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根据数据模拟选择岩石破碎机刀具(图文版)

发布日期:2013.12.03 点击次数:

刀具作为岩石破碎机最为重要的零部件,同时也是最为容易损耗的零部件之一,它的选择直接关系到岩石破碎机设备工作时间的长短,以及岩石破碎效率的高低,那么我们应该怎么选择岩石破碎机刀具呢?下面山美破碎机厂家将从数据模型的角度为大家讲解。

岩石破碎机理几何模型的建立
 
岩石定义为准脆性材料。为岩石应力-应变全过程曲线。

岩石应力-应变全过程曲线与岩石破碎机刀圈结构形式
本文主要研究在岩石破碎工作中,目前常用的窄形平刃刀具和窄形弧刃刀具对 破岩效果的影响。通过查找相关文献及手册,选取滚刀尺寸如下,建立三维模型。岩石模型采用边长A=400mm正方体模型。具体材料参数见表1。岩石设置为弹塑性体,屈服强度为150MPa。

岩石破碎机岩石与刀体材料参数

岩石破碎机理数值模拟
 
确定材料参数后,进行网格划分,再将刀具与岩石接触部分网格进行细化分。

刀具与岩石接触部分网格化分图

定义刀具在Y方向切深为5mm,且分步完成。设定盘形滚刀绕Z轴的转速为12 r/min,摩擦系数为0.5。岩石下端为固定端,岩石的四个侧面加大小为30MPa的围压。 
当选用窄形平刃滚刀作为刀圈时,由图4几何参数建立模型,选取刀具与岩石作用横截面的应力云图如下:

岩石破碎机刀具损伤积累时压力分布图
比较图5与图6,分别是窄形弧刃盘形滚刀与窄形平刃盘形滚刀在切深为5mm时的岩石应力分布图。图5中,高应力区向岩石内部扩展到距离岩石表面20mm处(单元格长度为10mm),图6中,高应力区向岩石内部扩展到距离岩石表面40mm处。两图中,高应力区均向岩石侧向扩展到距离刀具作用点40mm处。

岩石破碎机理研究结论
故在岩石破碎机窄形平刃盘形滚刀与窄形弧刃盘形滚刀中,选择窄形平刃盘形滚刀;在不同过渡圆弧半径的窄形弧刃盘形滚刀中,选择过渡圆弧半径较大的弧刃盘形滚刀。