Cr26 Steel VS 35CrMo болат соққылы ұсақтағыш балғалары

13/12/2024

дерексіз

Әртүрлі балғалы материалдардың соққылы ұсатқыштың ұсату әсеріне әсерін талдау үшін Kleemann MR130 соққылы ұсатқыш пен мыс кенін стереоскопиялық өлшеу жүргізілді. Kleemann MR130 соққылы ұсатқышының UG моделі орнатылып, импортталды EDEM бағдарламалық құралы. Мыс рудасының бөлшектерінің үлгісі бағалау көрсеткіштері ретінде 26~35 с ішінде мыс кені бөлшектерінің жылдамдығы мен айналу кинетикалық энергиясын ала отырып, Cr2.6 және 3.5GrMo материалды соққылы ұсақтағыш балғалардың ұсақтау әсерін талдау үшін құрылды. Модельдеу нәтижелері көрсеткендей, беру жылдамдығы 15%, 25% және 35% болғанда, балға материалы 35GrMo болатын ұсақтағыштағы мыс кенінің жылдамдығы мен айналу кинетикалық энергиясы Cr26-дан жоғары болады. Сол балға материалы астында мыс кенін беру жылдамдығының жоғарылауымен мыс кенінің бөлшектерінің моделінің жылдамдығы мен айналу кинетикалық энергиясы айтарлықтай артады; олардың ішінде мыс кені бөлшектерінің максималды жылдамдығы 57.09 м/с, ал максималды айналу кинетикалық энергиясы 2269.39 Дж. Сынақ нәтижелері зерттеудің негізін және соққылы ұсақтағыштың жұмысын оңтайландырудың жаңа идеясын беретін модельдеу нәтижелеріне сәйкес келеді. балғалар және мыс кенінің ұсақтау әсерін жақсарту.

Соққылы ұсатқыш және гранит үлгісі

Соққы ұсатқыштың моделі

EDEM дискретті элементтерінің бағдарламалық қамтамасыз етуінің модельдеу қабілеті әлсіз болғандықтан және EDEM бағдарламалық қамтамасыз етуді модельдеу процесінде онымен байланыста болатын бөлікті ғана орнату қажет болғандықтан, оның үш өлшемді моделін оңайлату керек. Ұсатқыштың үш өлшемді моделі UG бағдарламалық құралында орнатылған, оның сыртқы және ішкі көрінісі 1-суретте және 2-суретте көрсетілген.

EDEM негізіндегі соққылы ұсақтағышты зерттеу

Мыс кенінің геометриялық өлшемі мен пішіні кездейсоқ шама болып табылады, олар оның соққы пластинасына әсері мен соңғы ұсақтау әсеріне тікелей әсер етеді. Бұл зерттеу геометриялық өлшемдері мен пішіні бірдей мыс рудасының әртүрлі соққылы пластина материалдары астында ұсақтау әсеріне бағытталған. Сондықтан ұсақталған ішкі қуыстағы қарсы пластинаның тозуын дәл талдау үшін мыс кенін (3-сурет) сол жерде талдап, тиісті әдебиеттермен және деректермен үйлестіре отырып, мыс кенінің шар тәрізді болуын бұйырды. симуляциялық зерттеуді жеңілдету үшін дискретті элементтерді модельдеуде. Ол орташа радиусы 185 мм және стандартты ауытқуы 0.191 болатын қалыпты үлестірім ретінде құрылады.

Мыс кенінің тығыздығы тығыздық формуласы және дренаж әдісімен алынады. Эксперимент 60 рет қайталанды; орташа нәтиже 2.793 г/см³ болды.

Бағдарламалық құралды симуляциялау

Мыс кені, соққылы ұсатқыш және мыс кені арасындағы байланыс үлгісі Hertz-Mindlin (тайғақсыз) кіріктірме ретінде орнатылған. Бұл модельдегі бөлшектер арасындағы қалыпты күш:

$\[ F_{\mathrm{n}}=\frac{4}{3} E^{*}\left(R^{*}\оң)^{1/2} \альфа^{3/2} \ ]$

Жоғарыда келтірілген формулада, $R^{*}$ барлық бөлшектердің радиусының орташа мәні, $α$ бөлшектердің жанасу диапазоны және болып табылады $Е^{*}$ барлық бөлшектердің серпімділік модулінің орташа мәні мына түрде өрнектеледі:

$\frac{1}{E^{*}}=\frac{1-\nu_{1}^{2}}{E_{1}}+\frac{1-\nu_{2}^{2}}{E_{2}}$

Жоғарыдағы пішінде, ${E_{1}}$ формасы – бір бөлшектің серпімділік модулі, және $\nu_{1}$ пішін – бір бөлшектің Пуассон қатынасы. The ${E_{2}}$ және $\nu_{2}$ сол өрнекте.

Радиалды күшті былай көрсетуге болады:

$F_{t}=-8G^{*} \sqrt {R^{*} \alpha \delta }$

Жоғарыда келтірілген формулада, δ әрекеттесетін бөлшектердің қабаттасу ауданы, және $G^{*}$ келесі формула бойынша есептелетін эквивалентті ығысу модулі:

$G^{*}=\frac{2-v_{1}^{2}}{G_{1}}+\frac{2-v_{2}^{2}}{G_{2}}$

Пішінде G₁ және G₂ сәйкесінше 1 және 2 бөлшектердің ығысу модулі болып табылады.

Дискретті элементтердің бағдарламалық жасақтамасының материалдық кітапханасын және тиісті әдебиеттерді бастапқы кезеңде импорттау арқылы Cr26 және 35GrMo (ұсатқыш материалының қалған бөлігі болат) соққылы ұсақтағыш балғаларымен модельдеудің ғаламдық параметрлері 1-кестедегідей орнатылады. .

1-кесте: Cr26 және 35GrMo соққылы ұсақтағыш балғаларының жаһандық айнымалы параметрлері
материалдар	Тығыздығы/(кг/м³)	Пуассон коэффициенті	Ығысу модулі/Па	Соқтығысты қалпына келтіру коэффициенті (мыс кенімен)	Статикалық үйкеліс коэффициенті (мыс кенімен)	Динамикалық үйкеліс коэффициенті (мыс кенімен)
Мыс рудасы	2790	0.2	3.0×10⁸	0.5	0.5	0.01
болат	7800	0.3	7.0×10¹⁰	0.5	0.9	0.05
Cr26	7980	0.27	7.5×10¹⁰	0.6	0.8	0.06
35ГрМо	2640	0.29	5.0×10⁷	0.2	0.5	0.01

UG бағдарламалық құралында жасалған ұсатқыш үлгісі EDEM бағдарламалық құралына импортталды және бөлшектер зауыты ұсатқыштың ішінде орналасқан деп анықталды. Ротор ұсатқыштың ішкі камерасында 3×10-⁶сек жылдамдықпен айнала бастады. Соққылы ұсатқыштың жұмыс жағдайын көрсету үшін бөлшектер зауытына ұсатқыш ішінде 400 с ішінде 25 мыс кенін (беру жылдамдығы 2%) өндіруге бұйрық беріледі, ротор 5-те айналуды тоқтатады және модельдеу 5-шы Соңында, EDEM бағдарламалық құралына деректерді жазу және шығару үшін әрбір 6 секунд сайын сақтауға тапсырыс беріледі.

4-суретте модельдеу уақыты 3с болғанда соққы пластинасының соққы күшінің таралуы көрсетілген. Соққы пластинасының соққы күші негізінен соққы пластинасының төменгі бөлігінде шоғырланғанын көруге болады, сондықтан соққы пластинасының төменгі бөлігі ұсақталған руданың орталық бөлігі болып табылады деп қорытынды жасауға болады. Бұл бөлікте тозу мүмкіндігі үлкенірек және бұл бөліктің беріктігі дизайнда оңтайландырылған болуы керек.

Сурет.4 Соққылы ұсатқыш балғалардың күш бұлттарының диаграммасы

Соққылы ұсатқышты модельдеу нәтижелері

Модельдеу нәтижелерін салыстыру және зерттеу

EDEM бағдарламалық құралы бөлшекті модельдеу процесінде қатты дене ретінде әдепкі етіп белгілейді, сондықтан ол бөлшектердің сыну процесін имитациялай алмайды. Бірақ ұсатқышта мыс рудасын ұсақтау балғамен, қарсы пластинкамен және өзімен соқтығысуы арқылы жүзеге асады, сондықтан ұсақтау әсерін мыс рудасының бастапқы жұмыс кезеңіндегі жылдамдығы мен айналу кинетикалық энергиясын талдау арқылы жанама түрде зерттеуге болады. ұсақтағыш. EDEM деректерін өңдеуден кейінгі модульді пайдалана отырып, мыс рудасының жылдамдығы және әртүрлі балға материалдарындағы айналу кинетикалық энергиясы 2.6~3.5 секунд аралығында алынды. (Cr₂₆ және 35GrMo), 5-суретте және 6-суретте көрсетілгендей. 5 және 6-суреттерде Cr₂₆ және 35GrMo Cr₂₆ және 35GrMo балға материалын көрсетті.

5-сурет. Әр түрлі балғалы материалдар астында мыс кенінің жылдамдығы

6-сурет. Әр түрлі балғалы материалдар астында мыс кенінің айналу кинетикалық энергиясы ◆—KmTBCr₂₆; ■—ZG35GrMo

5-суретте көрсетілгендей, балға материалы 35s, 2.9s және 3.1s уақыт нүктелерінде Cr₂₆ және 3.3GrMo болғанда, мыс кенінің жылдамдығы салыстырмалы түрде жақын болды. Басқа уақыт нүктелерінде мыс кенінің жылдамдығы балға материалы 35 ГрМо болғанда Cr₂₆ жылдамдығынан үлкен болып шықты. Яғни, балға материалын өзгерту мыс кенінің соққы жылдамдығын өзгертуі мүмкін.

6-суретте көрсетілгендей, балға материалы 35, 2.7 және 2.9 с уақыт нүктелерінде Cr₂₆ және 3.4GrMo болғанда, мыс кенінің айналу кинетикалық энергиясы салыстырмалы түрде жақын болды. Басқа уақыт нүктелерінде мыс рудасының айналу кинетикалық энергиясы балға материалы 35 ГрМо болғанда Cr₂₆ энергиясынан үлкен болды. Яғни, балға материалын өзгерту мыс рудасының алатын айналу кинетикалық энергиясын өзгертті. Сондықтан дискретті элемент әдісімен пластиналық балға материалын зерттеу арқылы уатқыш балға материалы 35ГрМо екені анықталды. Ұсатқыштың бастапқы жұмыс сатысында оның ұсақтау жылдамдығы мен айналу кинетикалық энергиясы балға материалынан Cr26 жоғары болды.

Әртүрлі беру жылдамдығын модельдеу экспериментін тексеру

Модельдеу қадамдарына сәйкес ұсақтағыштың берілу жылдамдығынан басқа барлық параметрлер өзгеріссіз қалады. Балға материалы Cr₂₆ және 35GrMo болғанда және беру жылдамдығы сәйкесінше 15%, 25% және 35% болғанда, мыс рудасының жылдамдығы мен айналу кинетикалық энергиясы талданды. Нәтижелер 7-суретте және 8-суретте көрсетілген. Балға материалы Cr₂₆ және беріліс жылдамдығы 15% болғанда, A(15%) мыс кенінің жылдамдығы мен айналу энергиясын көрсетті. В(15%) мыс кенінің жылдамдығы мен айналу энергиясын көрсетті. Балға материалы 35ГрМо болғанда, беру жылдамдығы 15%, ал қалғандары бірдей болды.

Сурет.7 Әр түрлі беріліс жылдамдығы мен балға материалдары бар мыс кенінің жылдамдығы
◆—A(15%); ■—B(15%): ▲—A(25%);
×—B(25%);*—A(35%); ●—B(35%)

Сурет.8 Әр түрлі беріліс жылдамдығы мен балға материалдары кезінде мыс кенінің айналу кинетикалық энергиясы — Сурет.8 Әр түрлі беріліс жылдамдығы мен пластиналық балға материалдары кезінде мыс кенінің айналу кинетикалық энергиясы
◆—A(15%); ■—В(15%); ▲—A(25%);
×—B(25%);*—A(35%); ●—B(35%)

7-суреттен көрініп тұрғандай, мыс рудасының берілу жылдамдығы 15%, 25% немесе 35% болғанда, мыс кенінің ұсақтағыштағы жылдамдығы әртүрлі болады. Мыс рудасының беріліс жылдамдығы бірдей болғанда, мыс кенінің жылдамдығы бірдей болды. Балға материалы 35ГрМо болғанда, ол балға материалынан жоғары болды, ол Cr26 болды. Соққылы ұсатқыштың балғасының материалы бірдей болса, мыс кенінің жылдамдығы ұсатқыштың беріліс жылдамдығының жоғарылауымен анық артады. Мыс рудасының берілу жылдамдығы 15%, ал пластина салмағы 26 с уақытпен Cr3.5 болғанда, мыс кенінің бөлшектерінің жылдамдығы ең аз болды, 20.97 м/с. Мыс рудасының берілу жылдамдығы 35%, балға материалы 35ГрМо, ал уақыт 2.6с болғанда, мыс кені бөлшектерінің жылдамдығы ең жоғары, ол 57.09м/с.

Мыс рудасының берілу жылдамдығы 15%, ал пластина салмағы 26 с уақытпен Cr3.5 болғанда, мыс кенінің бөлшектерінің жылдамдығы ең аз болды, 20.97 м/с. Мыс рудасының берілу жылдамдығы 35%, балға материалы 35ГрМо, ал уақыт 2.6с болғанда, мыс кені бөлшектерінің жылдамдығы ең жоғары, ол 57.09м/с.

8-суретте көрсетілгендей, мыс кенінің берілу жылдамдығы 15%, 25% және 35% болғанда, мыс кенінің айналу кинетикалық энергиясы әртүрлі болады. Мыс рудасының беріліс жылдамдығы бірдей болған кезде, балға материалы 35ГрМо болғанда ұсақтағыштағы мыс рудасының айналу кинетикалық энергиясы балға материалы Cr26-дан айтарлықтай жоғары болды. Пластина балғасының материалы бірдей болған кезде ұсатқыштағы мыс рудасының айналу кинетикалық энергиясы мыс кенінің беріліс жылдамдығының жоғарылауымен анық артады. Мыс рудасының берілу жылдамдығы 15%, ал балға материалы Cr26 болғанда, мыс кенінің айналу кинетикалық энергиясы ең аз болды, ол 1627.31Дж болды. Мыс рудасының берілу жылдамдығы 35%, ал балға материалы ZG35GrMo болғанда, мыс рудасының айналу кинетикалық энергиясы ең үлкен болды, 2269.39Дж.

Сынақ тексеру

Әртүрлі балға материалдарымен және әртүрлі берілу жылдамдығымен ұсақталған мыс кенін талдау үшін бөлшектердің өлшемдерін лазерлік анализаторды қолданыңыз, стандарт ретінде 9 мм-ден аз бір бөлшек өлшемін алыңыз, алынған мыс кені бөлшектерінің салмағын және салмағын өлшеңіз. өлшемі 15 мм-ден аз мыс кенінің бөлшектерін анықтаңыз және бағалау үшін екеуінің δ ((15) теңдеуі) қатынасын пайдаланыңыз. жақсының немесе жаманның ыдыратушы әсері.

$\delta=\frac{m}{M}$

Мұндағы М – өндірілген мыс кені бөлшектерінің салмағы; m – стандартқа сәйкес келетін мыс кені бөлшектерінің салмағын анықтау үшін қолданылатын лазерлік бөлшектердің өлшемдері анализаторы.

Сурет.9 Лазерлік бөлшектер өлшемі анализаторы

10-сурет. Әр түрлі қоректену жылдамдығы мен пластиналық балға материалдары кезінде мыс кенін ұсақтау әсері
◆—A(15%): ■—B(15%): ▲—A(25%);
×—B(25%);*—A(35%); ●—B(35%)

Әртүрлі балға материалдарымен және бір уақытта беріліс жылдамдығымен соққылы ұсатқыштың ұсақтау әсері есептеліп, нәтижелер 10-суретте көрсетілген.

10-суретте көрсетілгендей, беріліс жылдамдығы 15%, 25%, 35% және он рет қайталанатын сынақ кезінде балға материалының ZG35GrMo ұсақтау әсері Cr26 балға материалына қарағанда жақсырақ. Бір ұсатқыштағы бір балға материалында, он рет қайталанатын сынақтан ең жақсы ұсату әсері 35% беру жылдамдығында, ал ең нашар ұсақтау әсері 15% беру жылдамдығында пайда болды. Ұсатқыш беріліс жылдамдығының жоғарылауымен пайда болды, ал мыс кенінің ұсақтау әсері күшейді. Нәтижелер модельдеу нәтижелеріне сәйкес келеді.

Қорытынды және перспектива

Балға материалы 35 ГрМо болған кезде ұсатқыштағы мыс кенінің жылдамдығы мен айналу кинетикалық энергиясы балға материалы Cr26 болған кезде. Басқаша айтқанда, балға материалы 35ГрМо болғанда мыс кенінің ұсақтау әсері балға материалы Cr26 болғанда жақсырақ болды.
Модельдік тексеру үшін мыс кенінің қоректену жылдамдығын өзгертіңіз: бір ұсақтағышта және балғаның бірдей материалында, қоректендіру жылдамдығының жоғарылауымен мыс кенінің жылдамдығы мен айналу кинетикалық энергиясы біртіндеп артады; яғни мыс рудасының әсері барған сайын қарқынды болса, соғұрлым ұсақтау әсері жақсы. Олардың ішінде мыс кенінің жылдамдығы мен айналу кинетикалық энергиясының максималды мәні қоректену жылдамдығында 35%, балға материалы 35ГрМо, ал оның мәні 57.09м/с және 2269.39Дж болды.
Балға материалы мен беру жылдамдығының ұсақтау әсеріне әсері модельдеу және сынақ нәтижелерін салыстыру арқылы алынады және модельдеу нәтижелері тексеріледі. Нәтижелер соққылы ұсатқыштың балғаларын оңтайландыруға және мыс кенінің ұсақтау әсерін жақсартуға теориялық негіз береді.

Алдыңғы жазған

Дискретті элементтер әдісіне негізделген соққылы уатқыштардың үрлеу жолақтарының материалын талдау және зерттеу

Келесі жазған

Metso NP сериялы соққылы ұсатқышқа күнделікті техникалық қызмет көрсету және ақаулықтарды талдау