基于离散单元法的自移式破碎站铲斗卸料冲击分析.pdf

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1、第24卷第9期中国矿业Vo1．24，No．92015年9月CHINAMININGMAGAZINESep．2015基于离散单元法的自移式破碎站铲斗卸料冲击分析李洪，王勇澎，王国强，李学飞。，毛瑞(1．太原重工技术中心，山西太原030024；2．吉林大学机械学院，吉林长春130022)摘要：研究自移式破碎站在作业过程中物料从铲斗下落时对料斗和板式给料机的冲击，并准确计算其冲击力，根据离散元方法，采用离散元分析软件EDEM，通过建立与实际作业条件相似的物料一铲斗一受料斗一输送机的离散元模型，对物料下落及碰撞过程进行动态仿真，从而得到料斗的受力发布，为设计人员对料斗的结构

2、设计提供理论指导。关键词：自移式破碎站；冲击力；离散单元法；EDEM中图分类号：TD63文献标识码：A文章编号：1004-4051(2015)09—0145—04AnalysisoftheimpactonmobilecrushingstationwhenbucketdischargingbasedondiscreteelementmethodLIHong，WANGYong—peng，WANGGuo—qiang。，LIXue-fei，MAORui(1．TechnologyCenterofTaiyuanHeavyIndustryCo．，Ltd．，Taiyuan0300

3、24，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，JilinUniversity，Changchun130022，China)Abstract：BasedondiscreteelementmethodandbyusingEDEM(adiscreteelementanalysissoftware)，theimpactonthemobilecrushingstationhopperandconveyorinprocessofthematerialfallingfromthebucketiSstudied，andtheimpactforc

4、eiScalculated．Aherestablishingthematerial—bucket—hopper—conveyordiscreteelementmodel，thedischargeprocessisdynamicsimulated，thenthestressdistributionofhopperiscalculated．Thisresearchcanprovidetheoreticalguidanceforthehopper’Sdesign．Keywords：mobilecrushingstation；impactforce；discreteele

5、mentmethod；EDEM自移式破碎站在作业过程中，铲斗落料冲击是件，可用于对工业生产中颗粒处理和操作系统进行一个瞬时发生的过程，并且伴随着巨大的能量变模拟和分析。化，冲击过程也往往伴随着破坏的产生，被冲击物1建立物料-铲斗一受料斗一输送机的离散元模型体多数要被破坏，料斗各部位受力不确定。物料由利用EDEM进行离散元仿真与分析的基本步连续介质变成了非连续介质，难于利用有限元法和骤见图1。其中，仿真模型的建立是进行离散元仿实验等进行研究。真分析的基础，模型的好坏直接影响仿真结果的准颗粒物料的运动除与本身力学性质有关外，还确性。与相关机械部件的结构形状、尺寸参数和

6、运动方式等有关，必须同时考虑机械部件与颗粒物料的相互作用及其动力学问题。在离散元法中，系统由许多独立的颗粒组成，这些颗粒的运动和位移都被单独模拟，十分适合用于模拟离散问题。离散元法为我们研究铲斗落料冲击现象提供了一个有力的工具。图1离散元仿真分析的步骤EDEM是基于离散元法的通用CAE分析软1．1接触模型及参数的选取在EDEM仿真模型中需要设置铲斗、受料斗、收稿日期：2015-05—20作者简介：李洪(1980一)，硕士研究生，主要从事矿山机械设计板式给料机和岩石的物理属性以及它们之间相互工作。作用属性，涉及的参数主要包括密度、泊松比、剪切146中国矿业第24卷模

7、量、恢复系数及摩擦系数等。表2铲斗中的颗粒大小及分布研究过程中颗粒选用泥灰岩，查阅相关文献，其密度为2200kg／m。，泊松比为0．35，剪切模量为1850MPa。岩石与岩石之间、岩石与铲斗之间的接触参数设置见表1。1．2颗粒模型的建立在离散元仿真中，为了更准确地模拟卸料冲击过程，要求使用的颗粒形状、颗粒大小及分布与实际的物料具有相似性。为了便于仿真，将爆破后的矿石分为八种不同直径的颗粒，其大小及分布见表2。1．3几何体的定义作需要调整铲斗底部到受料斗的距离为3．5m。离散元模型中几何体模型包括挖掘机铲斗，受物料对受料斗的冲击力与铲斗的开斗运动有料斗和板式输送机三

8、部分。由于