基于離散元方法的顎式破碎機(jī)內(nèi)物料破碎行為研究.pdf

1、顎式破碎機(jī)是一種常見(jiàn)的礦山機(jī)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(duì)顎式破碎機(jī)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(jī)。
　　雖然顎式破碎機(jī)有著悠久的歷史，但是對(duì)于物料具體的破碎行為研究一直是一個(gè)難題，原因主要是工作環(huán)境極其惡劣、物料破碎后運(yùn)動(dòng)速度大等。隨著數(shù)值計(jì)算方法以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)物料破碎過(guò)

2、程的模擬已經(jīng)成為可能。模擬巖石的計(jì)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(lái)研究物料破碎。把離散元方法與物料在顎式破碎機(jī)內(nèi)的破碎結(jié)合起來(lái)是一個(gè)比較新但有重要現(xiàn)實(shí)意義的課題，通過(guò)研究物料在破碎腔內(nèi)破碎的具體行為，可以指導(dǎo)顎式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)與改進(jìn)。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(jī)的常用物料。為確保物料模型與真實(shí)巖石的力學(xué)性質(zhì)相一

3、致，進(jìn)行了單軸壓縮模擬試驗(yàn)，獲得了兩種物料模型的應(yīng)力-應(yīng)變、兩側(cè)應(yīng)變-軸向應(yīng)變曲線。通過(guò)應(yīng)力-應(yīng)變曲線得到物料模型的彈性模量、抗壓強(qiáng)度，通過(guò)兩側(cè)應(yīng)變-軸向應(yīng)變曲線得到物料模型的泊松比。
　　(2)通過(guò)測(cè)繪現(xiàn)有的顎式破碎機(jī)建立Pro/E模型，在此基礎(chǔ)上建立顎式破碎機(jī)破碎腔模型，破碎腔是物料破碎的場(chǎng)所，其中動(dòng)顎與定顎對(duì)物料的擠壓造成物料破碎。分別模擬顎式破碎機(jī)的簡(jiǎn)擺運(yùn)動(dòng)與復(fù)擺運(yùn)動(dòng)，對(duì)石灰?guī)r與大理巖物料模型進(jìn)行模擬破碎，最后得到了四組動(dòng)

4、顎做功數(shù)據(jù)。
　　(3)物料模型內(nèi)部存在力鏈網(wǎng)絡(luò)，在模擬破碎過(guò)程中，力鏈網(wǎng)絡(luò)隨之改變。以力鏈網(wǎng)絡(luò)的變化為出發(fā)點(diǎn)對(duì)物料模型破碎的具體過(guò)程進(jìn)行了研究。通過(guò)追蹤物料模型顆粒的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，可以預(yù)測(cè)物料模型破碎后的行為。本論文提出了使用離散元方法對(duì)顎式破碎機(jī)物料破碎進(jìn)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(xué)特性的可行性;并在PFC3D軟件中進(jìn)行了物料模型的模擬破碎，得到了動(dòng)顎做功的詳細(xì)數(shù)據(jù)