På grund av den stora partikelstorleken och korta krossprocessen avmineralmätare, och huvudbrytningsmekanismen är drag- och skjuvbrott, är det svårt att bestämma laststorleken och fördelningen under konstruktionen. I den här artikeln föreslås en ny hållfasthetsanalysmetod baserad på diskreta element (DEM) och finita element (FEM) för att analysera mineraldimensionerares rulltandstyrka. Genom att applicera fördelade belastningar förbättras äktheten och noggrannheten i beräkningen av rulltandshållfasthet. Den fördelade belastningen beräknades av diskret elementprogramvara EDEM. I detta dokument, med hänsyn till storlekseffekten av materialstyrka, utfördes enaxlig kompressionstest och brasiliansk skivtest på material med olika storlek. Materialens tryck- och draghållfasthet kalibrerades och bindningsparametrarna i diskret elementsimulering bestämdes slutligen. Genom att analysera de diskreta elementsimuleringsresultaten väljs den fördelade belastningen på rulltänderna när kraften på rulltänderna är maximal och laddas till FEM-modellen av rulltänderna i motsvarande arbetsposition vid motsvarande tidpunkt i ANSYS miljö för hållfasthetsanalys. Resultaten visar att rulltandsbelastningen huvudsakligen fördelas på baksidan av tanden vid maximal belastningstid och att det finns spänningskoncentration på tandrotens framsida.
Under de senaste åren, med utvecklingen av partikelmodeller, kontaktmodeller och andra matematiska modeller, har den diskreta elementmetoden använts brett och djupt i mineralmätare. Legendre et al. iI använde EDEM-mjukvara för att simulera enstaka partikelkrossning av käftkross och verifierade resultaten av energiförbrukningsoptimering. Cleary et al. "21" föreslog en beräkningsalgoritm för diskret elementersättningsmodell baserad på fallande vikttest före materialmodellering, och använde diskret elementsimuleringsteknik för att studera effekterna av materialegenskaper och miljöparametrar på konkrossens arbetsprestanda. Diskreta elementmetoden (DEM) och Finita elementmetoden (FEM) används alltmer för att analysera interaktionen mellan lösa eller spröda material och andra kontinuum. Till exempel, I prestandaanalysen av kross, silmaskin och annan utrustning studeras de mekaniska och kinemiska egenskaperna hos material och materialens inverkan på utrustning. I detta avseende utvecklade mjukvaran för diskreta element EDEM en kopplingskanal med mjukvaran för finita element ANSYS Workbench, som kan realisera den enkelriktade kopplingen mellan det diskreta elementet och det finita elementet. Det är lämpligt för situationen att deformationen av utrustningen inte är stor, och det räcker inte för att påverka materialets mekaniska och kinematiska egenskaper.
Rulltandshållfasthet är en viktig grund för design och optimering av tandprofiler. Den traditionella metoden för att analysera styrkan hos rulltänderna tar den maximala krosshållfastheten hos materialet som tryckspänningsvärdet för att belasta spetsen och baksidan av rulltänderna. I denna artikel används DEM FEM för att analysera styrkan hos mineralsizers rulltänder. Enligt de faktiska produktionsförhållandena för en viss mineralmätare upprättades en DEM-FEM-modell. I EDEM simulerades mineralmätares krossningsprocess och belastningsinformationen för rulltänder extraherades. Den finita elementmodellen av rulltanden etablerades i ANSYS Workbench, och belastningsinformationen för rulltanden laddades på rulltanden med hjälp av EDEM-ANSYS Workbench-kopplingskanalen, och hållfasthetsanalysen av rulltanden slutfördes.
I denna uppsats fastställs modellen för materialdiskreta element och finita elementmodellen av rulltänderna i enlighet med interaktionen mellan rulltänderna och det trasiga materialet som visas i figur 1(a). mineralmätare har screening-funktionen. Material med stor partikelstorlek kommer att brytas genom gradering. Material med små partiklar som kan passera direkt genom springan mellan tandrullarna kommer inte att brytas. Därför, i detta dokument, etableras en hexaedrisk bindningsmodell för material med stor partikelstorlek och en enkelpartikelmodell för material med liten partikelstorlek. Figur 1(b) visar partikelbindningsmodellen för materialet och FEM-modellen av rulltänderna, varvid rulltänderna roterar moturs.
I partikelbindningsmodellen binder de diskreta elementen med överlappande kontaktradier, och det finns bindningskrafter och vridmoment mellan bindningselementen. Bindningskraften och momentet bestäms av förskjutning. FIG . 2 visar bindningsdiagrammet för partiklarna i och j, där förskjutningen huvudsakligen representeras av förhållandet mellan hastighet och tid. Där Fn och F är normalkraft respektive tangentiell kraft; Tm och T är normala respektive tangentiella moment; A är kontaktytan, efter A=π; J är tröghetsmomentet, J=0.5π, m är bindningsradien; S. Och S är normal respektive tangentiell styvhet; Är tidssteget; Och 4 är normal respektive tangentiell hastighet; Och är normala respektive tangentiella vinkelhastigheter. När de normala och tangentiella spänningarna mellan partiklar är större än de inställda värdena, skadas bindningsförhållandet mellan diskreta element [, som visas i ekvation (2): x