实验七-单体液压支柱性能试验

实验七单体液压支柱性能试验（观测性实验）一、概述(一)支柱阻力及其类型支柱对顶板的主动作用力称为支柱的撑力，支柱受顶板压力作用而反映出来的力称为支柱的阻力，又称工作阻力。P0′——初撑力：支架支设时，将活柱升起，托住顶梁，利用升柱工具和锁紧装置使支柱对顶板产生一个主动力。对于液压支柱，即是泵压所形成的支柱对顶板的撑力。P0——始动阻力：在顶板压力作用下，活柱开始下缩的瞬间支柱上所反映出来的力称为始动阻力。P1——初工作阻力：指在支架的性能曲线中，活柱下缩时，工作阻力的增长率由急剧增长转为缓慢增长的转折点处的工作阻力。P2——最大工作阻力：支柱所能承受的最大负载能力，又称额定工作阻力。目前所使用的支柱的工作特性有如图1所示的几种。急增阻式：支柱开始支设时，有一个极小的人为的初撑力P0′，当支柱在顶板压力下，活柱开始下缩时便形成了始动阻力P0，而后随着活柱下缩，工作阻力呈直线型急剧增加。这种支柱可缩量较小，如图1（a）所示微增阻式：随着活柱的下缩，工作阻力先有一个急剧增长的过程。当达到工作阻力P1后，随着支柱的继续下缩，工作阻力的增长变得极为缓慢，一直到支柱的最大可缩量，也即支柱的最大工作阻力时为止。此类支柱具有较大的可缩量，其特性曲线见图1（b）。恒阻式：当支柱安设后，随着活柱下缩，很快达到额定工作阻力，以后尽管活柱继续下缩，支柱的工作阻力保持不变，其特性曲线见图1（c）。液压支柱是典型的恒阻式支柱。从支柱工作阻力适应顶板压力的特点进行分析，显然，恒阻性能的支柱较为有利，急增式性能比较差。(二)单体液压支柱按注液方式，单体液压支柱可以分为内注式和外注式。内注式液压支柱使用的工作介质是机油，它是通过摇动手柄，操纵支柱内的手摇泵，把p2P0P0′p2p1p0p0'p2p0△sP/kNP/KNP/KN△s/mmAB△s/mm△s/mm＋△P-△P(a)(b)(c)图1支柱的几种典型特性曲线（a）急增阻式；（b）微增阻式；（c）恒阻式P0′—初撑力；P0—始动阻力；P1—初工作阻力；P2—额定工作阻力或最大工作阻力油从低压腔压入高压腔。支撑过程中通过安全阀来保证支柱对顶板具有一个恒定的工作阻力。回收时，打开卸载阀使高压腔内的油回到低压腔，活柱在自重作用下自动回缩。外注式液压支柱的工作介质是含有1%~2%乳化油的乳化液。支设时靠外部泵站经管路系统通过注液枪向支柱供液。回收时打开卸载阀，把工作介质排到支柱外部，活柱靠自重力和弹簧力回缩。