六柱式充填液压支架动力学模型建立与仿真

TD355.4; 目的 为研究六柱式充填液压支架在不同外部激励等扰动作用下的动态特性,方法 基于拉格朗日方法和广义空间坐标系原理建立六柱式充填液压支架的运动微分方程及状态空间模型.根据支架结构和相关参数,利用MATLAB对系统运动微分方程求解,分析不同扰动频率和扰动幅值对顶梁垂向振动、侧倾和俯仰振动的影响.结果 结果表明,支架在外部激励等扰动频率为20 rad/s时,顶梁垂向振动最大振幅约为0.91 mm,顶梁瞬间的俯仰振动波动较大,其最大振幅约为5.5×10-3 rad,侧倾振动相对较小,其最大振幅约为4.3×10-3 rad;顶梁侧倾振幅略高于俯仰振动,但振动的程度均能保持在可控范围内.当...

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Published in河南理工大学学报（自然科学版） Vol. 43; no. 6; pp. 109 - 115
Main Authors 田震, 马联伟, 高珊, 刘伟, 谢娟娟
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 辽宁工程技术大学 机械工程学院,辽宁 阜新 123000%中国煤炭科工集团 太原研究院有限公司,山西 太原 030006%周口师范学院 机械与电气工程学院,河南 周口 466000 01.11.2024
周口师范学院 机械与电气工程学院,河南 周口 466000
Subjects
disturbance
充填液压支架
扰动
filling hydraulic support
simulation
dynamics model
动力学模型
仿真
动态特性
dynamic characteristics
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Summary:TD355.4; 目的 为研究六柱式充填液压支架在不同外部激励等扰动作用下的动态特性,方法 基于拉格朗日方法和广义空间坐标系原理建立六柱式充填液压支架的运动微分方程及状态空间模型.根据支架结构和相关参数,利用MATLAB对系统运动微分方程求解,分析不同扰动频率和扰动幅值对顶梁垂向振动、侧倾和俯仰振动的影响.结果 结果表明,支架在外部激励等扰动频率为20 rad/s时,顶梁垂向振动最大振幅约为0.91 mm,顶梁瞬间的俯仰振动波动较大,其最大振幅约为5.5×10-3 rad,侧倾振动相对较小,其最大振幅约为4.3×10-3 rad;顶梁侧倾振幅略高于俯仰振动,但振动的程度均能保持在可控范围内.当外部激励频率为20～80 rad/s时,随着扰动频率增大,顶梁垂向振动逐渐降低,但降低的幅度趋于平缓,支架侧倾振动程度变化趋势与垂向振动类似,而俯仰振动变化随频率改变不明显.扰动为20～80 rad/s时,顶梁垂向、侧倾和俯仰振动均随着外部激励增加而愈加剧烈,外部激励的大小对顶梁垂向及侧倾振动影响较为显著,而对俯仰振动影响较小.结论 研究结果可为六柱式充填液压支架的优化设计及稳定性评价提供一定参考.
ISSN:1673-9787
DOI:10.16186/j.cnki.1673-9787.2023050058