立轴冲击式破碎机冲击磨料磨损的有限元分析

冲击式破碎机破碎石料的过程可以看成一个反复碰撞的过程，物料的物理特性、能量、各部件上的刚强度分布在这个过程中发生了很大的变化，因此可以通过对其进行有限元分析来解决有关变形、碰撞和材料非线性的问题。

工程师们通过大型通用有限元软件中ANSYS中LS-DYNA SOLVER显式求解器求解碰撞的瞬态响应，实现对冲击磨料磨损的有限元分析。

以破碎机的抛料头为例，首先建立冲击磨料磨损模型。对抛料头冲击磨损有影响的因素有物料粒径、冲击速度和冲击角度。以抛料头和物料为研究对象，利用LS-DYNA建立动力学有限元分析模型。

对有限元模型进行分析可知，在冲击磨料磨损过程中，冲击力的作用时间很短，大都为10-5秒的数量级，因此在试验过程中很难用试验方法来捕捉冲击过程中随时间变化的各项物理啊、机械参数，而且在这个过程中伴有大量的能量转化，这回使零件在碰撞下所产生的压力引起金属的塑性流动，涉及到几何非线性、材料非线性、状态非线性等问题。

以冲击结束后凹坑深度为研究目标，结果发现不同物料粒径对冲击凹坑深度的影响不一样，其中30mm的影响较大。因此应严格控制入料粒度，其次是冲击角度，再是冲击速度。此外，分析也得出了破碎机相对较好的工作条件：冲击速度在40-50m/s之间,冲击角度为10°，物料粒径为10mm。