为了满足市场需要并保持竞争力,重型设备制造商需要持续加强其设备的性能,效率和靠谱性,同期还要在保证制品创新的同期快速交付制品。 其中,认识散料的特性以及怎样与设备协同运用,是保证高性能的关键。
针对散料预期行径的假设,这便是数值模拟发挥功效的地区。EDEM是一款用于散状物料模拟的高性能软件。它是基于离散元(DEM)技术,用来模拟散料(如煤、开采的矿石、土壤、碎石乃至粉末)的行径,及物料对设备的影响。在相同的要求下对设备进行虚拟测试,比较因为物料行径区别而产生的变化,并快速分析区别的设备结构的性能,从而设计出最佳设备的结构。
EDEM软件广泛地运用于重型工业设备的设计优化。运用EDEM与MBD耦合可以容易地重复执行相同工况,且满足各样极端工况的模拟。经过仿真能够认识区别物料对设计性能的影响,观察与分析设备作业时物料的流动状况,预测散料状态,识别堵塞、洒料等问题,获取重型设备工作时的受力和磨损状况,提取用于疲劳评定的数据等其它的有用的信息,从而优化设备性能,加强设备运用寿命。
接下来,将阐述部分重型工业设备基于EDEM离散元仿真技术的处理方法。
EDEM在重型工业设备上的运用和分析
重卡
卡车车斗一般需要快速装载和卸载物料,经过EDEM仿真分析,模拟作业过程,优化结构,保准不会溢出或挂料,以提有效率并减少燃料消耗,并识别设备磨损区域。
推土机
在EDEM中能够模拟推土机压平,开沟和刮削等行径。得到地面颗粒经过速度与平地机铲刀相关的磨损,压力和功效力的数据,并科研区别形状的物料床和通道对推铲的影响,设计最有效的物料运输方式,从而对设备进行优化。
挖掘机
挖掘机挖取石头时比挖取干燥沙砾需要更坚固的挖斗和更高的功率,工程师们在设计挖掘机时亦必须思虑区别负载对挖斗导致的变形。斗的磨损程度亦会因为区别的挖取物料而区别。
在EDEM经过仿真,能够分析设备受力状况,科研作业效率,获取高精细度的载荷工况,识别洒料危害,分析磨损区域,预测应力集中点改进部件设计等。
抓斗
抓斗是一种货船散料卸载设备,从船上抓取铁矿石或煤炭等干散料并将转移到码头的漏斗上。抓斗的设计研发仍然是一个繁杂的过程,由于很难预测新设计的性能,并且需要构建理学原型,这既昂贵,耗时又受限制,况且抓斗内部的实质工作状况很难预测。
经过EDEM仿真分析能够评定系统载荷,输出应力状况,调节线缆系统尺寸、设备结构等,减小应力集中,加强设备寿命。
装载机
运用EDEM-MBD耦合分析装载机挖取自由堆放的碎石和木屑。能够看到滑移转向对物料堆的功效,运用EDEM可以准确预测物料繁杂的状态,识别洒料危害,优化设备装载量,并得到设备受力状况,降低能耗。
拖斗
经过EDEM和MBD耦合分析,实现了土壤、铲斗以及举升齿轮运动的模拟,增多了铲斗的填充量、缩短了填充周期以及减轻了铲斗的重量,并评定磨损形式和磨损率。
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