一种基于EDEM的圆锥破碎机腔型参数优化方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115758805A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211645696.4(22)申请日2022.12.20(71)申请人鞍钢集团矿业有限公司地址114001辽宁省鞍山市铁东区二一九路39号(72)发明人闫洪涛张科明王永金杨光齐海龙韩睿智(74)专利代理机构鞍山贝尔专利代理有限公司21223专利代理师李玲(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06F30/10(2020.01)G06F111/06(2020.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称一种基于EDEM的圆锥破碎机腔型参数优化方法(57)摘要本发明公开了一种基于EDEM的圆锥破碎机腔型参数优化方法，具体步骤包括圆锥破碎机动锥衬板和定锥衬板装配模型的建立、基于EDEM的圆锥破碎机破碎过程模拟仿真的构建和EDEM模拟仿真的结果分析并确定不同腔型参数下破碎机的破矿效率和衬板磨损速率的优劣，以达到优化圆锥破碎机腔型参数的目的。本发明借助EDEM软件对圆锥破碎机的腔型参数进行优化，利用黏结键的断裂情况来反映破碎机的破矿效率，通过动锥和定锥表面压力分布状态分析衬板材料所需强度，比较不同腔型参数下动锥与定锥衬板表面压力变化情况，进而反映衬板的磨损速率，从而获取最优的腔型参数，不断提升破矿效率，为圆锥破碎机腔型参数的优化提供了直观可靠的方法。CN115758805ACN115758805A权利要求书1/2页1.一种基于EDEM的圆锥破碎机腔型参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、圆锥破碎机动锥和定锥衬板装配模型的建立；步骤2、基于EDEM的圆锥破碎机破碎过程模拟仿真的构建；步骤3、EDEM模拟仿真的结果分析，并确定不同腔型参数下破碎机的破矿效率和衬板磨损速率的优劣；2.根据权利要求1所述的一种基于EDEM的圆锥破碎机腔型优化方法，其特征在于，在步骤1中，所述的圆锥破碎机动锥和定锥衬板装配模型的建立，具体步骤如下：S1.1、对圆锥破碎机的腔型参数动锥和定锥顶面高度差h和进动角γ0进行调整组合，利用CAD绘图软件将动锥衬板与定锥衬板进行装配，对不同腔型参数组合下圆锥破碎机破碎腔的平行区长度l、紧边最小值a和宽边最小值b进行测量；S1.2、根据实际生产中的破矿需求确定圆锥破碎机在不同动锥和定锥顶面高度差h和进动角γ0组合下的紧边最小值a和宽边最小值b，选取最符合破矿需求的腔型参数组合，利用SOLIDWORKS三维建模软件建立圆锥破碎机动锥和定锥衬板装配模型。3.根据权利要求1所述的一种基于EDEM的圆锥破碎机腔型优化方法，其特征在于，在步骤2中，所述的基于EDEM的圆锥破碎机破碎过程模拟仿真的构建，具体步骤如下：S2.1、设置材料属性参数及交互作用系数并添加颗粒在EDEM软件中添加两种矿石材料和衬板材料，根据实际破矿中矿石及衬板的材料特性进行矿石材料和衬板材料的材料属性参数设定，并设置矿石和衬板之间的交互作用系数，其中矿石材料之间的交互作用系数相同，衬板材料对两种矿石材料的交互作用系数相同；在一种矿石材料下添加单个大球形颗粒，根据实际给矿矿石大小设置大球形颗粒的半径；在另一种矿石材料下添加单个小球形颗粒，根据矿石破碎后的粒度设置小球形颗粒的半径和接触半径；S2.2、导入圆锥破碎机动锥和定锥衬板装配模型并建立颗粒工厂向EDEM中导入步骤1中的圆锥破碎机动锥和定锥衬板装配模型，设置圆锥破碎机动锥和定锥衬板装配模型的材料为衬板材料，并依据实际工况设置动锥衬板的转速，然后在破碎机上方设置环形的颗粒工厂，大球形颗粒将在颗粒工厂中随机生成并在重力的作用下进入破碎腔；S2.3、编写颗粒替换API文件并导入，用小球形颗粒替换大球形颗粒，具体操作如下：在Particle_Cluster_Data.txt文本文档中写入替换后小球形颗粒的位置坐标，在Particle_Replacement_prefs.txt文本文档中写入被替换的大球形颗粒和用于替换的小球形颗粒的名称及开始替换的时间；ParticleReplacement.dll应用程序扩展文件可由EDEM直接读取，将这三个文件放置在仿真的同一根目录下，然后在EDEM的PluginFactories中导入ParticleReplacement插件并在颗粒体积力中添加ParticleReplacement，该插件会调用Particle_Cluster_Data.txt和Particle_Replacement_prefs.txt中的内容，在颗粒体积力的作用下，大球形颗粒被移除，小球形颗粒取代大球形颗粒的位置，从而完成颗粒替换；S2.4、在替换后的小球形颗粒之间生成黏结键在EDEM中将小球形颗粒之间的接触模型设为Hertz‑Min