发布时间 : 星期一 文章液压支架顶梁、立柱的设计更新完毕开始阅读
掩护梁与顶梁铰接点至顶梁后端点的距离，本设计取200mm。
参考以上公式和查阅综采支护手册得，取顶梁长度取3550mm，此外应注意采用及时支护方式，即先移架后推溜，因此要求要求顶梁由较大的长度。 4）顶梁宽度的确定
支撑掩护式支架包括侧护板在内的顶梁宽度为1.4—1.6m左右，下限为侧护板收缩时的运输宽度，1.5为支架正常工作时的宽度，1.6m为调架时侧护板伸出后的最大宽度，取B=1.5m。 2.立柱及柱窝位置的确定 1）支架立柱数的确定
目前国内支撑式液压支架立柱数为2—6根，常用为4根；掩护式液压支架为2根；支撑掩护式液压支架为4根。本设计立柱数为4. 2）立柱上校窝位置的确定
液压支架立柱上柱窝位置的确定原则，从理论上分析，要使顶梁支撑力分布与顶板载荷分布一致。但顶板载荷复杂，分布规律因支架顶梁与顶板的接触情况而异。为简化计算，假定顶梁与顶板均匀接触，载荷沿顶梁长度力向技线性规律变化，沿支架宽度方向均匀分布。把支架的空间杆系结构，简化成平面杆系结构。同时为偏于安全，可以认为顶梁前端载荷为零，载荷沿顶梁长度方向向后越来越大，呈三角形分布，并按集中载荷计算。所以，支架支撑力分布也为三角形，以此计算立柱上校窝位置。此时认为支架顶梁承受集中载荷F1在顶梁1／3处，取顶梁为分离体，受力情况如图2-10所示:
对A点取矩：?MA=0；即
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F1Wh1?Pt1cos?1?x?l2??Pt1sin?1?h2?h1??Pt2sin?2?h2?h1??Pt2cos?2?F1lg3?0
F1lg整理得：x?3?F1Wh1?Pt1cos?1l2??h2?h1??Pt1sin?1?Pt2sin?2?Pt1cos?1?Pt2cos?2 （2-9）
式中：x——支架后排立柱上柱窝至顶梁和掩护梁铰点的距离，m；
F1——支架支护阻力，Fl＝qFC，kN； q——支架最大支护强度，kN／m2； FC——支护面积，m2；
lg——顶梁长度(不包括顶梁与掩护梁铰点至顶梁后端的距离)，m； lg=3.55-0.2=3.35m；
Pt1，Pt2——前、后排各立柱工作阻力之和，kN；
h1——顶梁和掩护梁铰点至顶梁顶面的距离，m；取h1=0.22m h2——立柱上柱窝中心至顶梁顶面的距离，m；取h2=0.24m
?1,?2——前后排立柱在最高位置时的倾角，（°）。
W——顶梁与顶板间的摩擦系数 ㈠支护强度q确定
支护强度取决于顶板性质和煤层厚度。可根据下列公式采用插值法计算：
qx?q1??q2?q1?Hm?hq1hq2?hq1 （2-10）
式中：qx——当支架最大采高为Hm时，支架应有的支护强度，KN/m2
q1——在选择表q2——在选择表
2-1中的低于Hm但与之相邻的采高相对应的支护强度，KN/m2 2-1中的高于Hm但与之相邻的采高相对应的支护强度，KN/m2
hq1——q1所对应的采高，m hq2——q2所对应的采高，m；
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表2-1支架架型确定参数
㈡确定支架支护阻力F1
支架工作阻力应满足顶板支护强度的要求
支架工作阻力P应满足顶板支护强度的要求，即P=qFC*103 KN (2-11)
22FC——支架的支护面积，FC??L?C??B?K?m（2-12）式中：可按下式计算： m，
式中：L——支架顶梁长度，m C——梁端距，m B——支架顶梁宽度，m K——架间距，m
由于查表采高4.2m没有具体的支护强度，故不用插值法计算，查资料得q=1.0MP,梁端距C，一般为0.25-0.35m，最大不超过0.4m，取C=0.30m，我国规定支架间标准中心距为1.5m，B+K=1.5m
FC=（3.55+0.3）×1.5=5.775m2
所以，F1=0.92×5.775×103KN=5.313×103KN ㈢ 立柱工作阻力Pt1，Pt2
对于支撑式支架，支架立柱的总工作阻力等于支架工作阻力。对于掩护式和支撑掩护式支架，由于受到立柱倾角的影响，支架工作阻力小于支架立柱的总工作阻力。工作阻力与支架立柱的总工作的比值，称为支架的支撑效率?，所以支架立柱的总工作阻力Pt为：Pt?P? (2-13)
支撑式支架的效率为100﹪，支撑掩护式和掩护式支架取η=80％左右。 Pt=5.313×103／0.8KN=6.641×103KN
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npt4?pt?3.32×103KN 22前后排立柱数相等，初步可设为Pt1=Pt2=㈣ 确定?1?2
直接支撑的支撑掩护式支架，立柱的倾角较小，且一般后排的立柱的倾角
?2小于前排立柱的倾角?1；支撑掩护式支架，根据结构要求呈倾斜或直立布置，
一般立柱轴线与顶梁垂线的夹角小于10°（支架在最高工作位置时），因为夹角小，有效支撑力较大。取?1=5°，?2=3°。 ㈤ 确定前后排立柱间距l2
立柱间距的选择原则为有利于操作、行人和部件合理布置。支撑式和支撑掩护式液压支架的立柱间距为1—1.5m，选立柱间距l2=1.02m。 代入公式（2-9）得x=0.332m，取整为330mm。 2）立柱下柱窝位置计算
立柱下柱窝位置的确定，要有利于移架，使底座前端
比压小。同时考虑柱前行人和支架的调高范围以及下柱窝与前连杆下铰点的距离，一般按支架在最低工作位置时，立柱最大倾角应小于30。来考虑，具体计算如图2-11所示。
图2-11下柱窝位置计算图
按几何关系列出的下列诸公式进行计算：
x2?l1?x1?AcosQ2?l2?x?GcosP2 (2-14) x2?H3tan?1' （2-15） 将（2-15）代入（2-14）得：x1?l2?x?GcosP2?H3tan?1'?l1?AcosQ2（2-16）
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