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分级破碎机用螺栓剪切仿真分析与试验研究
摘要：
本文通过使用虚拟物理仿真软件进行模拟分析和试验研究，探讨了分级破碎机螺栓剪切损伤的机理、特点和影响因素。首先，详细介绍了分级破碎机的结构和工作原理，阐述了螺栓剪切形成损伤的原因和机理，并进行了仿真模拟；其次，设计了不同传动比的分级破碎机试验台，验证了数值模拟结果的准确性和可靠性；最后，根据试验数据结果，分析了不同传动比对分级破碎机损伤状态的影响，并提出了相应的改进措施和建议。本文的研究成果对优化分级破碎机的结构设计和提高其性能具有重要实际意义。
关键词：分级破碎机螺栓剪切仿真分析试验研究
Abstract:
Thispaperusesvirtualphysicalsimulationsoftwaretosimulateandanalyzethemechanism,characteristics,andinfluencingfactorsofboltshearingdamageintheclassifiercrusher.Firstly,thestructureandworkingprincipleoftheclassifiercrusherareintroducedindetail,andthereasonsandmechanismofboltshearingdamageareexplainedandsimulated.Secondly,aclassifiercrushertestbenchwithdifferenttransmissionratiosisdesignedtoverifytheaccuracyandreliabilityofthenumericalsimulationresults.Finally,basedonthetestresults,theinfluenceofdifferenttransmissionratiosonthedamagestateoftheclassifiercrusherisanalyzed,andcorrespondingimprovementmeasuresandsuggestionsareproposed.Theresearchresultsofthispaperhaveimportantpracticalsignificanceforoptimizingthestructuraldesignoftheclassifiercrusherandimprovingitsperformance.
Keywords:Classifiercrusher,Boltshearing,Simulationanalysis,Experimentalresearch
正文：
一、引言
分级破碎机是一种常用的矿山机械设备，主要用于将物料进行破碎和分类，达到选别矿物的目的。在分级破碎机的运行过程中，螺栓剪切损伤是其中的一种常见故障。螺栓材料、尺寸和强度等因素都会对其损伤状态产生重要影响。为了解决螺栓剪切故障问题，本文运用虚拟物理仿真技术进行螺栓剪切损伤的分析与试验研究。
二、分级破碎机螺栓剪切损伤机理
分级破碎机主要由主轴、筛网、输送管和电动机等组成。对于大块石料，通过料斗自然落入破碎机主轴，经过旋转和撞击达到破碎作用，然后通过筛网的筛分作用，将适当大小的矿石送往下一个工序，将未被破碎的物料重新送回分级破碎机进行再次破碎。
螺栓剪切损伤是由于主轴上的螺栓受到振动、惯性力和工作物料的冲击力等多种力的作用下变形和断裂。螺栓的材料、尺寸和强度等因素都会对其损伤状态产生影响。正常情况下，螺栓在工作过程中会产生应力峰值，当应力超过材料极限后，螺栓会受到剪切力破坏，导致螺栓的断裂和损坏。
三、分级破碎机螺栓剪切仿真模拟
分级破碎机螺栓剪切损伤的仿真模拟分析是研究螺栓损坏原因和机理的关键。在进行分级破碎机螺栓仿真模拟前，要先进行建模和材料定义。本文以PFC2D为平台进行仿真模拟，选用伊辛模型作为螺栓的材料模型，设置不同初始应力条件和载荷，建立螺栓剪切破坏仿真模型，并进行不同载荷和应力条件下的破坏仿真模拟。结果显示，不同载荷和应力条件下的螺栓损伤程度不同，最终达到破坏状态。
四、分级破碎机螺栓剪切损伤试验研究
为进一步验证分级破碎机螺栓损伤仿真模拟结果的准确性和可靠性，本文设计了不同传动比的分级破碎机试验台。根据设计要求，加工制作并组装相应的工装夹具和试样，设置不同工作负荷模拟工况，进行试验研究。结果显示，试验结果与仿真模拟结果吻合度较高，说明本文仿真模拟方法和试验研究方法可以用于分级破碎机螺栓剪切损伤分析。
五、分级破碎机螺栓剪切损伤影响因素及改进措施
分级破碎机螺栓剪切损伤的影响因素主要包括提高螺栓的强度、改善螺栓的应力分布、增加螺栓的截面积等。本文通过分析试验数据结