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新型外动颚颚式破碎机理论分析与试验研究

张峰  
【摘要】: 本论文以PD100120新型外动颚破碎机为研究对象,进行了外动颚破碎机理论分析及试验研究,主要研究工作如下: 颚式破碎机机构新模型的建立。从理论上分析了新型颚式破碎机的机构特点,对比传统机构简化方法没有反映物理样机是变长连杆的特点,提出了齿轮副啮合机构和线接触高副机构两种机构简化模型。通过分析比较实测点运动轨迹,结果表明线接触高副机构体现了机构变长连杆的特点,与实际模型更为接近。因此对新型颚式破碎机进行运动学、动力学分析时,建议采用线接触高副模型进行机构分析。 建立了颚式破碎机虚拟仿真模型。借助三维建模软件SolidEdge(SE)及仿真软件VisualNastran(VN),建立起颚式破碎机的运动仿真模型,通过仿真数据与实际样机的比较,验证了仿真模型的可靠性。 颚式破碎机工作腔力学模型研究。首先分析了新型颚式破碎机需要改进的工作参数和物理参数,其次从理论上分析了影响破碎载荷大小及分布的因素。结合破碎理论、有限元分析及模糊随机理论知识,得到了破碎腔分布载荷的分布特征。并运用现场工业试验方法验证了模糊随机理论研究破碎分布载荷的正确性,得到了工作腔模糊随机分布载荷曲线。对模糊随机分布载荷曲线的分析表明:分布载荷的实际值比传统破碎力设计值要小,比值为0.833,其合力作用在整齿板的0.787位置处,此结论对颚式破碎机的强度设计(动力学研究)有指导意义。 机构部件有限元分析。首先分析了动颚在不同的力学模型下的应力状态,分析表明在模糊随机分布载荷作用下,动颚部出现了强度过剩的情况。其次运用获得的模糊随机分布载荷对机架部进行了有限元分析和有限元优化研究。比较3种机架模型后选择了25mm侧板的机架,将机架部质量降低了0.8t左右。


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