通过改变砂石生产线齿板凸台对其进行有限元分析

更新时间：2020-05-19

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破碎机齿板应力生产线有限元

导读:从颚式破碎机的有限元分析结果可以看出，在PE250x400动颚齿扳两边中间部位各增加1个凸台后，动颚齿板上的大应力为374MPa，小应力只有0.05MPa。

PE250X400动颚齿板有限元应力分析结果可以看出，砂石生产线的动颚齿扳大应力为125MPa，小应力为0.26MPa。

PE250X400动颚齿板有限元位移分析结果，齿板大位移为3.37x0.00001m，这相对于齿扳的尺寸来说相当小的，于是我们在下面研究动颚齿板的受力情况时候，将不再考虑齿扳的位移情况，只考虑和研究齿板结构参数对齿板的应力在齿板的分布情况上的影响。

根据齿板材料的屈服应力和有限元软件分析得出的大应力，计算得到齿板安全系数为2.47。

砂石生产线的齿板的应力集中部位在齿板左右对称的中问部位，于是我们在其下端加各增加1个凸台，其尺寸与其它三个凸台大小一样，再使用有限元软件对其进行分析。

网格划分以及加载约束和E250X400动颚齿板有限元应力分析结果一样。

从颚式破碎机的有限元分析结果可以看出，在PE250x400动颚齿扳两边中间部位各增加1个凸台后，动颚齿板上的大应力为374MPa，小应力只有0.05MPa。

可见齿板应力集中及应力大小改善明显，且齿扳的安全系数也得到很大提高，经计算由2.47提高到了8.85。

但我们也看到在新加的两个凸台中间齿板部位，出现了一定的应力集中，于是我们将中间凸台加宽，其尺寸由宽40mm加宽为80mm,再对砂石生产线的齿扳进行有限元分析。

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众所周知，石料生产线的必备设备是颚式破碎机，随着经济的快速发展，对石料生产线性能的要求也越来越高，因此对颚式破碎机的研究也是必然的。

PD75150颚式破碎机上的齿板材料采用ZGMnl3—2，弹性模量为1.8×100000MPa，泊松比为0.3，屈服应力大为331MPa。

运用ANSYS有限元分析软件进行有限元仿真，由于齿板的结构和载荷对称分布，故取其四分之一进行分析。

通过前处理，求解和后处理获得齿板的大应力为100.30MPa，大应变为0.053mm，仿真结果表明，颚式破碎机齿板所受的大应力远远小于屈服极限，且越靠近中部应力越大，同时变形也越大。

下面通过对石料生产线主要设备研究来进行改造。

除中部齿面处有应力集中外，其它地方的应力和变形都很小，这说明齿板的结构强度还有较大的改善余地。

为了获取齿板上各尺寸参数对颚式破碎机齿板的结构强度的影响情况，先对这些参数进行可靠性分析，获得对应力和应变影响较大的参数，然后再对这些参数进行修改，以避免不经济的设计。

石料生产线颚破机三维动态的运动检查。

对颚式破碎机动颚齿板进行有限元分析时，充分考虑了齿板受力的模糊性，运用模糊随机载荷法对齿板进行加载。

从仿真结果得知，该方法能够比较真实地反映齿板的受力情况；与此同时，考虑到齿板的结构尺寸也是随机的，对其进行了可靠性分析，从众多不确定性参数中获取了对齿板结构强度影响较大的参数，同时还获取了颚式破碎机齿板在这些不确定因素下的大应力的均值和方差，为进一步对颚式破碎机齿板进行结构强度优化提供了理论基础。

通过对颚式破碎机的一系列改进优化工作，石料生产线设备性能有了显著的提升，矿机多年的成套生产线研发经验，期待与您合作共赢。

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作为基础设施建设的主要设备，石料生产线的发展迅速，自动化程度高，破碎大，生产率高，处理量大，经过破碎的产品呈立方体状，成为高速公路铁路、高楼住宅建筑等建设的设备。

颚式破碎机是石料生产线的主要组成部分之一，对颚式破碎机的有限元改进有利于石料生产线整体效率的提升。

结构改进后的颚式破碎机机架上依然出现了应力集中，应力集中的位置转移到了摇杆轴承座与上机架侧墙焊接部位边角处，这是由摇杆承受很大的压力，而轴承座与侧墙的接触部分又较少，导致接触区受力较大造成的。

在前墙与侧墙焊接的上部，即与上机架前墙下边板的上端同高的位置，应力仍然较大，这是由前堵上下边板的出现使机架前墙板受力横截面积的变化引起的。

结构改进后，颚式破碎机机架的强度和工作性能有很大改善。

大应力降低了约53.15%，应力集中位置改变，且集中系数也有所降低。

结构改进后，石料生产线颚式破碎机机架上的大变形位置没有改变，但大变形量降低了约30%，可见机架的刚度也有所提高。

石料生产线颚破机架电测实验结果及数据处理，对以后的研究有很大帮助。

改进后的石料生产线机架已经能够满足破碎机破碎软矿石时安全工作的强度要求，但当破碎机破碎较硬矿石时，机架上的大应力仍超出了材料的许用应力；而且这两种情况下，机架侧墙上的强度储备都较大。

所以为了使机架能够满足颚式破碎机在石料生产线大范围内的工作要求，并使其设计达到更合理的状态，还需对改进后的结构进行参数优化。

通过对颚式破碎机机架的有限元计算和改进，颚式破碎机的性能有了明显的改善，石料生产线主要由给料机、颚式破碎机、反击式破碎机、振动筛、立式冲击破碎机等主要设备组成，配合皮带输送机等可组成完整的石料生产线。

对石料生产线各主要设备的改进优化，有利于提升石料生产线的竞争优势。

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