经济型掩护式液压支架的设计

本科毕业设计（论文）通过答辩

根据上面四杆机构优化计算结果用以下程序优化参数 Q4(Q4为支架后连杆与水平面之间的夹角，支架高低变化时，Q4＝85度～25度，即1.48弧度至0.436弧度。) 并计算出多组x，y 值。(x值的变化相当于顶梁前端点与煤壁之距的变化。如果使Q4角按间隔0.087弧度变化，可以计算30组x、y值。故顶梁端点运动轨迹最大宽度为emax=xmax-xmin。

（a） 程序流程图：

图2-9 程序流程图（2）

（b） 具体C语言程序如下所示： #include #include main() {

float h1,h2,q4,x,y,p4,k,j,r; float a,b,c,d,e,g,ex,z,cx,cy;

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FILE *fp;

fp=fopen(\ h1=2.4; h2=0.9; a=1.034782; b=0.393862; c=0.991655; d=0.452725; e=0.531994; g=1.790280;

for(q4=0.436;q4<=1.48;q4=q4+0.0348)

{ k=2*e*b+2*a*b*cos(q4); j=2*a*b*sin(q4)-2*b*d;

r=a*a+b*b+d*d-c*c+e*e+2*a*e*cos(q4)-2*a*d*sin(q4);

if(k*k*r*r-(k*k+j*j)*(r*r-j*j)>=0) {cx=k*k*r*r-(k*k+j*j)*(r*r-j*j); z=(k*r+sqrt(cx))/(k*k+j*j); cy=sqrt(1-z*z); p4=atan(cy/z); x=g*cos(p4)-a*cos(q4); y=a*sin(q4)+g*sin(p4); }

if(yh2)

printf(\ fprintf(fp,\ , y=%f\\n\ } }

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运行结果如下：

x=0.950737 , y=0.833340 x=0.946599 , y=1.021055 x=0.941912 , y=1.161735 x=0.937991 , y=1.278957 x=0.935097 , y=1.381429 x=0.933236 , y=1.473501 x=0.932334 , y=1.557710 x=0.932287 , y=1.635684 x=0.932972 , y=1.708537 x=0.934260 , y=1.777071 x=0.936014 , y=1.841887 x=0.938094 , y=1.903446 x=0.940349 , y=1.962116 x=0.942621 , y=2.018194 x=0.944741 , y=2.071928 x=0.946527 , y=2.123526 x=0.947781 , y=2.173170 x=0.948281 , y=2.221019 x=0.947785 , y=2.267216 x=0.946014 , y=2.311891 x=0.942652 , y=2.355165 x=0.937331 , y=2.397150 x=0.929620 , y=2.437950 x=0.918999 , y=2.477664 Ex=0.032

运行结果使顶梁端点运动轨迹最大宽度为emax=xmax-xmin＝0.032m＝32mm，这说明四杆机构优化设计结果是可用的。根据以上两个优化设计程序运算结果，对其中个别参数修正列出指主要结构参数如下表2－3所示：

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表2－3

输入 输出 输入 标识符号 H1 H2 输出 U 支架最高位置的计算高度 支架最低位置的计算高度 说明 结果 2400mm 1200mm tgθ值（掩护梁与顶梁铰点至瞬心和底座平面夹角为θ） 9.1度 支架最高位置时，后连杆与底座平面夹角 后连杆长度 前，后连杆上铰点之距 前连杆长度 前连杆下铰点高度 前，后连杆下铰点在底座上的投影之距 前连杆上铰点至掩护梁上铰点之距 掩护梁长度 支架最高位置时，顶梁与掩护梁夹角 支架最高位置时，前连杆与底座平面夹角 顶梁端点运动轨迹最大宽度 Q1 A B C D E F G P1 C1 EX 79度 1035mm 394mm 1082mm 453mm 540mm 1396mm 1790mm 51度 64度 32mm 画出结构尺寸简图如下页图2－10：

图 2－10 支架主要尺寸

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