将液压支架立柱导向环配合间隙引入导向环设计计算,推导出一种导向环设计计算方法,可求解出不同配合间隙情况下导向环宽度方向任一截面上的应力。通过计算和分析,对导向环配合间隙、导向环宽度、导向环间距等对导向环应力的影响进行了讨论。

针对双伸缩液压支架立柱初撑力不足的问题,以某厂生产的500 mm双伸缩立柱为研究对象,采用有限单元法,对立柱的初撑过程进行了仿真分析,得出了缸筒腔内压强的变化规律。分析结果表明,立柱在进行主动初撑时,先升中缸再升活柱的升柱顺序是造成其初撑力达不到额定初撑力的根本原因,导向套承担了大部分来自底缸的力,并且在底缸进液口附近存在应力集中现象。根据分析结论,进一步探究了底缸进液口处的应力集中对立柱加载的影响,提出了改进措施,为双伸缩立柱的安全设计提供了参考。

以目前广泛采用的锡青铜+硬铬复合镀层为研究对象,采用有限元法,在局部细观视域下研究在立柱工况条件下的复合镀层应力分布形式和影响因素。研究结果表明,在复合镀层中,增大锡青铜层的弹性模量能显著降低镀层界面的应力差以及锡青铜镀层的应力水平,从而减缓了镀层脱落的风险、提高了镀层的抗腐蚀能力。锡青铜层和铬层的厚度均对镀层应力的影响较小。

以φ500 mm双伸缩立柱为研究对象,采用有限单元法模拟分析现有焊接工艺下的缸筒缸底焊缝残余应力和局部变形特征。研究结果表明,焊接完成以后,在焊缝内部形成了较大的残余应力,且应力在各个道次焊缝内部产生剧烈的波动;各个焊接道次最大应力均集中在其边缘位置,且应力在拉应力和压应力之间产生剧烈的波动;焊接残余应力的这种高幅值波动特征极易和外部应力耦合,导致微裂纹的产生,进而导致整个焊接结构的失效。