石料破碎生产线中有限元分析模型建立

更新时间：2020-08-14

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生产线石料破碎机网格有限元

导读: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。

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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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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在砂石生产线中，颚破是其主要的组成部分，根据颚式破碎机的几何结构基友对称的特性，利用ANSYS软件建模时，仅建立一半机架结构，且由于主要分析机架受力特性，因此，忽略电机、衬板及控制部分的细节。

选用10节点四面体单元SOLID92，采用自由网格划分得到网格模型，单元数为97784，节点数为56888。

边界约束结合实际生产，对称面设定对称条件，并约束机架与基础连接的螺栓孔表面的全部自由度。

为得到一个有效的载荷参数，使用试验机对矿石进行压缩破坏试验，测得抗压强度平均值为40MPa，再结合机架工作时的有效破碎面积施加静荷载。

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