석탄 선별기 분쇄기롤러 크러셔라고도 알려진 는 주로 두 개의 롤러를 통해 재료를 분쇄하는 데 사용됩니다. 각 롤러는 별도의 모터에 의해 구동되며 작업 시 모터는 벨트 풀리를 구동하므로 두 롤러가 상대적으로 회전합니다. 이때 두 롤러 사이의 공급구에서 재료가 추가되고 마찰력과 롤러의 톱니에 의해 재료가 두 롤러 사이로 유입되어 분쇄되어 배출됩니다. 석탄 선별기 분쇄기는 주로 중간-경도 광석의 중간 및 미세 분쇄 작업에 사용됩니다. 크러셔의 롤 치형은 사용 중 재료 충격, 자중 등 종합적인 힘의 영향을 받기 때문에 마모가 쉽습니다. 롤 톱니의 마모는 작업 효율에 영향을 미칠 뿐만 아니라 분쇄기 자체에도 해를 끼칠 수 있습니다. 가공 및 제조 과정에서 롤러 톱니와 롤러 본체의 접촉면 사이의 일치율은 90% 이상에 도달해야 하며 이는 어려운 일치입니다. 일치하는 간격으로 마모가 나타나면 재료의 지속적인 침식으로 마모가 더욱 증가하여 파쇄기가 숨겨진 위험 상태에 있게 됩니다. 동시에 마모로 인해 롤 본체 부상, 롤 톱니 균열, 국부적 탈락, 고정 볼트 변형 또는 파손이 발생하므로 롤 톱니를 다시 교체할 때 분해하기가 어렵습니다. 파쇄롤의 톱니가 마모되기 쉬운 주요 부품이고 소모량이 크다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 특정 유형의 분쇄 롤에 대한 유한 요소 응력 분석을 수행하기 위해 q345 재료가 선택됩니다. 파쇄재는 화강암으로 압축강도는 100mpa 이하, 250mpa 이하이며, 파쇄롤 홈에 상한 250mpa를 적용하여 적재한다. 롤 크러셔의 작업 효율을 높이려면 내마모성이 좋은 롤 치형을 선택하는 것이 매우 중요합니다. 다양한 내마모성 재료의 성능과 잠재력을 극대화하고 수명을 향상시키며 재료 소비를 줄이기 위해서는 롤 톱니의 크기와 파쇄할 재료의 특성에 따라 재료를 합리적으로 선택해야 합니다.
본 논문에서는 주로 재료 선택에 대해 논의합니다.석탄 선별기 분쇄기롤러, 유한 요소 힘 분석을 통해 재료 선택의 합리성을 입증합니다. 일반적인 저합금 고강도강은 롤 브레이커의 설계 및 제조 시 선택됩니다. 일반 저-고합금-강도강은 소량의 합금 원소를 함유한 일종의 일반 저-합금강(대부분의 경우 총량은 3%를 넘지 않음)으로 강도가 상대적으로 높고 종합 성능이 상대적으로 좋으며 내식성, 내마모성, 저온 저항성이 우수하고 가공 성능, 용접 성능이 더 좋습니다. 희소한 합금 원소(예: 니켈, 크롬)를 많이 절약하는 조건에서 일반적으로 1t 일반 저-합금강을 1.2t~1.3t 탄소강보다 사용할 수 있으며 수명과 사용 범위가 탄소강보다 훨씬 깁니다. 표 1은 일반적인 저합금강의 화학적 조성을 보여줍니다. 표 2는 크러셔 롤 저합금강의 주요 기계적 특성을 보여줍니다.
이 프로그램은 abaqus 유한 요소 소프트웨어입니다. 분쇄 롤 구조는 전체적으로 주조되기 때문에 분석 및 계산 과정에서 전체 분쇄 롤은 연속적이고 균일한 재료로서 밀도 ρ, 탄성 계수 e 및 포아송 비: 즉, 재료가 q345 저합금강일 때 동일합니다.
석탄 선별기 분쇄기 롤러의 유한 요소 응력 해석을 위해 분쇄기 롤러의 유한 요소 모델은 abaqus/cae 환경에서 처음으로 확립되었습니다. 파쇄기의 요소형식은 c3d4였으며, 그리드 분할 후 요소수는 96126개, 노드수는 18661개였다. 경계조건이 설정되면 중심축에 대한 회전을 제외한 모든 구속조건이 치형롤의 내부 구멍에 적용됩니다. 적재시 파쇄된 재료의 한계하중(치아의 표면이 재료의 균일한 분포압력을 받는다고 가정)이 티스롤의 표면에 가해지며, 크기는 250mpa이다. 위의 단계 이후 abaqus를 이용하여 문제를 해결함으로써 크러셔 치형롤의 가공과정에서의 변형률과 응력을 구하였고, 정적 구조응력은 그림 3에 나타내었다. 그림 3에서 알 수 있듯이 파쇄롤러 치형 표면에 250mpa의 균일한 압력을 가했을 때 최대 응력값은 403mpa로, 이는 q345강의 항복한계치보다 크다. 그러나 최대값은 톱니 홈의 왼쪽 끝 부분에 있는 웹의 외부 원호 각도의 작은 영역에 있습니다. 실제로 파쇄롤이 작동되는 동안 끝부분이 재료에 의해 눌릴 가능성이 적다는 점을 고려하면, 이 작은 면적에서 항복이 일어날 수 있는 상태는 고려되지 않습니다. 파쇄 롤 응력 홈의 대부분의 영역에서 응력 값 g는 300mpa 이하이며 재료 q345 강철의 항복 한계 값보다 작으며 재료에 비해 잉여가 있으며 재료는 소성 변형이 발생하지 않습니다. 일반적으로 힘이 작은 곳에 응력이 덜 걸리는 부분이 나타나며, 접촉면이 적고 구조가 지나치게 매끄럽습니다. 응력이 더 큰 곳은 응력이 더 크고 국부적인 예리한 각도가 과도한 곳에 집중되어 있어 실제 상황과 일치하고 신뢰성이 있습니다.