基于FEM-DEM耦合法的转载溜槽磨损研究

考虑到颗粒物料在输送时冲击力对转载溜槽的影响,运用离散元与有限元耦合方法对颗粒物料转运过程进行了研究,以期揭示颗粒物料对转载溜槽磨损的影响规律。此研究采用Herz-Mindlin无滑动接触模型和Archard磨损模型进行仿真计算,分析了不同颗粒物料和不同工况条件下转载溜槽的磨损与应力应变的变化情况。结果表明:溜槽所受的磨损和应力应变与皮带输送机带速、溜槽倾斜角及颗粒类型度密切相关,矿石颗粒相对于大豆颗粒对溜槽造成的磨损更为严重;当皮带速度为4.5 m/s时,颗粒对溜槽的冲击力和压力最大,皮带速度的增加导致颗粒之间的碰撞及颗粒对溜槽碰撞的剧烈程度更为复杂,当皮带速度增加0.5 m/s时,转载溜槽的磨损量增加55%、形变量增加40%;溜槽倾斜角度增大会导致颗粒与溜槽的接触面积增加,从而导致切向摩擦力及溜槽磨损面积增加,当溜槽倾角在45°~50°时溜槽的形变量、磨损面积最小。