副標(biāo)題#e#    1調(diào)整座三維實(shí)體模型的建立
   
    以PEF400x600型顆式破碎機(jī)調(diào)整座為例，用SolidWorks2001 plus軟件對其進(jìn)行三維建模。
   
    調(diào)整座是破碎機(jī)中較復(fù)雜的零件，調(diào)整座建模的主要步驟是:先設(shè)計(jì)調(diào)整座的橫截面，將其進(jìn)行拉伸到總長的一半，通過切除特征形成各種槽和螺紋孔，再利用圓角特征倒出鑄造圓角，最后通過鏡向特征完成整個(gè)調(diào)整座的建模。用SolidWorks2001 plus軟件建立的PEF400 x 600型領(lǐng)式破碎機(jī)的調(diào)整座三維模型如圖1所示。
   

    2調(diào)整座有限元分析
   
    2.1調(diào)整座有限元分析前處理
   
    (1)材料選擇調(diào)整座采用ZG35，力學(xué)性能為:彈性模量為2E+5 MPa，泊松比為0.32NA,剪切模量為7.6e+4 MPa,拉應(yīng)力為482 MPa,屈服應(yīng)力達(dá)248MPa.
   
    (2)添加約束 如圖1所示調(diào)整座工作時(shí)平面I是通過調(diào)整墊片與機(jī)架固定在一起，另外為了調(diào)整方便，調(diào)整座的兩端分別有T形槽，工作時(shí)是用螺栓及螺母將其與機(jī)架固定，所以調(diào)整座的后平面約束為XYZ三個(gè)方向不能移動，T形槽的上端面(Y方向)不能移動。
   
    (3)添加載荷根據(jù)復(fù)擺額式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)受力分析，得出PEF400 x 600型顆式破碎機(jī)調(diào)整座在計(jì)算破碎力下，肘板的推力為2 172 kN，將此力按均布的形式加載到受力表面。
   
    (4)網(wǎng)格劃分設(shè)置網(wǎng)絡(luò)單元為四面體單元，雅可比為4point，取單元尺寸為20 mm，容差為1。經(jīng)過網(wǎng)格劃分后為25 642個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)，15 938個(gè)單元。
   
    2.2調(diào)整座有限元計(jì)算結(jié)果
   
    (1)強(qiáng)度分析
   
    調(diào)整座(圖略)的最大應(yīng)力值為228.6 MPa，位置在調(diào)整座后部開方孔的圓角處及中間平面上存在應(yīng)力集中，其結(jié)構(gòu)不夠合理。
   
    (2)剛度分析
   
    從調(diào)整座的合成位移中可知，最大變形量為0.093 96 mm，位置在開出方孔的中部，其中X方向?yàn)?.079 16 mm, Y方向?yàn)?.080 20 mm, Z方向?yàn)?.023 20 mm，可看出在調(diào)整座后部開方孔，中間平面上的剛性較差。
   
    3調(diào)整座結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
   
    3.1調(diào)整座優(yōu)化設(shè)計(jì)
   
    為了使調(diào)整座能更好地承受破碎力，減少彈性變形，使其能更好滿足礦石破碎要求，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元優(yōu)化計(jì)算。采用Cosmosl Works工程分析軟件對調(diào)整座進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。其步驟為:
   
    (1)優(yōu)化目標(biāo) 定義調(diào)整座體積最小為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。
   
    (2)設(shè)計(jì)變量 由于破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)所限，調(diào)整座的外部尺寸不能變化。從有限元計(jì)算結(jié)果得知，應(yīng)力最大的位置在開出方孔的圓角處，如圖2所示。定義設(shè)計(jì)變量為:尺寸25作為第1個(gè)設(shè)計(jì)變量D1.優(yōu)化時(shí)程序推薦范圍是12.5-37.5;開槽上下端厚度30尺寸作為第2個(gè)設(shè)計(jì)變量D2和第3個(gè)設(shè)計(jì)變量D3，推薦值為15-45 ;圓角半徑R10作為第4個(gè)設(shè)計(jì)變量R1，推薦值為5-20，以推薦值作為設(shè)計(jì)變量的變動范圍。
   

    (3)定義行為 約束為保證調(diào)整座在結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后的強(qiáng)度和剛度不變，即應(yīng)力值相近，取優(yōu)化前經(jīng)有限元計(jì)算出的最大應(yīng)力值228.6 MPa作為行為約束尺寸。