石炭選別粉砕機ローラークラッシャーとも呼ばれる、主に2つのローラーを通して材料を粉砕するために使用されます。各ローラーは個別のモーターによって駆動され、作業時にはモーターがベルトプーリーを駆動し、2 つのローラーが相対回転します。このとき、２つのローラーの間の供給口から材料が追加され、ローラーの歯と摩擦力により２つのローラーの間に材料が導入され、粉砕されて排出されます。石炭選別粉砕機は、主に中硬度の鉱石の中程度および微粉砕操作に使用されます。{3}}クラッシャーのロール歯は使用時の材料衝撃や自重など総合的な力の影響を受けるため摩耗しやすいです。ロール歯の摩耗は作業効率に影響を与えるだけでなく、粉砕機自体にもダメージを与えます。加工および製造中に、ローラーの歯とローラー本体の接触面の間の一致率は 90% 以上に達する必要があり、これは非常に厳しい一致です。一旦一致した隙間で摩耗が現れると、材料の継続的な侵食により摩耗はさらに増大し、クラッシャーは隠れた危険な状態にあります。同時に、摩耗によりロール本体の損傷、ロール歯の亀裂、局所的な脱落、締結ボルトの変形や破損が発生し、ロール歯を再度交換する際の分解が困難になります。破砕ロールの歯は主に摩耗しやすい部品であり、消耗が大きいことがわかります。したがって、特定のタイプの破砕ロールの有限要素応力解析を実行するには、q345 材料が選択されます。粉砕材は花崗岩で、圧縮強度は100mpa以下、250mpa以下であり、その上限250mpaを粉砕ロールの溝に負荷して投入する。ロールクラッシャーの作業効率を向上させるには、耐摩耗性に優れたロール歯の選択が非常に重要です。さまざまな耐摩耗性材料の性能と可能性を最大限に引き出し、耐用年数を向上させ、材料の消費量を削減するために、材料はロールの歯のサイズと粉砕する材料の特性に応じて合理的に選択する必要があります。-
この論文では主に材料の選択について説明します。石炭選別機クラッシャーローラーを使用し、有限要素力解析を通じて材料選択の合理性を実証します。ロールブレーカーの設計と製造では、一般的な低合金高張力鋼が選択されます。普通低-合金高-強度鋼は、少量の合金元素（ほとんどの場合、合計量が3％以下）を含む普通の低合金鋼の一種であり、強度が比較的高く、総合性能が比較的良好で、耐食性、耐摩耗性、耐低温性、さらに優れた加工性能、溶接性能を備えています。希少な合金元素（ニッケルやクロムなど）を多く節約する条件下では、通常1tの普通低合金鋼が1.2t〜1.3tの炭素鋼よりも使用でき、その耐用年数と使用範囲は炭素鋼よりもはるかに長くなります。表1に一般的な低合金鋼の化学組成を示します。クラッシャーロール低合金鋼の主な機械的性質を表2に示します。
プログラムは abaqus 有限要素ソフトウェアです。破砕ロール構造は全体として鋳造されるため、解析・計算の過程では、破砕ロール全体が材料として連続した均一な全体として、その密度ρ、弾性率e、ポアソン比が同じであること、つまり材料がq345低合金鋼の場合となります。
石炭選別機のクラッシャー ローラーの有限要素応力解析のために、クラッシャー ローラーの有限要素モデルが abaqus/cae 環境で最初に確立されました。クラッシャーの要素タイプはc3d4、グリッド分割後の要素数は96126、ノード数は18661でした。境界条件を設定すると、中心軸を中心とした回転を除くすべての拘束が歯ロールの内穴に適用されます。荷重をかける際、ティースロール表面に粉砕物の限界荷重（歯面に材料の等分布圧力がかかると仮定した場合）がかかり、その大きさは250mpaです。以上の手順を経て、abaqus の問題を解くことでクラッシャートゥースロールの加工過程におけるひずみと応力を求め、その静的構造応力を図 3 に示します。 図 3 より、クラッシャートゥースロールの歯面に 250mpa の均一圧力を加えたときの最大応力値は 403mpa となり、q345 鋼の降伏限界値を超えていることがわかります。ただし、最大値は歯溝の左端のウェブの外側円弧角の小さな領域にあります。実際に破砕ロールを運転する際に端部が材料によって圧迫される可能性は低いことを考慮すると、この小さな領域での降伏状態は考慮されていません。破砕ロール応力溝の大部分の領域では、応力値gが300mpa以下で、材料q345鋼の降伏限界値を下回っており、材料に対して余剰があり、材料は塑性変形を起こさない。一般に、応力が小さい部分は、力が小さく、接触面が少なく、構造が過度に滑らかな場所に現れます。応力が大きい箇所は応力が大きい箇所に集中しており、局所的な鋭角が過剰であり、実態と一致しており、信頼性がある。