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颚式破碎机后推力板可视化快速设计方案

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发布时间:2015-07-20 09:00:29修改时间:2017-09-04 14:42:57

颚式破碎机主要用于各种矿石物料的粗、中、细碎,其主要部件包括偏心轴、推力板、动颚、连杆等。由于颚式破碎机工作环境十分恶劣,易于被损坏,因此必须要保证其强度刚度及工作可靠性。

目前用有限元分析软件进行CAE(计算机辅助工程)分析比较费时,效率较低,并且要求分析人员具有较高的专业水平。有必要开发一套专用的、效率高的、易学易用的CAE分析模块。基于这一思想,本文利用VB对ANSYS进行二次开发。应用VB软件编制一个前台开发友好且方便易懂的颚式破碎机零部件设计交互界面,能够对复杂、难于理解和掌握的ANSYS命令流进行后台封装。操作者只需要在可视化界面上输入分析对象的尺寸、材料性能和载荷参数,即可调用后台的ANSYS命令对其分析计算,之后以图形表现其应力、应变、变形等的结果返回给用户。该系统对设计人员专业要求不高,而且操作简单快捷,能提高设计效率。

颚式破碎机

1、颚式破碎机后推力板载荷分析

以900mm×1200mm简摆型颚式破碎机为例,前推力板、后推力板、连杆、偏心轴等关键零部件之间的联接都是销钉联接,受载面都是圆弧面,由材料力学关于联接类零件强度分析原理可知,销钉轴与孔接触应力分布是一种非均布的压力载荷。

由于后推力板、连杆、前推力板都是相当于二力杆,当机构后推力板与水平线15°夹角时是较危险情况。由分析力学计算得到大力100MPa。后推力板和杆联接是销钉联接,受力分布复杂。

2、后推力板可视化快速设计方案

(1)主窗体布置方案

900mm×1200mm简摆型颚式破碎机的主要部件有:前推力板、后推力板、连杆、偏心轴等。要对上述关键零部件的快速化参数设计及优化分析,采用“所见即所得”的设计方法,可以方便地实现可视化设计。以VisualBasic作为前台界面,在主窗体中,实现颚式破碎机的关键零部件如偏心轴、推力板、动颚、连杆的可视化选择功能。选择其中的部件就进入该部件的参数化设计界面。

颚式破碎机

(2)后推力板特征参数化设计界面

以颚式破碎机的后推力板为例,鼠标左键单击的后推力板选项,进入后推力板参数设计界面,面板右上角是该零部件的主要尺寸参数及材料参数,左部以图像形式示意出各几何参数的含义,使用者看后一目了然。在右下角布置有各功能选择按钮,当所有参数输入后,单击“确定参数并进行结构分析”按钮,则VB调用ANSYS在后台对后推力板部件进行强度分析计算。

3、后推力板快速化设计

(1)输入原始数据进行强度分析

按要求输入后推力板的几何参数及材料参数,调用ANSYS在后台做强度分析,用命令流输入该零部件的约束条件及所受外力后,ANSYS自动求解,求解结束给出运行结束提示,将计算结果储存在后处理模块中,界面自动消失。用户单击“查看计算结果”按钮,用命令流方式可以查看应力、应变等输出信息。

颚式破碎机

(2)快速优化设计

后推力板在承受F压力作用时,后推板具有足够的强度裕量,适当缩小板的宽度以节省材料,可以对其进行参数优化设计,适当修改板的宽度值,可以改善应力分布结果,减小主要尺寸,其他尺寸参数做微小调整参数,点击“确定参数并进行结构分析”按钮,当ANSYS给出计算结束信息提示时,单击“查看计算结果”按钮,则应力分析结果就快速显示出来。改变板的宽度,能有效地改善后推力板的应力分布状态。充分发挥材料的作用,达到优化的目的。

900mm×1200mm摆动颚式破碎关键零部件的快速化设计模块,工程技术人员只要对颚式破碎机的工况及如何正确使用颚式破碎机有所了解,在不必熟悉VB和ANSYS的情况下,就可以应用该模块对颚式破碎机关键零部件进行参数化设计。以后推力板的参数化快速设计为例,改变任意参数,就可以调用ANSYS做强度分析,不用重新建模,实现快速化的优化设计,验证了该快速化设计的可行性。

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