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导读:图、颚式破碎机调整座优化设计变量(3)定义行为约束为保证砂石生产线中颚破调整座在结构优化前后的强度和刚度不变,即应力值相近,取优化前经有限元计算出的大应力值228.6MPa作为行为约束尺寸。
在基础设施建设中,石料生产线是必备设备,同时,石料生产线是由多个破碎机和其他辅助设备组成的,破碎机在石料生产线中至关重要,由于受有限元前后处理软件几何能力的限制,采用专业的三维CAD软件建立几何模型后,再导人有限元软件中进行网格划分,可以大大提高石料生产线的工作效率。
采用Unigraphies建立主轴的三维模型,其主要结构参数如图所示。
图、石料生产线破碎机主轴主要参数1、几何模型建立为了反映石料生产线破碎机的主要的力学特征,减小其他因素对分析结果的影响。
在Unigraphies中直接对三维模型进行如下处理。
1)删除小的圆角;2)对圆头平键槽圆头部分进行简化。
为了方便后续网格的划分,将三维模型进行分块切割,利用CAD软件强大的几何能力,以Parasohd格式输出,再导入Patran中进一步处理。
2、网格划分网格的质量对石料生产线分析计算的结果有至关重要的影响,为保证网格的质量,在Patran中进行六面网格划分。
首先,运用Paver或Isomesh进行面网格的划分;其次,通过Sweep拉伸面单元得到体单元,用Meshseed来控制网格的大小。
由于轴为对称结构,只需对轴的1/2进行网格划分。
然后运用Mirror对分好的体单元进行镜像,进行节点合并后终得到主轴有限元模。
3、边界条件及材料石料生产线破碎机轴的两端轴肩处安装滑动轴承,在安装轴承处施加约束U,一端的Ux=Uy=Uz=0,另一端的Uy=Uz=0。
对于模态分析,只对安装轴承处进行相应约束。
对于瞬态响应分析,还需考虑重力、离心力及扭矩。
以及根据冲量定理得到的冲击力。
材料密度为7.82kg·m-3,弹性模量为208GPa,泊松比为0.277。
以上石料生产线破碎机有限元建模3大步骤很详细的进行了描述,矿机多年成套生产线研发经验,生产的石料生产线、砂石生产线、制砂生产线等畅销全国内外。
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在石料生产线破碎机转子部件的装配中。
转予壹径为1320mm,大进料边长为325mm,主轴转速为530r/min。
工作时,电动机带动传动轴,使锤板、方盘等零件以一定焦速度转动,与矿石发生碰撞。
反击式破碎机是石料生产线中的主要部件,今天主要介绍石料破碎生产线中有限元分析模型建立在石料生产线实际工况中,锤板与矿石的磕撞情况是相当复杂的。
结合实际并考虑转子可能受到的恶劣工况,本文所作的仿真假设方盘与中盘(或两个中盘)之间的锤板与一个壹径为大进料边长(325mm)的矿石碰撞。
为此,取出一个方盘与一个中盘及相应的部分锤板、锤板座、驻紧块、套筒作为分析对象,与325mm直径的球状矿石进行碰撞仿真。
在仿真分析前首先得到了各零件所用材料的基本参数。
石料生产线的仿真中方盘及锤板的本构模型采用了MSC.Dytran中的DMATEL线弹性材料模型,矿石的本构模型则采用了DYMAT25岩石材料模型。
石料生产线的单元类型都选用格朗日实体。
参照石料生产线的实际工况,有限元模型中定义了以下约束及边界条件:(1)主从面接触(Master-slave Surface):锤板与矿石、压紧块与方盘及中盘、压紧块与锤板、锤板与方盘及中盘均为主从西接触。
(2)方盘内环表面所受涨紧套的预紧力(presstlre,压力值为160Mpa)。
(3)方盘绕其中心轴线的角速度(Rotational Boundary,角速度值为55rad/s)河南矿机厂家是一家以生产大、中、小型系列砂石生产线,矿山设备为主,集科研、生产、销售为一体的大型股份制企业,欢迎前来选购。
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为了使砂石生产线中颚破调整座能更好地承受破碎力,减少弹性变形,使其能更好满足矿石破碎要求,对其结构进行有限元优化计算。
采用Cosmos/Works工程分析软件对调整座进行结构优化。
其步骤为:(1)优化目标定义调整座体积小为优化目标函数。
(2)设计变量由于砂石生产线中破碎机的结构所限,调整座的外部尺寸不能变化。
从有限元计算结果得知,应力大的位置在开出方孔的圆角处,如图所示。
定义设计变量为:尺寸25作为第1个设计变量D1,优化时程序推荐范围是12.5~37.5;开槽上下端厚度30尺寸作为第2个设计变量D2和第3个设计变量D3,推荐值为15~45;圆角半径R10作为第4个设计变量R1,推荐值为5~20,以推荐值作为设计变量的变动范围。
图、颚式破碎机调整座优化设计变量(3)定义行为约束为保证砂石生产线中颚破调整座在结构优化前后的强度和刚度不变,即应力值相近,取优化前经有限元计算出的大应力值228.6MPa作为行为约束尺寸。
(4)网格划分第1次优化循环前的网格采用优化前创立静态分析的网格,在优化的每一次循环中都对网格重新划分。
(5)运行优化程序在砂石生产线颚破的优化的过程中,当确定了优化循环次数,点击运行优化程序后,优化自动进行,在优化过程中可以直接从模型中看到设计变量在每次设计周期中改变的数值,直到程序计算出优结果为止。
(6)显示结果当模型完成优化分析后,得出原始和后设计、某周期的设计历程、收敛(迭代)图、局部趋势图解等项目。
上面详细的介绍了颚式破碎机调整座的优化设计5大步骤,对其的优化设计有利于颚式破碎机的工作效率提升,颚式破碎机作为砂石生产线的主要设备,对砂石生产线的作用不言而喻。
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