Sàngmáy định cỡ khoáng sảnđược sử dụng rộng rãi trong khai thác mỏ, điện và các ngành công nghiệp khác vì mức tiêu thụ điện năng thấp, công suất xử lý lớn, cấu trúc nhỏ gọn, độ rung thấp, kích thước hạt phóng điện đồng đều và độ bền. Nó sử dụng hệ thống truyền động mô-men xoắn cao và tốc độ thấp để điều khiển các con lăn nghiền trái và phải quay tương đối hoặc ngược lại để phá vỡ vật liệu. Các răng nghiền được bố trí bằng trục vít trên hai con lăn nghiền có liên quan trực tiếp đến quá trình nghiền vật liệu, thiết kế kết cấu và chất lượng của nó có liên quan chặt chẽ đến năng lực sản xuất và tuổi thọ của toàn bộ thiết bị. Trong bài báo này, máy định cỡ khoáng sản được lựa chọn. Hai điều kiện làm việc là vật liệu nghiền thông thường và tạp chất-không nghiền nát được sử dụng làm đối tượng phân tích. Việc tính toán lực và phân tích phần tử hữu hạn cường độ của răng nghiền được thực hiện.
Các răng trên hai con lăn lần lượt đi qua buồng nghiền và vật liệu khối được kẹp bởi đầu răng nghiền đối diện. Dưới sự hỗ trợ của ba điểm trên đầu răng trên một trục nghiền và mặt sau của răng trên trục nghiền còn lại, vật liệu được nghiền nát bằng cách tác dụng lực kéo. Ngoài ra, do máy nghiền có chức năng xả cưỡng bức nên có thể gặp phải-các vật lạ không nghiền nát như sắt dẫn đến kẹt trục lăn răng. Trong trường hợp cực đoan này, các răng gần như hấp thụ hoàn toàn động năng của trục nghiền và chịu lực tác động rất lớn do nó mang lại. Có thể thấy, răng nghiền có hai trạng thái ứng suất sau: trạng thái nghiền bình thường và trạng thái kẹt trục lăn răng. Sơ đồ phân tích lực của vật liệu trong buồng nghiền ở điều kiện nghiền thông thường. Để thuận tiện cho việc tính toán lực của răng con lăn, vật liệu được đơn giản hóa là hình cầu A có bán kính bằng 1 và lực nghiền F tác dụng lên vật liệu ở đầu răng con lăn A.
Để xác minh xem độ bền đứt gãy của máy định cỡ khoáng sản được thiết kế có đáp ứng yêu cầu thực tế hay không, phần mềm phân tích phần tử hữu hạn được sử dụng để phân tích độ bền đứt gãy. Đã thu được sự phân bố ứng suất, phân bố biến dạng và phân bố chuyển vị của tấm răng trong hai điều kiện làm việc. Ứng suất tương đương tối đa, biến dạng tương đương tối đa và chuyển vị tối đa của răng cuộn trong điều kiện làm việc phức tạp lần lượt là biểu đồ phân bố ứng suất tương đương của điều kiện làm việc bình thường và điều kiện làm việc bị kẹt. Ứng suất tối đa được phân bổ tại cung của đầu răng. Ngoài ra, giá trị ứng suất tương đương tại điểm chuyển tiếp vòng cung của chân răng cũng cao hơn đáng kể so với giá trị ứng suất ở khu vực lân cận, cho thấy đầu răng không chỉ chịu áp lực mà còn chịu mômen uốn. Trong điều kiện bị kẹt, ứng suất tối đa ở đầu và chân răng là 2324MPa, vượt xa giới hạn chảy của vật liệu và ứng suất ở các phần còn lại dưới 387MPa, thấp hơn giới hạn chảy của vật liệu.