液压支架蕾形复合密封圈材料特性实验和有限元分析

张晞; 王刚; 何明; 于淼

液压支架蕾形复合密封圈材料特性实验和有限元分析

张晞¹,
王刚^1,,
何明²,
于淼¹

1.
中国矿业大学(北京) 机电与信息工程学院,北京100083;
2.
天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB046302)

详细信息

作者简介:
张晞(1966—)，男，河南焦作人，教授，博士生导师，主要从事液压密封检测系统、液压控制阀体、皮带运输纠偏系统等研究。

通讯作者:
王刚(1981—)，男，山东即墨人，讲师，博士研究生，主要从事液压设备密封机理分析的研究。

中图分类号: TH136
计量
- 文章访问数: 896
- HTML全文浏览量: 77
- PDF下载量: 161
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2016-04-20
- 刊出日期: 2016-08-30

Experimental and numerical study on bud shaped composite sealing ring of hydraulic support

1.
School of Mechanical Electronic and Information Engineering,China University of Mining and Technology,Beijing 100083,China;
2.
Coal Mining and Design Department,Tiandi Science & Technology CO.,LTD,Beijing 100013,China

摘要

摘要: 通过分析液压支架轴用动密封蕾形复合密封圈的密封原理、有限元的非线性问题、接触问题，阐述了橡胶、聚氨酯的材料特性、橡胶类超弹性体的基本理论和本构模型，并用不同常数的Mooney-Rivlin模型来表征橡胶和聚氨酯的材料特性。通过橡胶、聚氨酯的单轴拉伸和单轴压缩实验，得到两种材料的Mooney-Rivlin模型参数。依据实验参数对蕾形复合密封圈进行有限元分析，发现蕾形复合密封圈适合动密封，且随着载荷增大密封效果下降。本研究对密封件的设计具有参考意义。
- 液压支架 /
- 超弹性体 /
- 蕾形复合密封圈 /
- 有限元
Abstract: Based on the analysis for bud shaped composite sealing ring of hydraulic support, nonlinear problems and contact problems of finite element analysis, this paper expounds the material properties of the rubber, polyurethane, basic theory and constitutive model of rubber elastomer, and characterizes the material properties of rubber and polyurethane with Mooney-Rivlin model of different constants.Through uniaxial tension and compression tests of rubber and polyurethane, the parameters of Mooney-Rivlin model of two kinds of materials are obtained.According to the experimental parameters, the finite element analysis is made on the bud shaped composite ring, which is found to be suitable for the dynamic seal.As the loading increases, the sealing effect decreases.The research has reference significance to the design of the seal.
- hydraulic support /
- elastomer /
- bud shape composite sealing ring /
- finite element analysis

HTML全文

参考文献(21)

[1]	张命林.矿用液压支架千斤顶密封技术对比分析研究[J].润滑与密封,2008,33(7):108-109,101.
[2]	Zhang Minglin.Sealing technology research of mining hydraulic support jack[J].Lubrication Engineering,2008,33(7);108-109,101.
[3]	张付英,刘卉,徐燕申.工程机械液压往复密封技术的进化研究[J].工程机械,2004(5):14-17.
[4]	Zhang Fuying,Liu Hui,Xu Yanshen.A study on evolution of hydraaulic reciprocating seal technology for construction machinery[J].Construction Machinery and Equipment,2004(5):14-17.
[5]	傅京昱.液压支架密封件技术现状与行业管理探讨[J].煤炭科学技术,2011,39(6);86-89,114.
[6]	Fu Jingyu.Discussion on technical status and industrial management of sealing element for hydraulic powered support[J].Coal Science and Technology,2011,39(6);86-89,114.
[7]	李本西,王相亭.浅析无模切削新型组合密封在液压支架上的应用[J].矿山机械,2009,37(23);17-19.
[8]	Li Benxi,Wang Xiangting.Application of the new composite seal for cutting without forms in the hydraulic support[J].Mining & Processing Equipment,2009,37(23);17-19.
[9]	黄迷梅.液压气动密封与泄漏防治[M].北京：机械工业出版社,2003;67-69.
[10]	徐同江.基于ANSYS的O形密封圈的有限元分析[D].济南:山东大学,2012;21-22.
[11]	Oden J T.Finite element of nonlinear continua[M].London;McGrwa-Hill,1972;320-327.
[12]	张洪伟,高相胜,张庆余,等.ANSYS非线性有限元分析方法及范例应用[M].北京：中国水利水电出版社,2013:106-109.
[13]	Rivlin R S. Large elastic deformations of isotropic materials. IV.Further developments of the general theory[J]. Philosophical Transactions of the Royal Society A Mathematical Physical & Engineering Sciences, 1948, 241(835);379-397.
[14]	Ferry J D.Viscoelastic properties of polymers[M].3th ed.New York;Wiley,1980.
[15]	Miller K.Testing elastomers for hyperelastic material models in finite element analvsis[J].Rubber Technology International,1999:88.
[16]	李树虎,贾华敏,李茂东,等.超弹性体本构模型的理论和特种实验方法[J].弹性体,2011,21(1);58-64.
[17]	Li Shuhu,Jia Huamin,Li Maodong,et al.Theory and testing method of hyperelastic material constitutive model[J].China Elastomerics,2011,21(1):58-64.
[18]	蒋春松,孙浩,朱一林.ANSYS有限元分析与工程应用[M].北京：电子工业出版社,2012.
[19]	张付英,李腾.基于ANSYS的Y形圈初始建模[J].天津工业大学学报,2013,32(6);85-88.
[20]	Zhang Fuying,Li Teng.Initial modeling of Y-ring based on ANSYS[J].Journal of Tianjin Polytechnic University,2013,32(6);85-88.
[21]	王世强,张付英,张东葛.基于ANSYS的Y形密封圈密封性能研究[J].润滑与密封,2012,37(12):61-64,68.

施引文献

资源附件(0)

访问统计

点击查看大图

计量

文章访问数: 896
HTML全文浏览量: 77
PDF下载量: 161
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

留言板

液压支架蕾形复合密封圈材料特性实验和有限元分析

作者简介:
张晞(1966—)，男，河南焦作人，教授，博士生导师，主要从事液压密封检测系统、液压控制阀体、皮带运输纠偏系统等研究。

通讯作者:
王刚(1981—)，男，山东即墨人，讲师，博士研究生，主要从事液压设备密封机理分析的研究。

计量

Experimental and numerical study on bud shaped composite sealing ring of hydraulic support

计量

目录

留言板

液压支架蕾形复合密封圈材料特性实验和有限元分析

作者简介: 张晞(1966—)，男，河南焦作人，教授，博士生导师，主要从事液压密封检测系统、液压控制阀体、皮带运输纠偏系统等研究。

通讯作者: 王刚(1981—)，男，山东即墨人，讲师，博士研究生，主要从事液压设备密封机理分析的研究。

计量

出版历程

Experimental and numerical study on bud shaped composite sealing ring of hydraulic support

计量

出版历程

目录

作者简介:
张晞(1966—)，男，河南焦作人，教授，博士生导师，主要从事液压密封检测系统、液压控制阀体、皮带运输纠偏系统等研究。

通讯作者:
王刚(1981—)，男，山东即墨人，讲师，博士研究生，主要从事液压设备密封机理分析的研究。