顎式破碎機內物料破碎機理及破碎功耗研究.pdf

1、顎式破碎機自問世以來已有百余年的歷史，其具有結構簡單、安全可靠、方便維修、工作效率高等優(yōu)點，目前仍是物料初碎作業(yè)中的主要破碎設備之一，但亦是公認的高耗能設備之一。
　　目前國內機械計算機輔助設計及制造技術已經相當普及，但與其他同類破碎設備相比，對顎式破碎機破碎機理及其設計制造的研究仍顯得十分薄弱和欠缺。據本課題組的相關研究表明，其主要問題表現為：1）對破碎腔內物料破碎機理及其與顎板相互作用特性的基本研究還比較不足；2）不合理的破碎

2、腔和襯板結構直接導致了設備使用壽命的縮短和生產耗能成本的提高；3）在整機設計選擇較為重要的電機功率參數時，一般以公式估算為主，經常有計算功率較之需用功率偏大或偏小的現象發(fā)生，從而造成了能源的浪費或機器破碎強度的降低。
　　為解決上述問題，本文擬借助較先進的機械計算機輔助設計、分析及模擬實驗技術，對初碎用顎式破碎機的物料破碎全過程進行數值模擬及實驗分析，在此基礎上，分析和探討破碎機理并建立相應的數值分析用模型，進而進行破碎腔結構的優(yōu)

3、化設計，為新型無阻塞式顎式破碎機的整機設計，如選擇合理的電機參數等，提供參考。為此，本文主要做了如下研究工作：
　　1）基于離散元法中的BPM模型在離散元軟件EDEM中建立了閃長巖物料模型，所建模型由若干個粒度呈雙峰分布（可使物料的堆積密度更高，小顆粒間的自鎖性能也更好）的小顆粒粘結而成。對物料模型微觀參數進行了標定，使物料的模擬破碎與真實破碎行為保持一致。
　　2）建立了兩種不同的破碎腔模型，一種則為基于實驗室用PE60×

4、100顎式破碎機的測繪數據建立的“直線—直線”形傳統(tǒng)破碎腔，一種為基于物料在破碎腔內流動破碎特征建立的“直線—曲線”形新型破碎腔。
　　3）在EDEM中分別模擬了物料在兩種破碎腔內的破碎全過程，得到了物料具體的破碎規(guī)律：在不同破碎階段，兩破碎腔內的正方體物料均在其對角線位置受力最大，但新型腔物料在此區(qū)域的受力更加集中，破碎效率更高；將物料模型以粘結鍵、圓錐和矢量的形式表示，得到了物料內部的粘結狀態(tài)以及不同破碎階段物料顆粒的受力和速

5、度狀態(tài)；分析了兩種破碎腔內物料內部力鏈的演變規(guī)律，結果表明在同一破碎階段，新型腔內物料的強力鏈數目更多，將其與物料宏觀破碎行為相聯系，為顆粒物質力學的相關研究提供了參考，并從物料受力角度驗證了新型破碎腔結構的優(yōu)良性。
　　4）對比分析了兩種破碎腔的受力狀態(tài)和功耗曲線，結果表明兩者動顎板均在其中部偏下部位受力最大，但新型腔顎板受到的最大破碎力比傳統(tǒng)腔小9273.1N，且磨損區(qū)域也較小，顎板壽命更長；兩者的功耗圖均為呈振動波形的曲線，