基于DEM和FEM旋回破碎機仿真研究.pdf

1、旋回破碎機是礦山中用于初碎的大型破碎機械。其在工作過程中，動錐做旋回運動，破碎對象在擠壓力作用下發(fā)生彎曲、擠壓和劈裂，當外加載荷大于物料受力極限時，物料破碎。
　　數(shù)字化樣機技術是以機械動力學、機械系統(tǒng)、牛頓力學和控制基礎理論為核心，并結合了仿真技術、三維計算機圖形技術，可以滿足客戶的技術要求，在計算機上模擬其功能，并對仿真結果進行相應的分析，從而到達設計效果。其特點是使產(chǎn)品設計開發(fā)和結果分析集于一體，使產(chǎn)品設計者、制造者和使用者

2、在產(chǎn)品制造前就可直觀形象地對數(shù)字化虛擬產(chǎn)品進行優(yōu)化、性能改善、制造過程的仿真并了解產(chǎn)品使用過程中的優(yōu)劣。
　　論文的研究對象是PXF6089旋回破碎機。本論文的主體內容分為以下四大部分。
　　(1)基于PXF6089旋回破碎機真實幾何結構和運動特性在CATIA環(huán)境下構建三維模型，完成關鍵零部件構建、整機裝配、運功過程及裝配過程仿真及結構和工作環(huán)境渲染;
　　(2)為了提高離散元仿真效率，對模型進行簡化，忽略破碎機外部輪

3、廓倒角、螺栓螺母、運動系統(tǒng)等對破碎性能無影響的外部結構。通過對傳統(tǒng)的破碎對象進行物性測試，得到相關物理和力學參數(shù)，并輸入到EDEM前處理模塊，進行旋回破碎機工作過程仿真;
　　(3)根據(jù)動錐運動特性、巖石物理特性及破碎機腔型結構構建旋回破碎機產(chǎn)量理論模型，發(fā)現(xiàn)動錐轉速和排料口尺寸是影響破碎機產(chǎn)量的關鍵因素，需進行深入研究。在其他參數(shù)不變情況下，分別改變動錐轉速和排料口尺寸進行單因素仿真實驗，選擇動錐轉速為100rpm、120rpm

4、和140rpm，排料口尺寸為160mm、170mm和180mm分別進行仿真，發(fā)現(xiàn)當動錐轉速或排料口尺寸增大時，瞬時生產(chǎn)率增大，產(chǎn)量隨之提高，且動錐轉速的增加量和產(chǎn)量的增量近似成正比;
　　(4)物料在破碎過程中，破碎機動、定錐襯板對物料發(fā)生擠壓作用，產(chǎn)生擠壓力，同時動、定錐襯板受到物料的反作用力，使襯板產(chǎn)生變形和磨損，當擠壓力增大時，磨損加劇，惡化破碎機的破碎性能，因此，需對影響破碎力的關鍵因素進行研究。結合破碎力理論計算公式，并