Ásványi méretezőktörje meg az anyagot három szakaszban. Az első és a harmadik szakaszban a foghegyek levágásával és csikorgásával törik az anyagot. A hengerfogak terhelése a vágási mélység növekedésével nő. Amikor a vágási mélység elér egy bizonyos fokot, az anyag helyi feszültsége meghaladja a maximális nyomószilárdságát, és ekkor az anyag lokálisan előrefelé válik szét. Az összeomlással a tekercsfogak terhelése élesen csökken. ábra jól mutatja a görgőfogak terhelése és a hatásidő közötti összefüggést. A második szakaszt a fogak hátsó részének relatív hatása az anyag vágására töri meg, emellett az erő szerepe is eltérő, a rúdfogak terhelésváltozása nagyon hasonló. Ezen kívül az ásványi méretezőknek van kényszerkisülés funkciója is, így előfordulhat az a szélsőséges helyzet, hogy a foghenger hirtelen elakad a nem-zúzó idegen anyag miatt, és a foghenger mozgási energiáját a tekercsfogak szinte teljesen elnyelik. Összefoglalva megállapítható, hogy a görgőfogak jellemző terhelési viszonyai a következők.
Az első és harmadik fokozatú zúzás körülményei között, az első és harmadik lépcsős zúzási folyamatban a foghegy vágásával és elszakításával törik az anyagot. Ezért ebben az állapotban az emelő vágófelülete mentén egyenletes p nyomás van.
P-0mix(1) p·s·rm,(2), ahol σmx a törött anyag legnagyobb nyomószilárdsága: m, a foghenger névleges forgatónyomatéka, r a foghegy forgási sugara, s a foghegy legnagyobb keresztmetszete az anyagba.
2 Ásványi méretezőktekercsfogak végeselemes elemzése
2.1 A végeselemes elemzési modell megfelelő egyszerűsítése után az ansys elemkönyvtár stif85-ét választjuk elemzésre, mivel a cégünk által tervezett görgőfogak alakja rendkívül szabálytalan. A fog csúcsa a terhelő rész, és a rács felosztásánál megfelelően titkosítva van. A végeselemes modell 349 elemből és 437 csomópontból áll.
2.2 A szülők visszatartása
A fogsapkát feszítőcsavar rögzíti a foggyűrűre. A tényleges helyzet szimulálása érdekében a végeselemes elemzésben korlátozzuk a fogsapka három vonalbeli elmozdulását a csavarhelyzet illesztése közelében. Ezáltal egyrészt igazodik a tényleges helyzethez, másrészt az elemzés eredményének kényszerreakciójával a csavarszilárdság ellenőrzésére is használható.
2.3 Elemzési eredmények az apolo-dn580-ra, a feszültségeloszlások kiszámításávalásványi méretezőkhengerfogakat három munkakörülmény mellett kaptunk
(1) Az 1. és 3. munkakörülmények között a maximális igénybevételi pont a fog csúcsától egy bizonyos mélységben és a fogfelszín teteje közelében jelentkezik. Ez elkerülhetetlen eredménye a fog felső részének aszimmetrikus kialakításának. Ezenkívül a foghegy gyökerénél az ívátmenet feszültségértéke is nagyobb, mint a szomszédos területen, ami azt jelzi, hogy a fogcsúcs nem csak nyomásnak van kitéve, hanem hajlítónyomatéknak is 1,3-as munkakörülmények között.
(2) A 2. üzemi körülmények között a maximális igénybevételi pont a fog hátulsó részétől egy bizonyos mélységben és a fog hegye közelében jelentkezik. A fog belső két sarkának feszültségértéke is lényegesen nagyobb, mint a szomszédos területeké, ami a belső sarok feszültségének eredménye.
(3) Az 1. táblázatból látható, hogy a beragadt állapot feszültségi állapota sokkal rosszabb, mint más körülmények között. A számított maximális ekvivalens feszültség ilyen körülmények között 840mpa, míg az anyag folyáshatára 883mpa. Ezért a fogak szilárdsága továbbra is megfelel a követelményeknek, ha a foghengerek hirtelen reteszelődnek.