度，对支架的重量和受力有着直接的影响，所以在设计时，应尽量在满足支架工作需要情况下，缩短掩护梁长度，减轻支架重量，减少支架受力。

4、前后连杆上铰点与掩护梁长度比值对支架受力影响 改变

ab的比值，对?角影响很大，如果这个比值适当，可使?角减小，tg?值减小，acab附加力减小，掩护梁和前后连杆受力也减小。的比值一般在0.22～0.3之间比较合适。

ac3.3四连杆机构的几何作图法

3.3.1掩护梁和后连杆长度的确定

用解析法来确定掩护梁和后连杆的长度，如图3-8所示。

图3-8 掩护梁和后连杆计算图

Fig.3-8 caving lock piece and after rod map

设： G---掩护梁长度（mm）

A— 后连杆长度（mm）

其中：P1 —支架最高位置时，掩护梁与顶梁夹角(度)

P2—支架最低位置时，掩护梁与顶梁夹角(度) Q1 —支架最高位置时，后连杆与底平面夹角（度） Q2—支架最低位置时，后连杆与底平面夹角（度）

按四连杆机构的几何特征要求，选定P1?52?,P2?79?，由于支架型式不同，对于掩护式支支架,一般A/G的比值按以下围来取：

A/G=0.45~0.61,取A/G=0.58。

支架在最高位置时有：

H1?GsinP1?AsinQ1

因此掩护梁长度为：

G?H1sinp1?(A/G).sinQ1

=2076.77mm 后连杆长度为：

A=G(A/G) = 1204.53mm

取整得：G?2077mm,A?1205mm

3.3.2几何作图法作图过程

用几何作图法确定四连杆机构的各部尺寸，具体作法如图3-9所示。 具体作图步骤如下：

1)确定后连杆下铰点O点的位置，使它比底座面略高200 2)过O点作与底座面平行的水平线H—H线。 3)过O点作与H—H线的夹角为Q1的斜线。

4)在此斜线截取线段oa，oa长度等于A,a点为支架在最高位置时后连杆与掩护梁的铰点。

5)过a点作与H—H线有交角P1的斜线，以a点为圆心，以G点为半径作弧交些斜线一点e′此点为掩护梁与顶梁的铰点。

6)过e′点作H—H线的平行线，则HH线与F—F线的距离为H1，为液压支架的最高位置时的计算高度。

7)以a点为圆心，以0.22G长度为半径作弧，在掩护梁上交一点b,为前连杆上铰点的位置。

8)过O点作与H—H线夹角为Q2的斜线。

9)在此斜线上截取线段oa〞. oa〞的长度等于A，a〞点为支架降到最低位置时，掩护梁与后连杆的铰点。

10)过a〞点作与H—H线有交角P2的斜线，以a〞点为圆心，以G为半径作弧交些斜线一点e〞，此点为支架在最低位置时，顶梁与掩护梁的铰点。

11)以a〞为圆心以0.22G长度为半径作弧，在掩护梁上交一点b〞，为支架在最低位置时前连杆上铰点的位置。

12)取ee〞线之间一点e〞为液压支架降到此高度时掩护梁与顶梁铰点。 13)以O为圆心，oa为半径圆弧。

14)以e〞点为圆心，掩护梁长aeˊ为半径作弧，交前圆弧上一点aˊ，以点为液压支架降到中间某一位置时，掩护梁与后连杆的铰点。

15)以eaˊ连线，并以aˊ点为圆心，ab长为半径作弧，交ae〞上一点bˊ点。则b， bˊ,b〞三点为液压支架在三个位置时 ，前连杆上铰点。

16)由b， bˊ,b〞三点确定的圆心C，为前连杆下铰点位置。

17)过C点H－H线作垂线，交点d，则线段oa,ab,bc,cd,和do为液压支架四连杆机构。

18)按以上初步求出的四连杆机构的几何尺寸，再用几何作图法画出液压支架掩护梁与顶梁铰点eˊ的运动轨迹，只要逐步变化四连杆机构的几何尺寸，便可以画出不同的曲线，再按四连杆机构的几何特征进行校核，最终选出较优的四连杆机构尺寸。

图3-9 液压支架四连杆机构的几何作图法

Fig .3-9 hydropost fore rod is geometry map method

结论：后连杆长度A=1205mm 掩护梁长度G=2077mm 前连杆长度C=1148mm

前后连杆下铰点底座投影距离E=599mm 前连杆下铰点高度D=533mm

3.4四连杆机构的计算机设计法

3.4.1、目标函数的确定

根据附加力对液压支架受力影响的分析，为减少附加力，必须使U=TAN(THETA)有较小值。同时，为有效地支控顶板，要求支架由高到低变化时，顶梁前端点与煤壁距离的变化要小。而支架在某一高度时的THETA角，恰好是顶梁前端点的双纽线轨迹上的切线与顶梁垂线间的夹角。所以，只要令支架由高到低变化时，顶梁前端点运动轨迹似成直线为目标函数，这两项要求都能满足。