盤輥式破碎機(jī)是一種新型的以碾壓為主，兼有擠壓機(jī)理的大型單元破碎機(jī)，適用于破碎莫氏硬度6以下的物料，可將40mm的礦石一次破碎至6mm以下，破碎比大，生產(chǎn)率達(dá)250~400 t/h，在多種場(chǎng)合可以替代傳統(tǒng)的顎式、圓錐、齒輥式和沖擊式破碎機(jī)。碾壓盤作為盤輥式破碎機(jī)的關(guān)鍵受力和工作部件，其結(jié)構(gòu)性能對(duì)整機(jī)的使用性能、工藝性能及成本有重要的影響。本文主要分析碾壓盤的應(yīng)力，并介紹其結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。

研究的主要思路是通過(guò)有限元分析軟件Solid Works Simulation，對(duì)關(guān)鍵部件碾壓盤進(jìn)行詳細(xì)的靜力學(xué)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而為盤輥式破碎機(jī)碾壓盤的校核及優(yōu)化改進(jìn)提供有力的理論依據(jù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約材料，降低制造成本。

根據(jù)碾壓盤的應(yīng)力分析，碾壓盤的較大等效應(yīng)力發(fā)生在圓柱銷釘孔處，小于材料的屈服強(qiáng)度?？赏ㄟ^(guò)優(yōu)化分析得到新的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，從而減少材料浪費(fèi)，達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)的目的。

碾壓盤結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)：

優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在保證模型約束條件的前提下，盡可能使模型達(dá)到體積小、質(zhì)量輕、形狀合理、成本低，以及較大限度減緩應(yīng)力集中現(xiàn)象。對(duì)于盤輥式破碎機(jī)，可在保證盤輥式破碎機(jī)的碾壓盤安全可靠的前提下，為了減輕碾壓盤的質(zhì)量，通過(guò)有限元軟件Solid Works Simulation，采用一階優(yōu)化方法對(duì)碾壓盤模型進(jìn)行精確分析，得到優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。

在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)是碾壓盤的較小質(zhì)量。參考國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)參數(shù)，按對(duì)目標(biāo)函數(shù)的影響程度，將優(yōu)化設(shè)計(jì)變量選為兩組：第1組選定碾壓盤厚度作為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量，第2組選定碾壓盤底面圓臺(tái)寬度作為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)變量的多次迭代，可得到優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)尺寸。

利用上述優(yōu)化方法可在很大程度上減少設(shè)計(jì)及制造成本，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)更為合理，并在實(shí)際生產(chǎn)及巖石、礦石等物料的破碎工藝過(guò)程中得到證實(shí)，取得很好的經(jīng)濟(jì)效益，為盤輥式破碎機(jī)及同系列碾壓盤的結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供了理論與實(shí)踐依據(jù)。

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