Concasseur de charbon, également connu sous le nom de concasseur à rouleaux, est principalement utilisé pour broyer des matériaux à travers deux rouleaux. Chaque rouleau est entraîné par un moteur séparé, et le moteur entraîne la poulie à courroie pendant le travail, de sorte que les deux rouleaux effectuent une rotation relative. À ce moment, le matériau est ajouté depuis l'orifice d'alimentation entre les deux rouleaux, et le matériau est introduit entre les deux rouleaux par la force de friction et les dents du rouleau, qui est écrasé et déchargé. Le concasseur à charbon est principalement utilisé pour les opérations de concassage moyen et fin de minerais de dureté moyenne -. Les dents du rouleau du concasseur sont affectées par des forces globales telles que l'impact du matériau et le poids mort lors de l'utilisation, elles sont donc faciles à porter. L'usure des dents du rouleau affectera non seulement l'efficacité du travail, mais endommagera également le concasseur lui-même. Pendant le traitement et la fabrication, le taux de correspondance entre les dents du rouleau et la surface de contact du corps du rouleau doit atteindre plus de 90 %, ce qui est une correspondance difficile. Une fois que l'usure apparaît avec l'espace correspondant, l'usure sera encore augmentée sous l'érosion continue du matériau, de sorte que le concasseur se trouve dans un état de danger caché. Dans le même temps, l'usure entraînera des blessures au corps du rouleau, une fissure des dents du rouleau, une chute locale, une déformation ou une rupture du boulon de fixation, il est difficile à démonter lors du remplacement des dents du rouleau. On peut voir que les dents du rouleau broyeur sont les principales pièces faciles à porter et que la consommation est importante. Par conséquent, le matériau q345 est sélectionné pour effectuer une analyse des contraintes par éléments finis sur un certain type de rouleau concasseur. Le matériau de concassage est du granit, dont la résistance à la compression est de 100 MPa inférieure ou égale à 250 MPa inférieure ou égale à 250 MPa, et sa limite supérieure de 250 MPa est appliquée à la rainure du rouleau de concassage pour le chargement. La sélection de dents de rouleau ayant une bonne résistance à l'usure est très importante pour améliorer l'efficacité de travail du concasseur à rouleau. Le matériau doit être raisonnablement sélectionné en fonction de la taille des dents du rouleau et des propriétés des matériaux à écraser, de manière à maximiser les performances et le potentiel de divers matériaux résistants à l'usure, à améliorer leur durée de vie et à réduire la consommation de matériaux.
Cet article traite principalement de la sélection des matériaux deconcasseur à charbonrouleau et démontre la rationalité de la sélection des matériaux grâce à l'analyse des forces par éléments finis. L'acier à haute résistance commun faiblement allié constitue un choix dans la conception et la fabrication de casse-rouleaux. L'acier ordinaire faible-allié à haute résistance-est une sorte d'acier ordinaire faiblement allié-contenant une petite quantité d'éléments d'alliage (dans la plupart des cas, la quantité totale ne dépasse pas 3 %), sa résistance est relativement élevée, ses performances globales sont relativement bonnes et ont une résistance à la corrosion, une résistance à l'usure, une résistance aux basses températures et de meilleures performances d'usinage, des performances de soudage. À condition d'économiser beaucoup d'éléments d'alliage rares (tels que le nickel et le chrome), généralement 1 tonne d'acier faiblement allié ordinaire - peut être utilisé sur 1,2 tonne à 1,3 tonne d'acier au carbone, et sa durée de vie et sa plage d'utilisation sont beaucoup plus longues que l'acier au carbone. Le tableau 1 montre la composition chimique des aciers faiblement alliés courants. Le tableau 2 montre les principales propriétés mécaniques de l’acier faiblement allié des rouleaux de concasseur.
Le programme est un logiciel d'éléments finis abaqus. Parce que la structure du rouleau de concassage est moulée dans son ensemble, dans le processus d'analyse et de calcul, l'ensemble du rouleau de concassage est un matériau continu et uniforme, dont la densité ρ, le module d'élasticité e et le rapport de Poisson sont les mêmes, c'est-à-dire lorsque le matériau est de l'acier faiblement allié q345.
Pour l'analyse des contraintes par éléments finis du rouleau concasseur calibreur de charbon, le modèle par éléments finis du rouleau concasseur a d'abord été établi dans un environnement abaqus/cae. Le type d'élément du concasseur était c3d4, le nombre d'éléments était de 96 126 et le nombre de nœuds était de 18 661 après division de la grille. Lorsque les conditions aux limites sont définies, toutes les contraintes, à l'exception de la rotation autour de l'axe central, sont appliquées au trou intérieur du rouleau denté. Pendant le chargement, la charge limite du matériau écrasé (en supposant que la surface des dents est soumise à une pression de répartition uniforme du matériau) est appliquée à la surface du rouleau de dents et la taille est de 250 MPa. Après les étapes ci-dessus, la déformation et la contrainte dans le processus de travail du rouleau à dents du broyeur sont obtenues en résolvant le problème avec l'abaqus, et la contrainte structurelle statique est illustrée sur la figure 3. On peut voir sur la figure 3 que la valeur de contrainte maximale est de 403 MPa lorsqu'une pression uniforme de 250 MPa est appliquée sur la surface des dents du rouleau de broyage, ce qui est supérieur à la valeur limite d'élasticité de l'acier q345. Cependant, la valeur maximale se situe dans la petite zone de l'angle d'arc extérieur de l'âme à l'extrémité gauche de la rainure de dent. Etant donné que l'extrémité est moins susceptible d'être écrasée par les matériaux pendant le fonctionnement réel du rouleau de broyage, l'éventuel état d'élasticité dans cette petite zone n'est pas pris en compte. Pour la plupart des zones de la rainure de contrainte du rouleau de concassage, la valeur de contrainte g Inférieure ou égale à 300mpa, inférieure à la valeur limite d'élasticité du matériau en acier q345, par rapport au matériau, il y a un excédent, le matériau ne se produit pas de déformation plastique. D'une manière générale, la partie la moins sollicitée apparaît là où la force est faible, la surface de contact est faible et la structure est excessivement lisse. Les endroits où la contrainte est la plus grande sont concentrés dans les endroits où la contrainte est la plus grande et l'angle aigu local est excessif, ce qui est cohérent avec la situation réelle et crédible.