反击式破碎机是借高速回转的转子去冲击矿石,被冲击后的物料获得巨大的动能,再经反击板和矿石相互间的冲击达到矿石破碎的目的。显而易见,转子以高速回转时产生的冲击能来击碎矿石,其自身也受到矿石的撞击。由于作用于锤板上每个瞬间时刻的载荷大小不等,作用的时间又短,加上转子形状的复杂性,在实际设计工作中很难得到其各个断面的受力状况。
因此,长期以来该设计存在一定的盲目性,影响了结构的合理化与轻量化。锤板是反击式破碎机的主要受力零件及已损件,且其材料价格昂贵。如能减少其材料用量,可以极大地降低生产与使用成本。运用有限元分析方法可以对复杂结构对象间的碰撞以及接触等问题进行准确的非线性瞬态动力学仿真。
在实际工况中,锤板与矿石的碰撞情况是相当复杂的。结合实际并考虑转子可能受到的恶劣工况,本文所作的仿真假设方盘与中盘(或两个中盘)之间的锤板与一个直径为最大进料边长的矿石碰撞。为此,取出一个方盘与一个中盘及相应的部分锤板、锤板座、压紧块、套筒作为分析对象,与325mm直径的球状矿石进行碰撞仿真。由于反击式破碎机转子的转速很高,锤板与矿石的碰撞事件很短。
在矿石与锤板碰撞接触初期,在锤板接触面及其附近区域出现较大应力,最大等效应力达到769MPa,在该时刻锤板其他位置所受等效应力均小于100MPa;在受拉状态下,铸铁的强度极限可以大于290MPa。锤板的变形不会引发运动干涉、装配接触不良等影响反击式破碎机正常工作的因素,主要是会恶化锤板的强度条件。
且锤板与矿石碰撞过程的动态仿真结果中锤板的变形包含了其移动位移植,从中很难识别出锤板的实际弹性变形量。我们考虑锤板上测试点在碰撞过程的位移情况,对锤板刚度作定性分析。
锤板是反击式破碎机易损件,且其材料价格昂贵,如能减小其横截面积,将极大地降低生产和使用成本。我们将锤板横截面宽度减小为120mm,相应增大压紧块尺寸,保持其原有装配关系。在仿真模型其他条件不变的情况下,对横截面宽度120mm的锤板进行了冲击碰撞仿真分析。
我们可以看出锤板在碰撞过程中所受等效应力与横截面宽度140mm时的应力基本无变化。我们进一步将锤板横截面宽度由120mm减小至100mm,对锤板进行了冲击碰撞分析。由于锤板变形的影响,锤板所受应力情况也大大恶化,最大等效应力达到3250MPa。由此可以看出,我们为了减小材料用量,降低生产及使用成本,将锤板横截面积宽度减小至120mm是可行的。
豫公网安备 41010502002251号
扫破碎机网微信公众号-阅读行业最新资讯