Tane boyutunun büyük olması ve kırma işleminin kısa olması nedeniylemineral boyutlandırıcılarAna kırılma mekanizmasının çekme ve kesme kırılması olması nedeniyle tasarım sırasında yük boyutunu ve dağılımını belirlemek zordur. Bu makalede, mineral boyutlandırıcıların yuvarlanma diş mukavemetini analiz etmek için ayrık eleman (DEM) ve sonlu elemanlara (FEM) dayalı yeni bir mukavemet analiz yöntemi önerilmektedir. Dağıtılmış yüklerin uygulanmasıyla, yuvarlanma diş mukavemeti hesaplamasının özgünlüğü ve doğruluğu artırılır. Dağıtılmış yük, ayrık eleman yazılımı EDEM tarafından hesaplandı. Bu çalışmada, malzeme mukavemetinin boyut etkisi dikkate alınarak, farklı boyutlardaki malzemeler üzerinde sırasıyla tek eksenli basma testi ve Brezilya diski testi yapılmıştır. Malzemelerin basınç ve çekme mukavemetleri kalibre edildi ve son olarak ayrık eleman simülasyonundaki bağlanma parametreleri belirlendi. Ayrık eleman simülasyon sonuçları analiz edilerek, merdane dişlerine uygulanan kuvvet maksimum olduğunda merdane dişleri üzerindeki dağıtılmış yük seçilir ve mukavemet analizi için ANSYS ortamında ilgili zamanda karşılık gelen çalışma konumunda merdane dişlerinin FEM modeline yüklenir. Sonuçlar, maksimum yükleme süresinde silindir diş yükünün esas olarak dişin arka kısmına dağıldığını ve diş kökünün ön kısmında stres konsantrasyonunun bulunduğunu göstermektedir.
Son yıllarda parçacık modeli, kontak modeli ve diğer matematiksel modellerin gelişmesiyle birlikte, ayrık elementler yöntemi mineral boyutlandırıcılarda yaygın ve derin bir şekilde kullanılmaya başlanmıştır. Legendre ve ark. iI, çeneli kırıcının tek parçacık kırma işlemini simüle etmek için EDEM yazılımını kullandım ve enerji tüketimi optimizasyonunun sonuçlarını doğruladım. Cleary ve ark. "21", malzeme modelleme öncesinde düşen ağırlık testine dayalı bir ayrık eleman değiştirme modeli hesaplama algoritması önerdi ve malzeme özelliklerinin ve çevresel parametrelerin konik kırıcının çalışma performansı üzerindeki etkilerini incelemek için ayrık eleman simülasyon teknolojisini kullandı. Ayrık elemanlar yöntemi (DEM) ve Sonlu elemanlar yöntemi (FEM), gevşek veya kırılgan malzemeler ile diğer süreklilik arasındaki etkileşimi analiz etmek için giderek daha fazla kullanılmaktadır. Örneğin kırıcı, elek makinesi ve diğer ekipmanların performans analizinde malzemelerin mekanik ve kinemik özellikleri ve malzemelerin ekipmana etkisi incelenir. Bu bağlamda ayrık eleman yazılımı EDEM, sonlu eleman yazılımı ANSYS Workbench ile ayrık eleman ile sonlu eleman arasındaki tek yönlü kuplajı gerçekleştirebilen bir kuplaj kanalı geliştirdi. Ekipmanın deformasyonunun büyük olmaması ve malzemenin mekanik ve kinematik özelliklerini etkilemenin yeterli olmaması durumu için uygundur.
Makara diş mukavemeti, diş profili tasarımı ve optimizasyonu için önemli bir temeldir. Silindir dişlerinin mukavemetini analiz etmenin geleneksel yöntemi, malzemenin maksimum ezilme mukavemetini, silindir dişlerinin ucuna ve arkasına yüklenecek basınç gerilimi değeri olarak alır. Bu yazıda, mineral boyutlandırıcıların rulo dişlerinin mukavemetini analiz etmek için DEM FEM kullanılmıştır. Belirli bir mineral boyutlandırıcının gerçek üretim koşullarına göre bir DEM-FEM modeli oluşturulmuştur. EDEM'de mineral boyutlandırıcıların kırma işlemi simüle edilmiş ve vals dişlerinin yük bilgileri çıkarılmıştır. ANSYS Workbench'te rulo dişin sonlu eleman modeli kurulmuş ve rulo dişin yük bilgisi EDEM-ANSYS Workbench bağlantı kanalı kullanılarak rulo dişe yüklenerek rulo dişin mukavemet analizi tamamlanmıştır.
Bu bildiride, Şekil 1(a)'da gösterildiği gibi, merdane dişleri ile kırılan malzeme arasındaki etkileşime göre merdane dişlerinin malzeme ayrık eleman modeli ve sonlu eleman modeli oluşturulmuştur. mineral boyutlandırıcılar tarama fonksiyonuna sahiptir. Büyük parçacık boyutundaki malzemeler tasniflenerek kırılacaktır. Diş merdaneleri arasındaki boşluktan doğrudan geçebilecek küçük parçacık boyutundaki malzemeler kırılmayacaktır. Bu nedenle bu makalede büyük parçacık boyutundaki malzemeler için altı yüzlü bağlanma modeli, küçük parçacık boyutundaki malzemeler için ise tek parçacık modeli oluşturulmuştur. Şekil 1(b), malzemenin parçacık bağlanma modelini ve merdane dişlerinin FEM modelini gösterir; burada merdane dişleri saat yönünün tersine döner.
Parçacık bağlama modelinde, temas yarıçapları örtüşen ayrık elemanlar bağ oluşturur ve bağlama elemanları arasında bağlanma kuvvetleri ve torklar vardır. Bağlanma kuvveti ve momenti yer değiştirmeyle belirlenir. ŞEKİL. 2, i ve j parçacıklarının bağlanma diyagramını gösterir; burada yer değiştirme esas olarak hız ve zaman arasındaki ilişkiyle temsil edilir. Burada, Fn ve F sırasıyla normal kuvvet ve teğetsel kuvvettir; Tm ve T sırasıyla normal ve teğetsel momentlerdir; A, A=π'den sonraki temas alanıdır; J eylemsizlik momentidir, J=0.5π, m bağlanma yarıçapıdır; S. ve S sırasıyla normal ve teğetsel sertliktir; Zaman adımı; Ve 4 sırasıyla normal ve teğetsel hızdır; Ve sırasıyla normal ve teğetsel açısal hızlardır. Parçacıklar arasındaki normal ve teğetsel gerilmeler ayarlanan değerlerden büyük olduğunda ayrık elemanların bağ ilişkisi bozulur [, Denklem (2)'de gösterildiği gibi : x