基于離散元的雙齒輥破碎機(jī)破碎性能分析與齒形優(yōu)化

物料的破碎對于礦業(yè)的順利開采和便利運(yùn)輸有著極大的作用。而雙齒輥破碎機(jī)有著廣泛的應(yīng)用，所以對其設(shè)計(jì)研究有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前對于雙齒輥破碎機(jī)的研究，一般著重于一些基本的靜力學(xué)分析，對于其設(shè)計(jì)也通常是基于一些經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和對設(shè)計(jì)優(yōu)化要求的不斷提高，以上的一些研究方法已經(jīng)不足以滿足我們的設(shè)計(jì)需求。而通過建造實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)而對產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)方案效率低，成本高。所以現(xiàn)階段急需能夠模擬物料破碎的虛擬樣機(jī)的建立，通過得到仿真數(shù)據(jù)對產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。這是一種高效的設(shè)計(jì)方法，是破碎機(jī)領(lǐng)域急需研究探索的方向。本文以雙齒輥破碎機(jī)為研究對象，構(gòu)建虛擬樣機(jī)進(jìn)行破碎性能分析，進(jìn)而對齒輥的齒形進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將進(jìn)行以下研究工作：

1)探尋雙齒輥破碎機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和破碎原理，分析物料的破碎過程，認(rèn)識破碎機(jī)對物料的破碎方式，提出模型的基本參數(shù)和設(shè)計(jì)參數(shù)。

2)離散元理論為物料的破碎仿真提供理論基礎(chǔ)，選擇合適的接觸模型，用專業(yè)的離散元軟件建立離散元模型。采用自上而下的框架建模思想構(gòu)建雙齒輥破碎機(jī)的CAD參數(shù)化模型。

3)進(jìn)行物料的破碎仿真分析，選擇合適的時間步長和網(wǎng)格劃分。仿真完成后進(jìn)行后處理數(shù)據(jù)分析，得到需要的數(shù)據(jù)信息。4)運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，把齒輥的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)學(xué)模型，建立徑向基代理模型，用遺傳算法迭代求解，得到設(shè)計(jì)的優(yōu)化結(jié)果。再與仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，反復(fù)求解。基于離散元方法對雙齒輥破碎機(jī)進(jìn)行性能分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，極大的提高了它的設(shè)計(jì)研究效率，也降低了研究成本。