立軸沖擊式破碎機沖擊磨料磨損的有限元分析

作者:紅星機器 發布時間:2012-12-22 08:45:54

立軸沖擊式破碎機

沖擊式破碎機破碎石料的過程可以看成一個反復碰撞的過程,物料的物理特性、能量、各部件上的剛強度分布在這個過程中發生了很大的變化,因此可以通過對其進行有限元分析來解決有關變形、碰撞和材料非線性的問題。

工程師們通過大型通用有限元軟件中ANSYS中LS-DYNA SOLVER顯式求解器求解碰撞的瞬態響應,實現對沖擊磨料磨損的有限元分析。

以破碎機的拋料頭為例,首先建立沖擊磨料磨損模型。對拋料頭沖擊磨損有影響的因素有物料粒徑、沖擊速度和沖擊角度。以拋料頭和物料為研究對象,利用LS-DYNA建立動力學有限元分析模型。

對有限元模型進行分析可知,在沖擊磨料磨損過程中,沖擊力的作用時間很短,大都為10-5秒的數量級,因此在試驗過程中很難用試驗方法來捕捉沖擊過程中隨時間變化的各項物理啊、機械參數,而且在這個過程中伴有大量的能量轉化,這回使零件在碰撞下所產生的壓力引起金屬的塑性流動,涉及到幾何非線性、材料非線性、狀態非線性等問題。

以沖擊結束后凹坑深度為研究目標,結果發現不同物料粒徑對沖擊凹坑深度的影響不一樣,其中30mm的影響較大。因此應嚴格控制入料粒度,其次是沖擊角度,再是沖擊速度。此外,分析也得出了破碎機相對較好的工作條件:沖擊速度在40-50m/s之間,沖擊角度為10°,物料粒徑為10mm。