反击式破碎机破碎过程建模与仿真分析

为了寻求反击式破碎机破碎效率最高的转子转速，通过3D扫描技术建立了岩石颗粒模型，通过现场调研建立了反击式破碎三维模型，运用EDEM软件对多颗粒进行破碎过程仿真。采用单一因素法，建立转子转速对岩石破碎效率的仿真方案，利用EDEM软件进行仿真模拟，运用Origin数据处理软件对仿真结果进行拟合，得到以黏结键断裂数、破碎能耗及单位断裂键能耗为评价指标的破碎效率与转速的拟合方程，通过断裂键及能耗综合分析，对反击式破碎机进行转速优化，获得破碎效率最佳的转子转速，对反击式破碎机在现实生产中的应用具有指导意义。     

单颗粒岩石在反击式破碎机内的破碎机理研究

为研究物料在反击式破碎机内的破碎过程,运用EDEM离散元软件,对单颗粒岩石在破碎腔内的破碎机理进行了仿真研究。结果表明:单颗粒岩石在破碎过程中存在板锤铣削破碎、板锤冲击破碎、反击板反击破碎、板锤和反击板共同作用的剪切破碎;当物料尺寸远大于板锤悬臂高度时,铣削和剪切破碎为物料的主要破碎方式;当物料尺寸接近或小于板锤悬臂高度的两倍时,物料以冲击、反击和剪切破碎为主;另外转子转速存在合理工作范围,使得破碎效率最高。     

基于离散元法的立轴冲击式破碎机转子的结构优化

为了改善立轴冲击式破碎机转子对物料的加速效果,采用离散元软件EDEM仿真分析了转子结构对物料加速效果的影响并提出了采用正交试验、离散元仿真和回归分析相结合的方法对转子结构参数进行优化。首先,通过EDEM建立立轴冲击式破碎机转子关键结构参数对物料加速效果影响的仿真模型,设计正交试验方案并进行仿真试验,再运用MATLAB软件对仿真结果进行回归分析,建立以转子抛料速度为衡量指标的物料加速效果与影响因素的关系模型,最后利用该模型对转子的结构参数进行优化,得出当转子直径为830mm、分料锥倾角为17°、导料板安装角度为38°时物料加速效果最好,为立轴冲击式破碎机转子结构的改进设计提供了理论依据。     

基于EDEM的颚式破碎机内物料破碎行为研究

在目前颚式破碎机的设计工作中,电机功率的选择主要以经验计算为主,常有计算功率较之需用功率偏大或偏小的现象发生。为分析破碎机在破碎物料过程中功率的变化规律,使用离散元软件EDEM(Engineering Discrete Element Method)建立物料及破碎机的离散元模型。对岩石试件进行点载荷试验,得到其抗拉强度,并在EDEM中模拟物料的压缩试验,对物料BPM(Bonded Particle model)模型参数进行标定,使物料的破碎行为与真实岩石保持一致。在实验室用颚式破碎机内进行岩石的破碎工作,并记录破碎机的功率变化规律,与模拟物料破碎得到的功率变化曲线进行对比,发现两者基本吻合,得到的功耗数据可为电机的合理选择提供一定的参考。     

基于响应曲面法与离散元法的破碎过程能耗仿真分析

以降低破碎机的破碎能耗为目标,建立以PE250*400颚式破碎机为原型的的几何模型及颗粒物料模型,以梯形齿上底边长、动颚板与定颚板的啮角、动颚板的水平行程和动颚板的运动速度等4个因素作为优化变量,根据响应曲面法(RSM)设计原理对其进行分组试验,结合EDEM软件对物料破碎过程中能量的消耗以及断裂键数进行数值模拟。研究结果表明:破碎机破碎过程中单位能耗的破碎效果受梯形齿上底边长、啮角、动颚板的水平行程影响显著,而运动速度则次之,影响程度从大到小排列为动颚板的水平行程、上底边长、啮角、运动速度。另外,破碎过程中最优参数为梯形齿上底边长5mm、动颚板与定颚板的啮角17°、动颚板的水平行程40mm和动颚板的运动速度1m/s。     

圆锥破碎机破能的分析与腔型优化

为了提高圆锥破碎机的破碎性能,在分析当前圆锥破碎机腔型结构及破碎性能的基础上,总结归纳出动锥和定锥腔型的设计方法,同时优化了用于圆锥破碎机的生产率理论计算方法模型。以某型号液压标准细碎圆锥破碎机为研究对象,探究了不同关键结构参数对生产率和破碎质量的影响规律,以此作为腔型修证的理论依据。以EDEM离散元仿真验证不同关键结构参数对生产率和破碎效果影响规律的正确性,并将该设计方法应用于实际设计生产当中,通过对优化前后破碎机生产率与破碎质量实测数据的比较,破碎机的破碎性能得到了改善,进一步验证了该设计方法的可行性和可靠性,为圆锥破碎机腔型的设计优化提供了一种新思路。     

反击式破碎机冲击破碎力有限元仿真分析

运用ANSYS/LS-DYNA软件,对反击式破碎机冲击破碎力进行了仿真分析。为了研究岩石在板锤和反击板作用下的破碎效应对打击力的影响,采用了考虑失效的岩石本构模型—塑性随动模型。即当岩石某个部位的应变超过其失效应变时,该部位将发生失效,以此模拟岩石在打击过程中发生破碎时对冲击破碎力的影响。结果表明:当冲击速度较小时,打击力与冲击速度呈线性关系;当冲击速度较大,岩石的应变超过其失效应变时,打击力与冲击速度呈二次曲线的关系。同时,对打击岩石不同部位时的打击力进行了仿真,得到了一些有益的结论。     

基于ADAMS的单、双轴颚式破碎机性能研究

针对传统复摆颚式破碎机存在的破碎效率低、破碎物料不均匀等缺点,介绍了一种新型双轴复摆颚式破碎机。在运动学仿真软件ADAMS环境下,分别对传统单轴复摆颚式破碎机和新型双轴复摆颚式破碎机的几何模型进行了适当的简化,建立了曲柄摇杆机构和六杆机构的两种复摆颚式破碎机的虚拟样机模型。从行程特征值、最小传动角以及进料口、出料口在水平方向的速度、加速度这3个方面进行了主要的仿真研究。在此基础上,结合实物设计实验,试验结果验证了仿真分析的准确性。仿真结果表明,在这3个方面新设计的双轴复摆颚式破碎机的运动性能更优于普通的单轴复摆颚式破碎机。研究结果对高效、低耗颚式破碎机的设计研发具有一定的参考价值,有较强的实用性。     

考虑粒形转化特性的圆锥破碎机层压破碎行为研究

为精确描述圆锥破碎机内散体物料层压破碎行为的本质,基于总体平衡理论和层压破碎理论,引入粒度相对系数描述不同粒度散体物料破碎特性,考虑散体物料层压破碎过程中粒形转化行为,建立圆锥破碎机双粒形循环层压破碎模型,并通过立方状及针片状散体物料层压破碎模拟试验对模型参数进行求解。以ZS200MF型圆锥破碎机为例,对两种粒形散体物料层压破碎过程中粒度分布特性与粒形转化行为进行模拟计算,得到两种粒形散体物料粒度分布,与实测值相比误差值最大为4.8%,验证模型的有效性和可行性,证明增加破碎层数量和提高破碎层压缩比可以降低破碎产品的有效针片率,为改善圆锥破碎机破碎产品质量及设计高能破碎腔形提供理论基础。     

圆锥破碎机破碎质量的粒度和粒形数学建模

为定量分析计算圆锥破碎机的破碎物料质量以支持产品的优化设计,基于层压破碎理论对圆锥破碎机破碎腔进行分层,建立改进的圆锥破碎机破碎过程的操作模型,深入研究破碎产品粒度分布模型和粒形的计算方法,将粒形模型与粒度分布模型相结合来描述层压破碎过程中物料破碎的本质原因。利用岩石力学试验系统对层压破碎过程进行试验,建立以压缩比和粒度分布系数为参数的粒度的选择函数、破碎函数和粒形的选择函数、破碎函数的数学模型。结合PYGB1121型圆锥破碎机实际结构参数及工作参数,对其破碎过程中的物料粒形和粒度的变化进行求解,得到圆锥破碎机的粒度分布曲线和针片率随压缩比和粒度分布系数变化的关系,为圆锥破碎机破碎过程中破碎生产率的动态优化提供理论模型。