Dėl didelio dalelių dydžio ir trumpo smulkinimo procesomineraliniai dydžiai, o pagrindinis lūžimo mechanizmas yra tempimo ir šlyties gedimas, sunku nustatyti apkrovos dydį ir pasiskirstymą projektuojant. Šiame darbe siūlomas naujas stiprumo analizės metodas, pagrįstas diskretiniu elementu (DEM) ir baigtiniu elementu (FEM), skirtas analizuoti mineralinių dyklių ritininio danties stiprumą. Taikant paskirstytas apkrovas gerinamas ritininio danties stiprumo skaičiavimo autentiškumas ir tikslumas. Paskirstyta apkrova buvo apskaičiuota diskrečiųjų elementų programine įranga EDEM. Šiame darbe, atsižvelgiant į medžiagos stiprumo dydžio poveikį, vienaašis suspaudimo bandymas ir Brazilijos disko bandymas buvo atlikti atitinkamai su skirtingo dydžio medžiagomis. Buvo kalibruoti medžiagų gniuždymo ir tempimo stipriai, o pagaliau nustatyti sukibimo parametrai atliekant diskrečiųjų elementų modeliavimą. Analizuojant diskrečiųjų elementų modeliavimo rezultatus, parenkama paskirstyta apkrova ritinio dantims, kai jėga į ritinio dantis yra maksimali ir įkeliama į ritinio dantų FEM modelį atitinkamoje darbinėje padėtyje atitinkamu laiku ANSYS aplinkoje stiprumo analizei. Rezultatai rodo, kad ritininio danties apkrova daugiausia pasiskirsto danties gale maksimaliu apkrovimo laiku, o įtempių koncentracija yra danties šaknies priekyje.
Pastaraisiais metais, plėtojant dalelių modelį, kontaktinį modelį ir kitus matematinius modelius, mineralų dydžio matavimo prietaisuose buvo plačiai ir plačiai naudojamas diskrečiųjų elementų metodas. Legendre ir kt. Naudojau EDEM programinę įrangą žandikaulių smulkintuvo vienos dalelės trupinimui modeliuoti ir patikrinau energijos suvartojimo optimizavimo rezultatus. Cleary ir kt. „21“ pasiūlė diskrečiųjų elementų pakeitimo modelio skaičiavimo algoritmą, pagrįstą kritimo svorio bandymu prieš medžiagos modeliavimą, ir naudojo diskrečiųjų elementų modeliavimo technologiją, kad ištirtų medžiagos charakteristikų ir aplinkos parametrų poveikį kūgio trupintuvo darbinėms charakteristikoms. Diskrečiųjų elementų metodas (DEM) ir baigtinių elementų metodas (FEM) vis dažniau naudojami birių arba trapių medžiagų ir kitokio kontinuumo sąveikai analizuoti. Pavyzdžiui, atliekant smulkintuvų, sietų staklių ir kitų įrenginių eksploatacinių savybių analizę, tiriamos medžiagų mechaninės ir kineminės savybės bei medžiagų įtaka įrangai. Šiuo atžvilgiu diskrečiųjų elementų programinė įranga EDEM sukūrė sujungimo kanalą su baigtinių elementų programine įranga ANSYS Workbench, kuri gali realizuoti vienakryptį diskretinio elemento ir baigtinio elemento sujungimą. Tinka situacijai, kai įrangos deformacija nėra didelė ir jos nepakanka, kad paveiktų medžiagos mechanines ir kinematinės charakteristikas.
Ritininio danties stiprumas yra svarbus danties profilio projektavimo ir optimizavimo pagrindas. Tradicinis ritinėlių dantų stiprumo analizės metodas ima didžiausią medžiagos gniuždymo stiprumą kaip gniuždymo įtempio vertę, kuria apkraunamas ritinėlio dantų galas ir galas. Šiame darbe DEM FEM naudojamas mineralinių dydžių ritinėlių dantų stiprumui analizuoti. Atsižvelgiant į faktines tam tikrų mineralinių dydžių formuotojų gamybos sąlygas, buvo sukurtas DEM-FEM modelis. EDEM buvo imituotas mineralinių dydžių smulkintuvų smulkinimo procesas ir išgauta ritininių dantų apkrovos informacija. ANSYS Workbench buvo sukurtas ritininio danties baigtinių elementų modelis, o ritinio danties apkrovos informacija buvo įkelta ant ritininio danties naudojant EDEM-ANSYS Workbench jungties kanalą ir atlikta ritininio danties stiprumo analizė.
Šiame darbe medžiagos diskrečiųjų elementų modelis ir ritinio dantų baigtinių elementų modelis nustatomi pagal ritinėlio dantų ir lūžusios medžiagos sąveiką, kaip parodyta 1 paveiksle (a). Mineraliniai dydžiai turi atrankos funkciją. Didelių dalelių dydžio medžiagos bus sulaužytos rūšiuojant. Mažų dalelių medžiagos, kurios gali prasiskverbti tiesiai per tarpą tarp dantų ritinių, nebus sulaužytos. Todėl šiame darbe šešiakampio sujungimo modelis sukurtas didelių dalelių dydžio medžiagoms, o vienos dalelės modelis – mažų dalelių dydžio medžiagoms. 1(b) paveiksle parodytas medžiagos dalelių sukibimo modelis ir ritinio dantų FEM modelis, kur ritinio dantys sukasi prieš laikrodžio rodyklę.
Dalelių sujungimo modelyje atskiri elementai su persidengiančiais kontaktiniais spinduliais jungiasi, o tarp jungiamųjų elementų yra sukibimo jėgos ir sukimo momentai. Ryšio jėgą ir momentą lemia poslinkis. Fig. . 2 parodyta dalelių i ir j sujungimo diagrama, kurioje poslinkis daugiausia vaizduojamas greičio ir laiko santykiu. kur Fn ir F yra atitinkamai normalioji jėga ir tangentinė jėga; Tm ir T yra atitinkamai normalieji ir tangentiniai momentai; A yra kontaktinė sritis po A=π; J – inercijos momentas, J=0.5π, m – surišimo spindulys; S. ir S yra atitinkamai normalus ir tangentinis standumas; Ar laiko žingsnis; Ir 4 yra atitinkamai normalusis ir tangentinis greitis; Ir yra atitinkamai normalūs ir tangentiniai kampiniai greičiai. Kai normalieji ir tangentiniai įtempiai tarp dalelių yra didesni už nustatytas vertes, pažeidžiamas diskrečiųjų elementų ryšys [, kaip parodyta (2) lygtyje: x