外文翻譯--粉碎機的三維設計與分析 中文版.doc

1粉碎機的三維設計與分析H.Gaoa,*,L.G.Qub東北大學機械工程及自動化沈陽航空工業(yè)學院，機械工程系譯者：林元華摘要粉碎機的一個主要部分高壓磨機，這是一種高效礦石破碎設備。在一個研究報告中提出了一種組裝機，這使分割機表面磨損處的翻修更方便。該組裝機的結構模型的成分設計與固體工程應力和位移在兩個不同的工作狀態(tài)可以使COSMOS/Works軟件進行了快速的有限元分析，并且可以更快更好的清除1.0-2.0毫米之間的凹凸云集階層，從而延長組裝機的工作壽命。關鍵詞：高壓磨機；三維設計；組裝機；有限元分析1.導言HPGR是一種新的高效節(jié)能的設備，基于靜態(tài)高壓1-3原則,這種設備適用于破碎比較硬的礦石。粉碎方法是根據(jù)物料的物理特性、料塊的大小和所要求的細化程度來選擇的。對于堅硬物料，應采用擠壓、彎曲和劈裂；對于脆性物料，應采用沖擊和劈裂；料塊較大時，應采用劈裂和彎曲；料塊較小或排料粒度要求很小時，則應采用沖擊和研磨。粉碎方法如果選擇不當，就會出現(xiàn)粉碎困難或過度粉碎現(xiàn)象，兩者都會增大粉碎過程中的能量消耗。實際上任何一種破碎機都不是以某一種形式進行破碎的，一般都是兩種和兩種以上的形式聯(lián)合進行破碎。礦石的破碎方法主要根據(jù)礦石的物理力學性能、被破的塊度及所要求的破碎比來選擇的。錘式破碎機適用于破碎抗壓強度150MPa的石灰石、泥灰?guī)r、砂巖、頁巖、石膏、煤等原料。它可以將采場的大塊礦石一次破碎到入磨需要的粒度。物塊分堅硬、中等堅硬和軟。高壓磨機是主要工作部分根據(jù)HPGRS工作原理（見圖1）。2Fig.1.Principleofhigh-pressurerollermill.為了粉碎機的性能，我們付出了很大的努力，已經(jīng)改善其表面抗磨蝕的能力2。使用分割表面的滾子，這是為了方便的維護和更換，是另一個有效的改善過程。該構件是新運用在組裝機上的，碳化鎢是為了改善表面的抗磨損性能的。再運用已開發(fā)的三維設計和有限元方法進行軸的強度和階層分析，以確保在礦石很重的情況下其破碎的可靠性。輥式破碎機礦石在兩個平行且反向轉動的圓柱形輥子中受到壓碎（光輥）或受壓碎和劈裂作用（齒輥）而破碎。當兩輥的轉速不等時，還有磨碎作用。2.組裝機的三維虛擬設計與裝配組裝機由主井,粉碎棍的表面部分和機架組成。并且在關鍵的粉碎棍一方以移動副方式與機架連接，其他與機架連接的部分以螺釘和碳化鎢鉚釘?shù)冗B接。徑向的主要部分和中間的主井以鍵槽和螺釘連接，以保證主井和粉碎棍表面部分安全和緊密的連接。粉碎棍表面部分是以凸輪結構設計的，以防止應力在交配邊緣集中。組件模型的創(chuàng)建是通過應用三維設計軟件進行工作的。那個模型得建立可直接用有限元分析其中設計的合理性，以保證滿足各個方面要求。組裝模型是在組裝模式下，根據(jù)配合等的關系下進行的。最后，干預之間的部分，檢查和利用軟件測試其有效性和結構的合理性。圖2和3為虛擬裝配設計及三維虛擬模型組裝流程圖。3Fig.2.FlowdiagramofvirtualdesignFig.3.3Ddesignmodelofrtheassembly.3.主井的有限元分析3.1.有限元模型構件主軸的負荷模型見圖4，F(xiàn)ig.4.Loadingandrestrainofthemainshaft.這是通過三維CAD軟件進行的。徑向主要部分在于主軸的鍵槽。這些細節(jié)的功能將使強度分析更加困難，但使用將更容易4。有限元分析軟件，它是基于有限元原則，可以在實體模型建立的基礎上，選擇主井計算應力和變形的程度，以下是創(chuàng)建有限元模型的過程：（1）附加材料的特性主軸的材料是35CrMo，其中彈性模量E為206MPa，摩擦系數(shù)f為0.3，密度R是7.9kg/cm3和限制應力（不銹鋼）是835MP。（2）壓力的載入4所承受的力量主要來自壓力，根據(jù)工作原理，其終值Fmax正2500千牛，裝卸區(qū)是在形式的弧角608和20毫米寬的表面軸，其邊界條件是限制了假定軸承。（3）模型的參數(shù)如下：粒度的表示方法：(1)平均直徑d=(L+b+h)/3式中L礦塊的長度（mm）；b礦塊的寬度（mm）；h礦塊的厚度（mm）；或用長、寬的平均值表示：d=(L+b)/2平均直徑一般是用來計算給礦和排礦單個礦塊的尺寸，以確定破碎比。(2)等值直徑deq礦塊的粒度很小時可用等值直徑來表示。等值直徑是將細粒物料顆粒作為球體來計算的。deq=1.24式中m礦粒品質（kg）礦物密度（）V礦粒的體積（m3）(3)粒級平均直徑d對于由不同粒度混合組成的礦粒群，通過用篩分的方法來確定礦粒群的平均直徑。例如上層篩孔尺寸為d1下層篩孔尺寸為d2,通過上層而留在下層的其粒度既不能用d1表示，也不能用d2表示。當粒級的粒度范圍很窄，上下兩篩的篩孔尺寸之比不超過1.414時，可用粒度平均直徑表示即D=(d1d2)/2否則用d1d2表示粒級。38026點，24117的構件和114079程度的自由（自由度）。3.1.1.計算結果應力圖是通過圖5所示。最大應力是296MPa時。其理論方程Smax=Ss/n（1）,在smax是最大應力限制