Θραυστήρας μεγέθους άνθρακα, επίσης γνωστός ως θραυστήρας κυλίνδρων, χρησιμοποιείται κυρίως για τη σύνθλιψη υλικών μέσω δύο κυλίνδρων. Κάθε κύλινδρος κινείται από έναν ξεχωριστό κινητήρα και ο κινητήρας κινεί την τροχαλία του ιμάντα κατά την εργασία, έτσι ώστε οι δύο κύλινδροι να κάνουν σχετική περιστροφή. Αυτή τη στιγμή, το υλικό προστίθεται από τη θύρα τροφοδοσίας μεταξύ των δύο κυλίνδρων και το υλικό εισάγεται μεταξύ των δύο κυλίνδρων από τη δύναμη τριβής και τα δόντια του κυλίνδρου, ο οποίος συνθλίβεται και εκκενώνεται. Ο θραυστήρας μεγέθους άνθρακα χρησιμοποιείται κυρίως για τη λειτουργία μεσαίας και λεπτής σύνθλιψης μεταλλευμάτων μέτριας σκληρότητας-. Τα δόντια κύλισης του θραυστήρα επηρεάζονται από εκτεταμένες δυνάμεις όπως η πρόσκρουση υλικού και το νεκρό βάρος κατά τη χρήση, επομένως είναι εύκολο να φορεθεί. Η φθορά των δοντιών κυλίνδρων όχι μόνο θα επηρεάσει την απόδοση εργασίας, αλλά θα προκαλέσει επίσης βλάβη στον ίδιο τον θραυστήρα. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας και της κατασκευής, ο ρυθμός αντιστοίχισης μεταξύ των δοντιών του κυλίνδρου και της επιφάνειας επαφής του σώματος του κυλίνδρου θα πρέπει να φθάσει περισσότερο από 90%, κάτι που είναι σκληρό ταίριασμα. Μόλις εμφανιστεί η φθορά με το αντίστοιχο κενό, η φθορά θα αυξηθεί περαιτέρω υπό τη συνεχή διάβρωση του υλικού, έτσι ώστε ο θραυστήρας να βρίσκεται σε κρυφή κατάσταση κινδύνου. Ταυτόχρονα, η φθορά θα οδηγήσει σε τραυματισμό του σώματος του κυλίνδρου, ρωγμές των δοντιών σε ρολό, τοπική πτώση, παραμόρφωση ή θραύση του μπουλονιού στερέωσης, είναι δύσκολο να αποσυναρμολογηθεί κατά την αντικατάσταση των δοντιών σε ρολό ξανά. Φαίνεται ότι τα δόντια του ρολού σύνθλιψης είναι τα κύρια ευκολοφόρετα μέρη και η κατανάλωση είναι μεγάλη. Επομένως, το υλικό q345 επιλέγεται για τη διεξαγωγή ανάλυσης τάσεων πεπερασμένων στοιχείων σε έναν ορισμένο τύπο ρολού σύνθλιψης. Το υλικό σύνθλιψης είναι γρανίτης, του οποίου η αντοχή σε θλίψη είναι 100mpa Λιγότερο ή ίσο με 250mpa και το ανώτερο όριο των 250mpa εφαρμόζεται στην αυλάκωση του ρολού σύνθλιψης για φόρτωση. Η επιλογή δοντιών κυλίνδρων με καλή αντοχή στη φθορά είναι πολύ σημαντική για τη βελτίωση της απόδοσης εργασίας του θραυστήρα κυλίνδρων. Το υλικό θα πρέπει να επιλέγεται εύλογα ανάλογα με το μέγεθος των δοντιών του κυλίνδρου και τις ιδιότητες των υλικών που πρόκειται να θρυμματιστούν, ώστε να μεγιστοποιηθεί η απόδοση και οι δυνατότητες διαφόρων υλικών{19} ανθεκτικών στη φθορά, να βελτιωθεί η διάρκεια ζωής τους και να μειωθεί η κατανάλωση υλικού.
Αυτό το άρθρο εξετάζει κυρίως την επιλογή υλικούθραυστήρας μεγέθους άνθρακακυλίνδρου, και καταδεικνύει τον ορθολογισμό της επιλογής υλικού μέσω ανάλυσης δυνάμεων πεπερασμένων στοιχείων. Ο κοινός χάλυβας χαμηλής κραματοποίησης υψηλής αντοχής είναι μια επιλογή στο σχεδιασμό και την κατασκευή των κυλινδρικών θραυστών. Ο συνηθισμένος χάλυβας χαμηλής-κράματος υψηλής- αντοχής είναι ένα είδος συνηθισμένου χάλυβα χαμηλής-κράματος που περιέχει μικρή ποσότητα στοιχείων κράματος (στις περισσότερες περιπτώσεις η συνολική ποσότητα δεν είναι μεγαλύτερη από 3%), η αντοχή του είναι σχετικά υψηλή, η συνολική απόδοση είναι σχετικά καλή και έχει αντοχή στη διάβρωση, αντοχή στη φθορά, αντοχή σε χαμηλή θερμοκρασία και καλύτερη απόδοση κατεργασίας. Υπό την προϋπόθεση της εξοικονόμησης πολλών σπάνιων στοιχείων κράματος (όπως το νικέλιο και το χρώμιο), συνήθως 1t συνηθισμένος χάλυβας χαμηλής-κράματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί πάνω από 1,2t έως 1,3t ανθρακούχο χάλυβα και η διάρκεια ζωής και το εύρος χρήσης του είναι πολύ μεγαλύτερα από τον ανθρακούχο χάλυβα. Ο Πίνακας 1 δείχνει τη χημική σύνθεση του κοινού χαμηλού κράματος χάλυβα. Ο Πίνακας 2 δείχνει τις κύριες μηχανικές ιδιότητες του ρολού θραυστήρα χαμηλού κράματος χάλυβα.
Το πρόγραμμα είναι λογισμικό πεπερασμένων στοιχείων abaqus. Επειδή η δομή του κυλίνδρου σύνθλιψης χυτεύεται στο σύνολό της, στη διαδικασία ανάλυσης και υπολογισμού, ολόκληρος ο κύλινδρος σύνθλιψης ως υλικό συνεχές, ομοιόμορφο σύνολο, ότι η πυκνότητα ρ, ο συντελεστής ελαστικότητας e και η αναλογία poisson: Το ίδιο, δηλαδή, όταν το υλικό είναι q345 χάλυβας χαμηλού κράματος.
Για την ανάλυση τάσης πεπερασμένων στοιχείων του κυλίνδρου θραυστήρα μεγέθους άνθρακα, το μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων του κυλίνδρου θραυστήρα καθιερώθηκε για πρώτη φορά σε περιβάλλον abaqus/cae. Ο τύπος στοιχείου του θραυστήρα ήταν c3d4 και ο αριθμός των στοιχείων ήταν 96126 και ο αριθμός των κόμβων ήταν 18661 μετά τη διαίρεση πλέγματος. Όταν οριστούν οι οριακές συνθήκες, όλοι οι περιορισμοί εκτός από την περιστροφή γύρω από τον κεντρικό άξονα εφαρμόζονται στην εσωτερική οπή του κυλίνδρου δοντιού. Κατά τη φόρτωση, το οριακό φορτίο του θρυμματισμένου υλικού (υποθέτοντας ότι η επιφάνεια των δοντιών υπόκειται σε ομοιόμορφη πίεση κατανομής του υλικού) εφαρμόζεται στην επιφάνεια του κυλίνδρου δοντιών και το μέγεθος είναι 250mpa. Μετά τα παραπάνω βήματα, η καταπόνηση και η τάση στη διαδικασία εργασίας του ρολού δοντιού θραυστήρα λαμβάνονται με την επίλυση του προβλήματος με το abaqus, και η στατική δομική τάση φαίνεται στο σχήμα 3. Μπορεί να φανεί από το σχήμα 3 ότι η μέγιστη τιμή τάσης είναι 403mpa όταν εφαρμόζεται ομοιόμορφη πίεση 250 mpa στην επιφάνεια των δοντιών σύνθλιψης. Ωστόσο, η μέγιστη τιμή εντοπίζεται στη μικρή περιοχή της γωνίας του εξωτερικού τόξου του ιστού στο αριστερό άκρο της αυλάκωσης του δοντιού. Λαμβάνοντας υπόψη ότι το άκρο είναι λιγότερο πιθανό να συμπιεστεί από υλικά κατά τη διάρκεια της πραγματικής λειτουργίας του ρολού σύνθλιψης, δεν λαμβάνεται υπόψη η πιθανή κατάσταση υποχώρησης σε αυτή τη μικρή περιοχή. Για τις περισσότερες περιοχές της αυλάκωσης τάσης του κυλίνδρου σύνθλιψης, η τιμή τάσης g Μικρότερη ή ίση με 300mpa, μικρότερη από την οριακή τιμή απόδοσης του υλικού q345 χάλυβα, σε σχέση με το υλικό υπάρχει πλεόνασμα, το υλικό δεν παρουσιάζει πλαστική παραμόρφωση. Σε γενικές γραμμές, το λιγότερο καταπονημένο τμήμα εμφανίζεται στο σημείο όπου η δύναμη είναι μικρή, η επιφάνεια επαφής είναι μικρή και η δομή είναι υπερβολικά λεία. Τα σημεία όπου το άγχος είναι μεγαλύτερο συγκεντρώνονται στα σημεία όπου το άγχος είναι μεγαλύτερο και η τοπική απότομη γωνία είναι υπερβολική, κάτι που συνάδει με την πραγματική κατάσταση και έχει αξιοπιστία.