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水泥球磨机滑动接触耐磨梯度表面层设计简介

   水泥球磨机是由水平的简体,进出料空心轴及磨头等部分组成,简体为长的圆筒,筒内装有研磨体,筒体为钢板制造,有钢制衬板与简体固定,研磨体一般为钢制圆球,并按不同直径和一定比例装入筒中,研磨体也可用钢段。当筒体旋转时,物料和磨球在离心力的作用下,贴近在衬板上,由于摩擦力的作用,筒体将物料和磨球带到一定高度,在重力作用下,磨球和物料同时下落,磨球将物料击碎,同时物料相对衬板发生滑动摩擦,对物料产生研磨作用,从而达到粉磨物料的目的。
   水泥球磨机表面设计之前由基体材料决定的,表面层的设计是在选定基体的前提下进行的,所以滑动接触耐磨梯度表面层摩摈学设计的主要内容为:
  (1)基体表面性质设计  包括在保证基体强度的前提下所进行的表面处理,例如激光淬火、感应淬火。渗碳、氯化等。
  (2)表面层设计包括层数,梯度匹配(正、负梯度及“三明治”夹层),单层性能(机械性能、物理性能、化学性能,主要考虑到影响粘着和摩擦),单层的项分。
   水泥球磨机有限元网格划分模型分别对膜层厚度、膜层层数、膜层弹性模量和摩擦系数等参数进行设计,设计结果为:
  (1)在表面载荷一定的情况下,存在一对应厚度。能使表面处的最大剪切应力达到最大;
  (2)膜层数的增加将便界面处的最大剪切应力随y向的应力降低而降d
  (3)单层膜弹性模量的增加将使界面处的最大剪切应力的极大值增加:
  降低、后沿增加;
  (4)摩擦系数的增加,将使表面处的最大剪切应力增加;而在界面处加。后沿附近下降。
   本文的讨论均基于如下假设:①层间理想结合;②表面理想光滑i③膜层及基体的组织结构在计算的尺度上满足各向同性及各单元点性能均匀;④配对副膜层一方为弹性体(即满足赫兹接触条件)、而微凸体则为刚性体;⑦不考虑制备工艺的影响等。
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