發(fā)布時(shí)間：2020-06-06 12:49

【摘要】： 液壓支架是綜合機(jī)械化采煤關(guān)鍵設(shè)備,而液控單向閥是液壓支架系統(tǒng)中關(guān)鍵液壓元件之一,其性能直接影響著整個(gè)綜采工作面的可靠性及安全性。本文通過(guò)對(duì)液壓支架系統(tǒng)中液控單向閥卸載動(dòng)態(tài)仿真和流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,確定影響液控單向閥性能的主要因素,為今后閥的優(yōu)化設(shè)計(jì)和性能的提高提供了基礎(chǔ)。 運(yùn)用仿真軟件AMESim建立了液控單向閥及其卸載系統(tǒng)的仿真模型并進(jìn)行了仿真,得出液控單向閥卸載過(guò)程中閥芯的運(yùn)動(dòng)曲線和閥口A的壓力和流量曲線。仿真結(jié)果顯示液控單向閥在卸載的過(guò)程中閥芯產(chǎn)生振動(dòng),并產(chǎn)生瞬間壓力沖擊現(xiàn)象,通過(guò)比較幾種液控口K的等效直徑所得到的仿真結(jié)果,得出減小液控口K可以減小閥芯振動(dòng)和卸載壓力沖擊,為合理設(shè)計(jì)液控單向閥結(jié)構(gòu)提供了參考。 采用AutoCAD和UG軟件,按照液控單向閥的實(shí)際結(jié)構(gòu)和參數(shù),結(jié)合計(jì)算數(shù)學(xué)模型的可行性,分別建立了閥的二維和三維幾何模型。導(dǎo)入FLUENT前處理軟件GAMBIT進(jìn)行了網(wǎng)格的劃分。在FLUENT軟件中對(duì)兩種模型的流場(chǎng)進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬,得到液控單向閥的壓力分布圖、速度矢量圖和流線圖。在開(kāi)口度相同、邊界條件不同和開(kāi)口度不同、邊界條件相同時(shí)對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行模擬,找出影響閥壓力和速度分布的因素。采用空化模型進(jìn)行仿真,得到汽化水的體積分?jǐn)?shù)。對(duì)閥芯受到的總作用力和穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力進(jìn)行了理論分析和計(jì)算,把仿真結(jié)果與理論結(jié)果相比較,驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性。 流場(chǎng)分析結(jié)果表明:節(jié)流口速度與開(kāi)口度和壓差有關(guān),開(kāi)口度和壓差越大,節(jié)流口的最大速度越大;最低壓強(qiáng)與開(kāi)口度和壓差也有關(guān)系,開(kāi)口度和壓差越大,節(jié)流口的壓強(qiáng)越小,在低于大氣壓的區(qū)域最容易產(chǎn)生氣穴。過(guò)流斷面面積突變處,出現(xiàn)主流與壁面脫離的現(xiàn)象,在這些地方會(huì)出現(xiàn)漩渦區(qū)。當(dāng)開(kāi)口度相同時(shí),漩渦區(qū)與壓差有關(guān)系,壓差越大,漩渦區(qū)越大,反之漩渦區(qū)就越小;當(dāng)壓差相同時(shí),漩渦區(qū)與開(kāi)口度大小有關(guān),開(kāi)口度越大,漩渦區(qū)越小,反之漩渦區(qū)就越大。在一定開(kāi)口度時(shí)流量越大,穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力在數(shù)值上越大,當(dāng)壓差一定時(shí),穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力隨著開(kāi)口度的增大而增大,與理論結(jié)果相一致。 本文進(jìn)行的研究工作為閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了參考依據(jù),對(duì)保證液壓支架系統(tǒng)可靠地工作,保證煤礦安全高效地生產(chǎn)都有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
【圖文】：

液壓領(lǐng)域才‘剛岡lJ起步。飛三要的困難在于接!月，因?yàn)轭~外的傳感入了誤差，使系統(tǒng)更加復(fù)雜。體技術(shù)與而向?qū)ο�。多媒體技術(shù)特別是多媒體動(dòng)畫技術(shù)可以動(dòng)容，:由用血向?qū)ο蟮牧σ环ㄈ〈�模塊式的液壓仿真軟件設(shè)計(jì)，二之間的接!】和消息傳遞實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)化仿真系統(tǒng)的復(fù)雜性。向閥在液壓支架中的作用與存在問(wèn)題的使用是煤礦井下采煤山人工勞動(dòng)到機(jī)械化生產(chǎn)的根本性轉(zhuǎn)變護(hù)的主要設(shè)備，已經(jīng)成為煤礦安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。液壓支架一般為乳化液)，由若干液壓元件(液壓缸及液壓閥)，歹金屬底座、四連桿機(jī)構(gòu)等)組成的一種支撐和管理頂板的支護(hù)設(shè)備，制支架的升架、降架、拉架和推溜等動(dòng)作ls]。下圖是液壓支架

紛紛紛 ))))))))))) ((((((((((((( )))))))))奢奢墓 墓 墓墓墓墓?jié)櫇?rùn) 潤(rùn)睽 睽圖1一8錐閥結(jié)構(gòu)圖圖1一9二維流動(dòng)區(qū)域的有限元網(wǎng)格Fig.l一 8strUeturesehemeofPoppetvalveFig.l一92一 Dmeshofflowdomain程曉蒙，雷步芳，李永堂發(fā)表的液壓閥CFD研究方法在CAD/CAE一體化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用中四，利用cAE軟件Msc.Mare對(duì)液壓閥內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行有限元分析，在Msc，Marc中分別建立了兩種滑閥結(jié)構(gòu)形式的幾何模型。根據(jù)算得的參數(shù)，，在參數(shù)化特征建模原理指導(dǎo)下，利用Pro/E建立液壓閥幾何體，將三維幾何體轉(zhuǎn)化為二維的機(jī)械加工圖，并優(yōu)化了閥體結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH137.52

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本文編號(hào)：2699701