På grunn av den store partikkelstørrelsen og korte knuseprosessen avmineralmålere, og hovedbrytemekanismen er strekk- og skjærfeil, er det vanskelig å bestemme laststørrelsen og fordelingen under konstruksjonen. I denne artikkelen er det foreslått en ny styrkeanalysemetode basert på diskrete element (DEM) og endelige elementer (FEM) for å analysere mineralmålere rulletannstyrke. Ved å påføre fordelte belastninger forbedres ektheten og nøyaktigheten av kalkulasjonsstyrkeberegningen. Den distribuerte lasten ble beregnet av diskret elementprogramvare EDEM. I denne artikkelen, med tanke på størrelseseffekten av materialstyrke, ble enaksial kompresjonstest og brasiliansk skivetest utført på henholdsvis materialer med forskjellig størrelse. Trykk- og strekkstyrken til materialer ble kalibrert, og bindingsparametrene i diskret elementsimulering ble til slutt bestemt. Ved å analysere de diskrete elementsimuleringsresultatene, velges den fordelte belastningen på rulletennene når kraften på rulletennene er maksimal og belastes til FEM-modellen av rulletennene i tilsvarende arbeidsposisjon på tilsvarende tidspunkt i ANSYS miljø for styrkeanalyse. Resultatene viser at rulletannbelastningen hovedsakelig fordeler seg på baksiden av tannen ved maksimal belastningstid, og det er spenningskonsentrasjon foran på tannroten.
De siste årene, med utviklingen av partikkelmodeller, kontaktmodeller og andre matematiske modeller, har den diskrete elementmetoden blitt mye og dypt brukt i mineralmålerne. Legendre et al. iI brukte EDEM-programvare for å simulere enkeltpartikkelknusing av kjeveknuser og verifiserte resultatene av energiforbruksoptimalisering. Cleary et al. "21" foreslo en beregningsalgoritme for en diskret elementerstatningsmodell basert på fallende vekttest før materialmodellering, og brukte diskret elementsimuleringsteknologi for å studere effekten av materialegenskaper og miljøparametere på arbeidsytelsen til kjegleknuseren. Discrete element method (DEM) og Finite element method (FEM) brukes i økende grad for å analysere samspillet mellom løse eller sprø materialer og annet kontinuum. For eksempel i ytelsesanalysen av knuser, silmaskin og annet utstyr, studeres de mekaniske og kinemiske egenskapene til materialer og materialers innvirkning på utstyr. I denne forbindelse utviklet den diskrete elementprogramvaren EDEM en koblingskanal med den endelige elementprogramvaren ANSYS Workbench, som kan realisere den ensrettede koblingen mellom det diskrete elementet og det endelige elementet. Det er egnet for situasjonen at deformasjonen av utstyret ikke er stor, og det er ikke nok til å påvirke de mekaniske og kinematiske egenskapene til materialet.
Rulletannstyrke er et viktig grunnlag for tannprofildesign og optimalisering. Den tradisjonelle metoden for å analysere styrken til rulletennene tar den maksimale knusestyrken til materialet som trykkspenningsverdien for å belaste tuppen og baksiden av rulletennene. I denne artikkelen brukes DEM FEM til å analysere styrken til mineralsizers rulletenner. I henhold til de faktiske produksjonsbetingelsene til en viss mineralmåler, ble det etablert en DEM-FEM-modell. I EDEM ble mineralsizerers knuseprosess simulert og belastningsinformasjonen til rulletenner ble trukket ut. Den endelige elementmodellen til rulletannen ble etablert i ANSYS Workbench, og belastningsinformasjonen til rulletannen ble lastet på rulletannen ved hjelp av EDEM-ANSYS Workbench-koblingskanalen, og styrkeanalysen av rulletannen ble fullført.
I denne artikkelen er modellen for materialdiskrete element og den endelige elementmodellen av rulletennene etablert i henhold til samspillet mellom rulletennene og det ødelagte materialet som vist i figur 1(a). mineralsizers har screening-funksjonen. Materialer med stor partikkelstørrelse vil bli brutt ved gradering. Materialer med liten partikkelstørrelse som kan passere direkte gjennom gapet mellom tannrullene vil ikke bli ødelagt. Derfor, i denne artikkelen, er en heksaedrisk bindingsmodell etablert for materialer med stor partikkelstørrelse, og en enkeltpartikkelmodell er etablert for materialer med liten partikkelstørrelse. Figur 1(b) viser partikkelbindingsmodellen av materialet og FEM-modellen av rulletennene, hvor rulletennene roterer mot klokken.
I partikkelbindingsmodellen binder de diskrete elementene med overlappende kontaktradier seg, og det er bindingskrefter og dreiemomenter mellom bindingselementene. Bindekraften og momentet bestemmes av forskyvning. FIG . 2 viser bindingsdiagrammet for partiklene i og j, hvor forskyvning hovedsakelig er representert ved forholdet mellom hastighet og tid. Hvor Fn og F er henholdsvis normalkraft og tangentiell kraft; Tm og T er henholdsvis normale og tangentielle momenter; A er kontaktområdet, etter A=π; J er treghetsmomentet, J=0.5π, m er bindingsradiusen; S. Og S er henholdsvis normal og tangentiell stivhet; Er tidstrinnet; Og 4 er henholdsvis normal og tangentiell hastighet; Og er henholdsvis normal og tangentiell vinkelhastighet. Når de normale og tangentielle spenningene mellom partiklene er større enn de innstilte verdiene, blir bindingsforholdet til diskrete elementer skadet [, som vist i ligning (2): x