[发明专利]一种前后顶梁四柱型充填支架顶梁强度试验方法

说明书

本发明涉及一种前后顶梁四柱型充填支架顶梁强度试验方法，其包括如下步骤：步骤一：在试验台的下平台上放置长条形或方形加载垫块；步骤二：将充填支架放置在试验台的上平台和下平台之间；步骤三：在充填支架的前顶梁和后顶梁上均放置加载垫块；步骤四：充填支架的前排立柱和后排立柱同时打压使充填支架处于承载状态进行强度试验；本发明在试验时在前后顶梁上均放置加载垫块使前后顶梁均处于承载状态，试验结果更加准确，合理确定了前后顶梁四柱型充填液压支架顶梁强度试验的几种加载方式，为科学开发顶梁四柱型充填液压支架提供了科学依据。

技术领域

本发明涉及煤矿充填液压支架强度试验，具体涉及一种前后顶梁四柱型充填支架顶梁强度试验方法。

背景技术

液压支架强度试验是将液压支架放置在液压支架强度试验台的上平台和下平台之间，并且要在顶梁之上、底座之下指定位置放置具有一定尺寸的长条形或方形加载垫块，然后给立柱打压使液压支架处于承载状态，用来检验顶梁、底座等结构件强度。

充填开采是提高煤炭资源采出率、改善矿区环境、实现煤炭产业高效绿色开采的重要途径。充填液压支架是充填开采的重要支护设备，它的工作性能直接影响着充填效率、充实强度以及充填后岩层的扰动。

充填液压支架与一般综采液压支架不同，其支架后部设有后顶梁及支撑立柱形成前后顶梁结构，其工作状态和与上部岩层的作用关系发生了巨大变化，在设计和强度试验的要求上与一般液压支架相比也应该有所不同。但是，现有的充填液压支架基本上是依照一般液压支架的设计理论而设计的，所进行的强度试验是沿用《液压支架通用技术条件》（GB25974.1-2010）中对一般液压支架进行的强度试验加载方式而进行的，也就是先单独对前顶梁进行强度试验，然后单独对后顶梁进行强度试验，还有些地方只是单独对前顶梁进行强度试验，不再单独对后顶梁进行强度试验，当所有检验项目通过检验即认为强度试验合格，并未考虑前后顶梁同时承载的情况。通过对前后顶梁四柱型充填液压支架典型产品样机有限元分析验证，在几种前后顶梁同时加载的情况下，多数顶梁的等效应力和变形远大于单梁强度试验时的等效应力和变形，有的甚至超过材料的许用强度，这说明某些加载方式的单梁强度试验，对顶梁的强度要求较低，不能替代两梁同时加载的强度试验。这些支架之所以在使用过程中没有出现问题，是因为在充填液压支架设计时支护强度选择过大，充填液压支架的支撑能力不能充分发挥所致。因此现有充填液压支架的设计依据选择和出厂验收时的强度试验标准还不够科学。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种加载方式合理，试验结果更加准确的前后顶梁四柱型充填支架顶梁强度试验方法。

本发明所采用的技术方案是：一种前后顶梁四柱型充填支架顶梁强度试验方法，其包括如下步骤：

步骤一：在试验台的下平台上放置长条形或方形加载垫块；

步骤二：将充填支架放置在试验台的上平台和下平台之间；

步骤三：在充填支架的前顶梁和后顶梁上均放置加载垫块；

步骤四：充填支架的前排立柱和后排立柱同时打压使充填支架处于承载状态进行强度试验。

在步骤三中，加载垫块为长条形加载块，布置在前顶梁和后顶梁的两端。

在步骤三中，加载垫块为长条形加载块，布置在前顶梁和后顶梁的外侧端。

在步骤三中，加载垫块布置在前顶梁和后顶梁的两端，加载垫块的形式分两种情况：

情况a、位于前顶梁和后顶梁内侧端的加载垫块为长条形加载块，位于前顶梁和后顶梁外侧端的加载垫块为方形加载块；

情况b、位于前顶梁和后顶梁内侧端的加载垫块为方形加载块，位于前顶梁和后顶梁外侧端的加载垫块为长条形加载块。

在步骤三中，加载垫块为长条形加载块，位于前顶梁和后顶梁的纵向中部位置。