反擊式破碎機(jī)仿真數(shù)值分析,東營石料砂石生產(chǎn)線首選黎明砂石料生產(chǎn)線    反擊式破碎機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的板錘對(duì)物料進(jìn)行沖擊而實(shí)現(xiàn)破碎物料的。物料受到?jīng)_擊后，獲得較大的能量，從而以很高的速度飛出，撞向位于前方的反擊板，形成二次沖擊破碎。如果反擊板的內(nèi)表面形狀設(shè)計(jì)合理，物料的飛行方向?qū)⑴c反擊板表面呈近似垂直關(guān)系，從而更大限度地利用物料動(dòng)能，提高破碎效果。由于破碎機(jī)腔型取決于反擊板的表面形狀，故反擊板優(yōu)化又稱為破碎機(jī)腔型優(yōu)化。
    黎明重工機(jī)械利用有限元技術(shù)的發(fā)展為復(fù)雜物理過程的數(shù)值仿真研究提供了一種有力的手段，也使得反擊式破碎機(jī)腔型的仿真研究成為可能。采用漸開線反擊板是以這樣的假設(shè)為前提的，即物料的運(yùn)動(dòng)軌跡總是沿著破碎機(jī)轉(zhuǎn)子外緣切線方向。但實(shí)際上，由于物料形狀各異，受沖擊的部位千差萬別，物料的運(yùn)動(dòng)軌跡也是復(fù)雜多變的。

    圖為板錘一物料沖擊碰撞系統(tǒng)的有限元模型。左側(cè)的長方體表示轉(zhuǎn)子和板錘，通稱為板錘;右側(cè)小的立方體表示物料。板錘的高度等于轉(zhuǎn)子半徑，其旋轉(zhuǎn)中心為右下側(cè)邊緣。板錘上施加恒定旋轉(zhuǎn)約束，旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。旋轉(zhuǎn)角速度根據(jù)板錘外緣線速度(即沖擊速度)和轉(zhuǎn)子半徑計(jì)算得出。物料從入料口到達(dá)沖擊位置時(shí)，已經(jīng)具有了一定的速度。為此，對(duì)物料賦予了一個(gè)向下的初速度。初速度數(shù)值根據(jù)入料口到板錘外緣的高度計(jì)算得出。本文中設(shè)物料向下的初始速度為2m/s。錘頭與物料之間的接觸定義為主從表面接觸，錘頭為主表面，物料為從表面。板錘與物料之間的摩擦系數(shù)設(shè)為0.3，以模擬摩擦力對(duì)沖擊過程的影響。
    物料中心與板錘上表面平行。將此時(shí)板錘與巖塊之間的相互位置關(guān)系定義為M。以M為基礎(chǔ)，將物料向上或向下移動(dòng)一定量，即可獲得板錘與物料之間的其他位置關(guān)系。為了加以區(qū)分，分別將物料向上和向下移動(dòng)后的位置關(guān)系用字母H和L表示。仿真試驗(yàn)時(shí)，將物料分別向上和向下移動(dòng)三次，每次移動(dòng)一個(gè)單位，從而獲得6種位置關(guān)系，分別用Hi和Li表示，下標(biāo)i二1,2,3表示移動(dòng)的單位數(shù)量。加上M，則一共有7種位置關(guān)系。移動(dòng)一個(gè)單位是指：以物料中心為基準(zhǔn)，將上半部或下半部分為若干等分，每一等分稱為一個(gè)單位。例如，物料向上移動(dòng)一個(gè)單位為H1，向下移動(dòng)三個(gè)單位為L3。
    為了適應(yīng)不同的需求，反擊式破碎機(jī)具有多種規(guī)格。那么破碎機(jī)參數(shù)的改變是否影響物料飛行軌跡，或者說是否影響反擊板形狀值得研究。為此，對(duì)沖擊速度、轉(zhuǎn)子半徑、物料尺寸以及物料性質(zhì)對(duì)物料飛行軌跡的影響進(jìn)行了仿真研究。

    花崗巖和大理石的軌跡傾角變化趨勢相同，即物料位置較高時(shí)軌跡傾角變化較慢，物料位置較低時(shí)軌跡傾角變化劇烈。同時(shí)，當(dāng)沖擊速度改變時(shí)，物料軌跡傾角的變化很小。因此，在進(jìn)行反擊板形狀設(shè)計(jì)時(shí)，如果沖擊速度變化不是很大，可以不必考慮沖擊速度的影響。
    當(dāng)物料位置高于M時(shí)，轉(zhuǎn)子半徑的改變對(duì)物料軌跡傾角的影響較小;而當(dāng)物料位置低于M時(shí)，隨轉(zhuǎn)子半徑的改變物料軌跡傾角變化逐漸增大，更大誤差達(dá)3度左右。因此，在進(jìn)行反擊板設(shè)計(jì)時(shí)，如果轉(zhuǎn)子半徑變化較大，則反擊板下半部分的形狀需根據(jù)具體情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
    根據(jù)反擊板表面法線與物料軌跡平行的條件，黎明重工提出了反擊板形狀的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。然后，通過數(shù)值仿真，對(duì)沖擊速度、板錘半徑、物料尺寸以及物料性質(zhì)對(duì)反擊板形狀的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，沖擊速度及物料性質(zhì)對(duì)反擊板形狀的影響不是很大;物料尺寸對(duì)反擊板形狀的影響較大;而轉(zhuǎn)子半徑對(duì)反擊板下部形狀影響較大，對(duì)上部形狀的影響則不是太大。因此，進(jìn)行反擊式破碎機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮轉(zhuǎn)子半徑及物料尺寸的影響。
 

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