基于多体动力学与离散元耦合的惯性圆锥破碎机动态性能研究

针对惯性圆锥破碎机工作时振动剧烈和产品指标差等缺陷开展研究,提出了一套结合理论分析、基于多体动力学与离散元法耦合模型仿真及试验验证的系统分析方法。该模型精确地分析了惯性圆锥破碎机的机械运动、非线性接触及矿料加载响应;对GYP 1200型惯性圆锥破碎机实施相应的工业试验,采用了两种不同的驱动转速,对破碎机的位移振幅、功率消耗、产品粒度分布及生产率等性能进行了数据采集与仿真结果进行详细比较,验证了耦合模型和分析方法的有效性;预测了物料颗粒流动行为及衬板破碎力分布规律;详细讨论了不同驱动转速和定锥质量等关键参数对破碎机动态性能的影响,总结了位移振幅、产品粒度分布及单位能耗随关键参数的变化规律。耦合仿真和结论可为改善衬板磨损、降低制造成本及优化工作参数等提供一定的依据。     

惯性圆锥破碎机动平衡特性研究EI北大核心CSCD

惯性圆锥破碎机的物料作用及其惯性力等交变载荷会引起机壳、主轴等构件的耦合振动,影响破碎机性能与寿命。应用反相双激原理,设计了一种具有完全动平衡并能提供更大破碎力的新型惯性圆锥破碎机;基于多体动力学与离散元耦合模型,提出了反相双激振器破碎机动力学仿真及试验验证的系统分析方法。通过仿真分析与样机试验,验证了耦合模型的有效性及该新型破碎机具有更好减振和破碎力增益效果。研究了定锥质量和动锥等激振机构质量对整机振动和破碎力的影响,其结果表明:该反相动平衡惯性圆锥破碎机能使定锥减重59%且动锥等激振机构减重24%。     

惯性圆锥破碎机多体动力学分析及试验验证

惯性圆锥破碎机存在整机振幅大且能耗高等问题，制约了其在工业领域的进一步发展，其多体动力学求解可以为明确各主要动力学参数与整机振幅和能耗的关系提供理论计算方法。采用绝对坐标法建模，将动锥的纯滚动约束等效为完整和线性非完整约束，得到了含一阶线性非完整约束的微分代数方程组,提出了基于隐式Runge-Kutta积分变步长的LU状态空间法。在稳定工况下，对定锥各测量点动态响应的仿真结果和工业现场试验结果进行对比分析，验证了模型和数值算法的有效性。计算结果表明：驱动转速、定锥质量、阻尼系数和动锥质量对振幅的影响较大，刚度系数对振幅几乎没有影响；增加定锥的质量可以有效降低单位能耗；在一定范围内，增加阻尼系数会造成阻尼耗散增大，使单位能耗升高。     

新型惯性圆锥破碎机的减振性能

利用空间连杆机构设计了一种新型的更大破碎比、更小振幅的惯性圆锥破碎机。主副激振器在电机的驱动下同时旋转,产生圆锥摆动和相位相反、大小相等的惯性离心力,以平衡惯性圆锥破碎机工作工程中产生的不平衡惯性力,同时连杆将副激振器产生的惯性离心力反馈给破碎主轴,达到增大破碎力、提高破碎效果的目的。理论计算与样机试验验证了该设计的减振与增大破碎力效果。