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振平鑫龙反击式破碎机动力仿真技术

发布日期:2011-09-30 08:21:01 作者:振平鑫龙机械
    反击式破碎机的工作原理是利用高速回转的转子上的锤板去冲击矿石,被冲击后的矿石获得巨大的动能,再经反击板和矿石相互间的冲击达到破碎的目的。反击式破碎机的锤板是固定安装在转子上的,能充分利用整个转子的能量,破碎率比较大,可作为矿石的粗、中、细碎设备。在水泥、化学、电力、冶金等工业部门获得了广泛地应用。目前,国内生产厂家对反击式破碎机的设计还停留在经验、静态、类比的状态。设计过程往往是根据经验公式确定转子尺寸、转子转速与破碎力等主要结构参数与工作参数,再由破碎力去校核转子上各零件的强度与刚度。在实际的设计工作中,特别是同系列新型号设备的设计,更多的是采用经验地放大或缩小零部件尺寸,并采用试制样机的方法。这样很难避免所设计零部件强度安全系数过高或强度不够,直接导致了反击式破碎机的设计质量差、耗时多且成本高。
    和传统的经验、静态、类比的设计方法不同,基于动力学仿真的反击式破碎机设计利用动力学仿真并结合使用CAD技术。在计算机中建立反击式破碎机零部件的三维几何模型和有限元模型,创造一个虚拟环境对反击式破碎机进行静力学与动力学的分析。在设计过程中及时地对重要零部件性能进行仿真分析,利用仿真分析的结果,人机交互地对设计方案进行评价、修改,而不是用制造样机的方法对零部件性能进行校验。用性能仿真与设计方案一起形成一个反复迭代而使零部件性能获得逐步优化的设计过程。可以很大程度地缩短设计开发时间、节省开发费用,提高在满足产品性能要求下的一次设计成功率。
    利用仿真分析获得的诸如强度、刚度、模态等结果,评价设计参数,对结构、材料等进行修改优化;返回到CAD系统修改模型,再对随之变动了的有限元模型进行仿真分析,直至获得满意的设计结果。振平鑫龙机械在设计过程中,零部件模型与仿真分析结果分别存入有限元模型数据库与分析结果数据库,并将其转化为图形数据文件,以图形图像的形式输出。设计人员可以实时直观地观看三维零部件模型与有限元仿真结果,结合经验丰富机械设计知识,完成对反击式破碎机零部件的结构优化设计与性能分析。
    反击式破碎机工作中作用在锤板上每个瞬间时刻的载荷不等,加上转子的形状复杂,在实际设计中很难获得其各个断面的受力状况。以转子部件中的重要零件方盘为例,结合动力学仿真,对某型号反击式破碎机的方盘进行了瞬态动力学分析,校验其强度,提出结构优化建议。
    在实际工况中,锤板与矿石的碰撞情况是相当复杂的。作者所作的仿真假设整个锤板的碰撞面都与矿石发生垂直碰撞。在这种情况下,锤板所受的破碎力沿传动轴线是均匀分布的。为了简化有限元模型及考虑可能发生的恶劣工况,取出一个方盘与相应的部分锤板及一个直径为大进料边长的球状矿石作为分析对象。
    从振平鑫龙反击式破碎机动力仿真技术可知:由于受分布压力载荷的作用,在方盘与涨紧套的接触环面处出现应力集中现象,应力从圆环面到内部呈减小趋势;在方盘的小截面及方盘中与圆环相切面(受力危险截面)应力值较大。另外在整个碰撞过程中,锤板在高度方向的应力分布基本无变化。
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