【摘要】：當(dāng)前,對于冶金、礦山、建材、化工、水力等工業(yè)部門,物料的破碎正占據(jù)越來越重要的地位。物料的破碎作為一種工藝過程,每年有大量的原料和再利用的廢料都需要進行粉碎處理。隨著貧礦增多、建筑材料需求量不斷增加、工業(yè)對于再生材料的使用比例愈來愈大,加之能源短缺,急需不斷改善破碎作業(yè)。就圓錐破碎機而言,提高其工作的效率,實現(xiàn)“多碎少磨”成為我們研究的重點。通過對圓錐破碎機動錐系統(tǒng)的力學(xué)分析和研究,能夠?qū)崿F(xiàn)改進其工作性能和延長壽命的目的。本文主要是通過有限元軟件Ansys Workbench對圓錐破碎機的動錐系統(tǒng)(主要包括主軸、動錐體跟動錐襯板)進行了非線性力學(xué)研究。首先,根據(jù)圓錐破碎機的工作特點,并結(jié)合相關(guān)文獻,總結(jié)出圓錐破碎機工作時在極限位置處的擠壓破碎力延水平圓周面和垂直方向的函數(shù)關(guān)系,建立起綜合層壓破碎理論和圓錐破碎機極限位置工作特點的擠壓破碎力數(shù)學(xué)表達式,為后面的有限元分析打下基礎(chǔ);其次,利用Solidworks軟件建立動錐系統(tǒng)的實體模型,并將已建立的實體模型導(dǎo)入Ansys Workbench軟件,對其加以修改簡化。再對轉(zhuǎn)子體的動錐襯板、動錐體及主軸定義接觸后對其進行非線性力學(xué)分析,得出相應(yīng)的應(yīng)變圖像及其應(yīng)力場,為結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供參考依據(jù);最后,為了防止在圓錐破碎機在工作過程中引起動錐系統(tǒng)發(fā)生共振現(xiàn)象,本文利用Ansys-Workbench軟件對動錐系統(tǒng)及其部件進行了前十階的模態(tài)分析,得出了其各階振動頻率和最大位移,并與圓錐破碎機的工作頻率比較,得出了不會產(chǎn)生共振的結(jié)論。又通過對動錐襯板的模態(tài)諧響應(yīng)研究,得出其工作激振受力與頻率的關(guān)系。通過對圓錐破碎機的破碎系統(tǒng)的有限元分析、模態(tài)分析及其諧響應(yīng)分析,為圓錐破碎機的結(jié)構(gòu)改進和完善提供了理論依據(jù),具有很強的實用價值。
[Abstract]:At present, for metallurgical, mining, building materials, chemical, hydraulic and other industrial sectors, material crushing is playing a more and more important role. The crushing of materials as a technological process, every year, there are a large number of raw materials and recycled waste materials need to be comminuted. With the increase of lean ore and the increasing demand for building materials, the proportion of recycled materials used by industry is increasing, and the energy shortage makes it urgent to improve the crushing operation. As far as cone crusher is concerned, improving its working efficiency and realizing "more crushing and less grinding" has become the focus of our research. Through the mechanical analysis and study of the moving cone system of the cone crusher, the purpose of improving its working performance and prolonging its life can be achieved. In this paper, the nonlinear mechanics of the moving cone system of the cone crusher (including the spindle, the moving cone and the moving cone liner) is studied by the finite element software Ansys Workbench. First of all, according to the working characteristics of cone crusher and combined with related literature, the function relationship between horizontal circumference and vertical direction of extrusion crushing force at the limit position of cone crusher is summarized. The mathematical expression of crushing force is established which integrates laminated crushing theory and working characteristics of limit position of cone crusher, which lays the foundation for the finite element analysis. Secondly, the solid model of moving cone system is established by using Solidworks software. The established entity model is imported into Ansys Workbench software and modified and simplified. Finally, the nonlinear mechanical analysis of the dynamic cone lining plate, the moving cone body and the spindle is carried out, and the corresponding strain image and its stress field are obtained, which provides a reference for the optimization of the structure. In order to avoid the resonance of the moving cone system in the working process of the cone crusher, the first ten order modal analysis of the moving cone system and its components are carried out by using Ansys-Workbench software, and the vibration frequency and the maximum displacement of each order are obtained. Compared with the working frequency of conical crusher, the conclusion of no resonance is obtained. By studying the modal harmonic response of the moving cone liner, the relationship between the working excitation force and the frequency is obtained. Through the finite element analysis, modal analysis and harmonic response analysis of the cone crusher, this paper provides a theoretical basis for the improvement and perfection of the structure of the cone crusher, which is of great practical value.
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ051.9

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本文編號：2279243