基于離散元方法的顎式破碎機內(nèi)物料破碎行為研究.pdf

1、顎式破碎機是一種常見的礦山機械，是礦石初始破碎的常用設(shè)備，距今已有百余年的使用歷史。針對顎式破碎機的研究方面有多種，受惠于多代工程師的努力，已從最初的笨重、效率低下、可靠性差的設(shè)備發(fā)展成為現(xiàn)有的各式外形新穎、效率高、穩(wěn)定可靠的顎式破碎機。
　　雖然顎式破碎機有著悠久的歷史，但是對于物料具體的破碎行為研究一直是一個難題，原因主要是工作環(huán)境極其惡劣、物料破碎后運動速度大等。隨著數(shù)值計算方法以及計算機技術(shù)的發(fā)展，在計算機中實現(xiàn)物料破碎過

2、程的模擬已經(jīng)成為可能。模擬巖石的計算方法有多種，其中離散元方法能夠很好的模擬巖石破裂的行為，因此采用離散元方法來研究物料破碎。把離散元方法與物料在顎式破碎機內(nèi)的破碎結(jié)合起來是一個比較新但有重要現(xiàn)實意義的課題，通過研究物料在破碎腔內(nèi)破碎的具體行為，可以指導顎式破碎機的設(shè)計與改進。本文的主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)使用PFC3D軟件建立物料模型，分別模擬石灰?guī)r與大理巖這兩種顎式破碎機的常用物料。為確保物料模型與真實巖石的力學性質(zhì)相一

3、致，進行了單軸壓縮模擬試驗，獲得了兩種物料模型的應力-應變、兩側(cè)應變-軸向應變曲線。通過應力-應變曲線得到物料模型的彈性模量、抗壓強度，通過兩側(cè)應變-軸向應變曲線得到物料模型的泊松比。
　　(2)通過測繪現(xiàn)有的顎式破碎機建立Pro/E模型，在此基礎(chǔ)上建立顎式破碎機破碎腔模型，破碎腔是物料破碎的場所，其中動顎與定顎對物料的擠壓造成物料破碎。分別模擬顎式破碎機的簡擺運動與復擺運動，對石灰?guī)r與大理巖物料模型進行模擬破碎，最后得到了四組動

4、顎做功數(shù)據(jù)。
　　(3)物料模型內(nèi)部存在力鏈網(wǎng)絡，在模擬破碎過程中，力鏈網(wǎng)絡隨之改變。以力鏈網(wǎng)絡的變化為出發(fā)點對物料模型破碎的具體過程進行了研究。通過追蹤物料模型顆粒的運動趨勢，可以預測物料模型破碎后的行為。本論文提出了使用離散元方法對顎式破碎機物料破碎進行研究的新思路。使用PFC3D軟件建立了合適的物料模型，證明了離散元方法模擬巖石等物料宏觀力學特性的可行性;并在PFC3D軟件中進行了物料模型的模擬破碎，得到了動顎做功的詳細數(shù)據(jù)