杏彩体育:干货分享 旋回EDEM仿真分析报告

　　本报告利用EDEM离散元仿真软件模拟大型旋回破碎机物料破碎过程，为设备的性能评估及参数优化提供系统的数据支撑。

　　1、Bonding模型将小颗粒通过键连接的方式形成大块物料，当大颗粒受到挤压或冲击时Bonding键断裂，大块物料分解，从而体现颗粒破碎的效果；

　　2、Tavares破碎模型是基于能量的计算模型，当物料所受到冲击的能量大于物料自身的破碎能时，物料被小颗粒替换，实现模拟物料的破碎过程。

　　Bonding模型可用于破碎、断裂等问题，模拟破碎可以体现物料破碎后的物料形状，但不便于对破碎后的物料尺寸进行统计；Tavares破碎模型目前局限于单球颗粒的仿真，无法体现物料破碎前后的形状，但可以方便快速地对物料破碎后的粒度进行统计分析。

　　物料与设备的材料参数是仿真中所必需的信息，仿真结果的准确性很大程度取决于所使用的材料参数。在实际工程中，物料的材料参数需要通过试验与软件虚拟校准来获得，保证仿真中的物料料性尽可能地接近真实物料。

　　在EDEM中创建单球颗粒并定义其粒径分布范围为520~1710mm，设置材料的接触属性并加载Tavares模型，设置物理属性和环境参数，定义运动并设置求解参数，对转速为130 rpm的初始设备参数进行验证分析，获得该工况下设备出料粒度分布，分析物料在破碎腔内部的运动轨迹、设备磨损情况和破碎功率值等。

　　物料的级配曲线可以直观地得出一定粒径范围内的产品质量占比。如图所示，该仿线%，结合排料量可对设备产量进行评估。

　　左图为0.5 s~1.8 s大粒径物料在破碎腔内的运动轨迹，物料滞留时间1.3 s，过程中物料被动锥带动进行水平运动，1.8 s时刻物料受挤压在破碎腔中部发生破碎；右图为3.6 s~4.7 s小粒径物料在破碎腔内的运动轨迹，物料滞留时间1.1s，4.7 s时刻物料受挤压在破碎腔底部动锥下沿发生破碎。

　　若破碎腔结构设计不合理，会导致物料无法快速进入挤压区域，滞留时间长，进而造成堵料。通过仿真能够快速验证不同设计方案的合理性。

　　因为大粒径物料在破碎腔中部破碎，小粒径物料在底部破碎，所以衬板磨损主要发生在挤压破碎区破碎腔中部和底部位置，在设计衬板时可针对该位置进行表面强化或优化衬板布局，从而提高衬板的耐磨性和设备使用寿命。

　　设备破碎功率由于所破碎的物料有多种粒径，设备为偏心摆转，导致设备破碎功率波动较大。根据线性拟合趋势线可知，该旋回破碎机用于物料破碎的平均功率约为1800KW。

　　图：破碎功率曲线、目前EDEM中有两种方法可以用于模拟物料破碎的过程：Bonding模型模拟破碎可体现物料破碎后的物料形状，但不便于对破碎后的物料尺寸进行统计；Tavares破碎模型目前局限于单球颗粒的仿真，无法体现物料破碎前后的形状，但可以方便快速地对物料破碎后的粒径进行统计分析‘；

　　2、本报告利用EDEM离散元仿真软件对旋回破碎机进行模拟仿真，运用Tavares破碎模型对其破碎效果进行验证分析，获得物料破碎后的粒度分布情况、设备磨损和破碎功率等，为旋回破碎机的性能评估和参数优化提供了数据支持；

　　4、此外，针对主机偏心锥体及动锥体动不平衡造成的振动，能够结合多体动力学软件分析不同偏心量对振动的影响，以调整转动部件结构，降低其振动数值；并结合有限元软件分析各零部件的固有频率，进行模态解耦，以避免共振失效风险。