Concasor pentru cărbune, cunoscut și sub numele de concasor cu role, este folosit în principal pentru a zdrobi materiale prin două role. Fiecare rolă este antrenată de un motor separat, iar motorul antrenează scripetele curelei atunci când lucrează, astfel încât cele două role să facă o rotație relativă. În acest moment, materialul este adăugat din portul de alimentare dintre cele două role, iar materialul este introdus între cele două role prin forța de frecare și dinții rolei, care este zdrobit și descărcat. Concasorul de cărbune este utilizat în principal pentru operațiunile de zdrobire medie și fină a minereurilor cu duritate medie-. Dinții de rulare ai concasorului sunt afectați de forțe cuprinzătoare, cum ar fi impactul materialului și greutatea proprie în utilizare, astfel încât este ușor de purtat. Uzura dinților ruloului nu numai că va afecta eficiența de lucru, ci va provoca și daune concasorului în sine. În timpul procesării și fabricării, rata de potrivire dintre dinții rolei și suprafața de contact a corpului rolei ar trebui să atingă mai mult de 90%, ceea ce este o potrivire greu. Odată ce uzura apare cu golul potrivit, uzura va fi crescută și mai mult sub eroziunea continuă a materialului, astfel încât concasorul să fie într-o stare de pericol ascuns. În același timp, uzura va duce la rănirea corpului de rulare, crăparea dinților de rulare, căderea locală, deformarea sau ruperea șuruburilor de fixare, este dificil de dezasamblat atunci când înlocuiți din nou dinții de rulare. Se poate observa ca dintii rolei de zdrobire sunt principalele piese usor de purtat si consumul este mare. Prin urmare, materialul q345 este selectat pentru a efectua analiza tensiunii cu elemente finite pe un anumit tip de rolă de concasare. Materialul de zdrobire este granit, a cărui rezistență la compresiune este de 100mpa Mai mică sau egală cu o Mai mică sau egală cu 250mpa, iar limita sa superioară de 250mpa este aplicată pe canelura rolei de concasare pentru încărcare. Alegerea dinților de rulare cu rezistență bună la uzură este foarte importantă pentru a îmbunătăți eficiența de lucru a concasorului cu role. Materialul trebuie selectat în mod rezonabil în funcție de dimensiunea dinților rolei și de proprietățile materialelor care trebuie zdrobite, astfel încât să maximizeze performanța și potențialul diferitelor materiale rezistente la uzură-, să le îmbunătățească durata de viață și să reducă consumul de material.
Această lucrare discută în principal selecția materialuluiconcasor de cărbunerolă și demonstrează raționalitatea selecției materialelor prin analiza forțelor cu elemente finite. Oțelul de înaltă rezistență obișnuit, slab aliat, este o alegere în proiectarea și fabricarea ruptoarelor de role. Oțelul obișnuit de slab-aliat-înaltă-oțel este un fel de oțel obișnuit slab-aliat care conține o cantitate mică de elemente de aliere (în cele mai multe cazuri, cantitatea totală nu este mai mare de 3%), rezistența sa este relativ ridicată, performanța globală relativ bună și are rezistență la coroziune, rezistență la uzură, rezistență la temperatură scăzută și performanță de prelucrare mai bună, sudură. Cu condiția economisirii multor elemente de aliere rare (cum ar fi nichel și crom), de obicei 1 t oțel-obișnuit slab aliat poate fi utilizat peste 1,2t până la 1,3t oțel carbon, iar durata de viață și intervalul de utilizare sunt mult mai lungi decât oțelul carbon. Tabelul 1 prezintă compoziția chimică a oțelului slab aliat comun. Tabelul 2 prezintă principalele proprietăți mecanice ale oțelului slab aliat al rolei de concasor.
Programul este un software cu elemente finite abaqus. Deoarece structura rolului de zdrobire este turnată ca un întreg, în procesul de analiză și calcul, întreaga rolă de zdrobire ca un material continuu, întreg uniform, care densitatea sa ρ, modulul elastic e și raportul lui Poisson: La fel, adică atunci când materialul este q345 oțel slab aliat.
Pentru analiza tensiunii cu elemente finite a cilindrului de concasare a cărbunelui, modelul cu elemente finite al cilindrului de zdrobire a fost stabilit pentru prima dată în mediul abaqus/cae. Tipul de element al concasorului a fost c3d4, iar numărul de elemente a fost 96126 și numărul de noduri a fost 18661 după divizarea grilei. Când sunt stabilite condițiile de limită, toate constrângerile, cu excepția rotației în jurul axei centrale, sunt aplicate orificiului interior al rolei dentare. În timpul încărcării, sarcina limită a materialului zdrobit (presupunând că suprafața dinților este supusă unei presiuni uniforme de distribuție a materialului) este aplicată pe suprafața rolei dinților, iar dimensiunea este de 250mpa. După pașii de mai sus, deformarea și stresul în procesul de lucru al ruloului de dinți concasor sunt obținute prin rezolvarea problemei cu abaqus, iar tensiunea structurală statică este prezentată în figura 3. Se poate observa din figura 3 că valoarea maximă a tensiunii este de 403 mpa atunci când presiunea uniformă de 250 mpa este aplicată pe suprafața rolei de zdrobire, care este o valoare limită mai mare decât oțelului q345. Cu toate acestea, valoarea maximă este situată în zona mică a unghiului arcului exterior al benzii de la capătul din stânga canelurii dintelui. Având în vedere că capătul este mai puțin probabil să fie strâns de materiale în timpul funcționării efective a rolei de zdrobire, nu se ia în considerare posibila stare de cedare în această zonă mică. Pentru cele mai multe zone ale canelurii de stres al rolei de concasare, valoarea tensiunii g Mai mică sau egală cu 300mpa, mai mică decât valoarea limită de randament a materialului q345 oțel, în raport cu materialul există un surplus, materialul nu are loc deformare plastică. În general, partea mai puțin solicitată apare în locul unde forța este mică, suprafața de contact este puțină și structura este excesiv de netedă. Locurile în care stresul este mai mare sunt concentrate în locurile în care stresul este mai mare și unghiul ascuțit local este excesiv, ceea ce este în concordanță cu situația reală și are credibilitate.