輪式破碎機與轉載機配套,用于煤礦井下巷道內(nèi)破碎大塊原煤。錘軸是破碎機的重要部件,其由皮帶輪、錐套、軸、錘體、軸承、軸承座和錘頭等組成。工作時電機的輸出由窄V帶傳動傳給錘軸,帶動錘體旋轉,破碎塊煤。因此錘軸要承受強烈的摩擦磨損、沖擊載荷和交變應力的作用,靜、動態(tài)特性要求高。下文通過仿真,研究分析錘軸的動力學。
以破碎機錘軸為研究對象,利用Pro/E軟件建立錘軸的三維幾何模型,模型簡化后導人ADAMS建立錘軸的動力學模型,對其進行動力學仿真分析。根據(jù)破碎機的工作條件和受力狀況,在ADAMS 環(huán)境中對錘軸添加運動約束:皮帶輪和錘體主軸之間建立固定約束;錘體主軸和錘體通過鍵連接,它們?nèi)咧g分別建立固定約束;錘體中心處建立旋轉副。在旋轉副上建立旋轉運動;錘頭與煤塊之間施加碰撞約束。
通過ADAMS動力學仿真,對碰撞過程進行分析,能夠較真實地反映輪式破碎機的實際運動情況,并計算出水平方向和垂直方向的碰撞力,經(jīng)過計算可驗證破碎機工作的可靠性。
采用ANSYS有限元分析計算,能夠較真實地反映輪式破碎機錘頭的實際受力狀態(tài),明確應力、應變分布區(qū)域,且所得結果與實際較吻合。
有限元仿真分析結果表明,輪式破碎機錘頭零件的較大應力為177 MPa,較大應變?yōu)?.2mm。由此可見,錘頭的安全系數(shù)較大,滿足安全要求。同時通過仿真結果,可為提高錘軸的工作壽命和輪式破碎機的分析、設計提供依據(jù)。