǎn)部位的細(xì)小結(jié)構(gòu)。
    (3)焊縫的聯(lián)接強(qiáng)度等于母材強(qiáng)度。
    (4)略去工藝結(jié)構(gòu)和不影響強(qiáng)度分析的細(xì)節(jié)。
    (5)立柱以及各種千斤頂?shù)幕钊透左w在總裝圖中裝配，方便進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。
   
    用SolidWorks建立的ZY2000/07/14液壓支架底座如圖1所示，總裝圖如圖2所示。
   

    完成支架所有部件的裝配后，進(jìn)行干涉檢查。在制造樣機(jī)之前對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行三維樣機(jī)干涉檢查，使支架設(shè)計(jì)的出錯(cuò)率降到最低。Solidworks可以利用微機(jī)計(jì)算，自動(dòng)檢查干涉，分析產(chǎn)生干涉的原因，并形象顯示出來(lái)。對(duì)支架相關(guān)干涉的部位進(jìn)行編輯和修改，然后再次對(duì)支架進(jìn)行干涉檢查，反復(fù)數(shù)次，直至沒(méi)有干涉為止。
   
    重量統(tǒng)計(jì)和重心計(jì)算也是利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行，有時(shí)礦方由于下井運(yùn)輸重量限制等原因，規(guī)定支架重量限制。支架廠家需要準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)重量來(lái)決策競(jìng)標(biāo)價(jià)格底線，以及生產(chǎn)成本核算，這時(shí)重量計(jì)算的準(zhǔn)確性就非常重要。三維自動(dòng)計(jì)算比人工統(tǒng)計(jì)既迅速又準(zhǔn)確。
   
    在給礦方匯報(bào)方案時(shí)，利用支架三維實(shí)體模型和運(yùn)動(dòng)仿真，將支架的每一個(gè)部件結(jié)構(gòu)，每一層裝配關(guān)系，各種運(yùn)動(dòng)都清晰、直觀地顯示出來(lái)。由于礦方審核人員往往不是支架專業(yè)人士，對(duì)支架二維方案圖缺乏三維想象力，這樣三維實(shí)體模型使他們有了更感性的認(rèn)識(shí)，方便交流和溝通。