V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Настоящий доклад посвящен силовому исследованию секции механизированной крепи применяемой в шахтах при добыче угля. Секция механизированной крепи (рисунок 1) состоит из 5 подвижных звеньев: приводного гидроцилиндра 1 со штоком 2, звена поддержки 3, первого коромысла 4, второго коромысла 5. Сверху на крепь действует нагрузка от разрушенной горной породы . При включении в работу гидроцилиндра вся механическая система крепи приходит в движение. Воспользуемся методами теории механизмов и машин [1], выделим статически определимую группу звеньев и ведущее звено (в данном случае гидроцилиндр).

Рисунок 1 – Схема секции механизированной крепи

Для решения кинетостатики, ко всем звеньям прикладываем их вес, сосредоточенный в центрах масс звеньев. Вычисляем величины сил инерций и прикладываем их в центрах масс.

Рассмотрим звенья по отдельности. Из уравнений сумм моментов сил относительно точек G и H, определим тангенциальные составляющие реакций в точках D и E:

На продолжении линий звеньев 4 и 5 зафиксируем точку S, которая для звена 3 является мгновенным центром вращения. Из уравнения сумм моментов для звена 3 относительно точки S определим тангенциальную составляющую реакции в точке C:

Далее приравниваем нулю геометрическую сумму всех сил действующих на звенья 2,3,4 и 5 соответственно, откуда:

Рассмотрим равновесие звена 2. Из уравнения сумм моментов сил относительно точки С, определим плечо до реакции в поступательной паре В:

Для нахождения уравновешивающей силы , действующей на звено 2, составим уравнение равновесия относительно оси штока АС:

Таким образом, кинетостатика статической группы решена, необходимо найти реакции лишь в опоре A цилиндра 1, что в частности достигается рассмотрением его равновесия в отдельности и составлением уравнения геометрических сумм всех сил действующих на звено 1:

Список литературы

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. – М.: Наука, 1975.

Код для цитирования: Скопировать