SSC大处理能力分级破碎机破碎齿应力分布仿真研究 .pdfVIP

学兔兔 煤 炭 工 程 2011年第5期 SSC大处理能力分级破碎机破碎齿 应力分布仿真研究 王保强 (煤炭科学研究总院 唐山研究院，河北 唐山 063012) 摘 要：根据分级破碎机破碎齿的使用环境，将破碎齿从破碎齿板 中分离出来并建立 了几何 模型。根据破碎齿的几何特点和受力特征，基于有限元仿真软件对破碎齿的强度进行了分析。仿 真结果表明，破碎齿的最大应力低于材料许用值，加载位置不同时破碎齿应力大小和分布有很大 差异。 关键词：分级破碎机；破碎齿；强度分析；有限元 中图分类号：TD451 文献标识码 ：B 文章编号：1671—0959(2011)05-0116-03 破碎齿是分级破碎机的关键零部件之一 ，破碎齿 的设 计形状不仅关系到破碎质量、破碎过程的能耗，还关系到 破碎齿的使用寿命。破碎过程的合理控制需要优化破碎齿 的形状 ，对破碎齿的几何形状有约束作用，另一方面破碎 齿又承受着拉、压、剪切等复杂的非稳态载荷的作用，容 易疲劳破坏、磨损 ，这就使得破碎齿的设计尤为重要 。 有限元分析 已经是普遍应用的结构分析设计技术 ，但 对破碎齿来说，其受力条件很复杂 ，很难精确、全面的将 其所受载荷及其约束条件模型化。因此，对破碎齿所受的 载荷进行合适的简化是破碎齿有 限元分析的先决条件。本 图1 齿板式破碎齿几何模型 文在分析破碎齿使用环境、几何特征和受力特点的基础上 ， 尺寸较小，只对破碎齿进行静力分析，网格数 目和计算量 建立了破碎齿的有限元仿真模型，并对其不同加载条件下 相对较小。同时，破碎齿 的边缘倒 角较多，这种情况下， 的应力分布进行了仿真分析。 用 自由网格不会使 网格数 目和计算量过大，也可降低 网格 1 模型的建立 划分的工作量。故采用四面体网格对破碎齿进行网格化 (图 2)，网格总数为 270364个。 1．1 几何模型的建立 分级破碎机破碎齿与齿板是一体的，齿板具有较高的 刚度 ，保证破碎过程中破碎齿根部不会发生较大的变形和 位移。在物料破碎过程中，破碎齿本身会承受大小、空间、 时间上随机分布的载荷的作用 ，比齿板的受力情况复杂很 多。在实际使用中也表明破碎齿损坏的几率远远高于破碎 齿板损坏的几率。因此 ，可将破碎齿从破碎齿板上隔离出 来 ，单独对其强度进行分析。将本文研究的齿板式破碎齿 从齿板分离出来，并建立的几何模型如图1所示。 1．2 网格划分及物性参数设置 图2 破碎齿网格 应用软件进行有限元分析时，网格划分和物性参数设 置是影响分析结果准确性的两个重要因素 。在本文的研 静力分析法是分析分级破碎机破碎齿在可能受到的各 究中，破碎齿上两点之间的最大距离为89．2mm，破碎齿的 种不同形式的最大载荷作用下的应力的有效方法。在破碎 收