غربال کردناندازه های معدنیبه دلیل مصرف انرژی کم، ظرفیت پردازش زیاد، ساختار فشرده، لرزش کم، اندازه ذرات تخلیه یکنواخت و دوام به طور گسترده در معدن، نیرو و سایر صنایع استفاده می شود. از سیستم انتقال با گشتاور بالا و سرعت کم برای به حرکت درآوردن غلتک های خرد کن چپ و راست برای چرخش نسبی یا مخالف برای شکستن مواد استفاده می کند. دندانههای خردکننده مرتب شده بر روی دو غلتک سنگ شکن مستقیماً در خرد کردن مواد نقش دارند و طراحی ساختاری و کیفیت آن ارتباط نزدیکی با ظرفیت تولید و عمر مفید کل مجموعه تجهیزات دارد. در این مقاله سایزهای معدنی انتخاب شده است. دو شرایط کاری مواد خردکننده معمولی و مواد خارجی غیر خردکننده به عنوان هدف تجزیه و تحلیل استفاده می شود. محاسبه نیرو و تجزیه و تحلیل المان محدود استحکام دندان خرد کن انجام می شود.
دندانه های روی دو غلتک به نوبه خود از محفظه خرد کن عبور می کنند و مواد حجیم توسط نوک دندان خرد کن مخالف گرفته می شود. تحت تکیه گاه سه نقطه روی نوک دندان روی یک رول خرد کن و پشت دندان روی رول خرد کن دیگر، با اعمال بار کششی، مواد خرد می شود. علاوه بر این، چون سنگ شکن عملکرد تخلیه اجباری را دارد، ممکن است با مواد خارجی غیر خردکننده مانند آهن مواجه شود که منجر به مسدود شدن رول دندان می شود. در این حالت شدید، دندان ها تقریباً به طور کامل انرژی جنبشی رول خرد کننده را جذب می کنند و نیروی ضربه عظیمی را که توسط آن وارد می شود تحمل می کنند. مشاهده میشود که دندانهای خردکننده دارای دو شرایط استرسی زیر هستند: حالت نرمال له کردن و حالت چسبندگی رول دندان. نمودار تجزیه و تحلیل نیرو مواد در محفظه خرد کردن در شرایط نرمال خرد کردن. به منظور تسهیل محاسبه نیروی دندانه های غلتکی، مواد را به صورت یک کره با شعاع 1 ساده می کنند و نیروی خرد کننده F به مواد در نوک دندانه های غلتکی A اعمال می شود.
به منظور بررسی اینکه آیا اندازههای معدنی طراحیشده استحکام شکست نیازهای واقعی را برآورده میکند، از نرمافزار تحلیل اجزا محدود برای تجزیه و تحلیل مقاومت شکست استفاده میشود. توزیع تنش، توزیع کرنش و توزیع جابجایی صفحه دندان در دو شرایط کاری به دست آمد. حداکثر تنش معادل، حداکثر کرنش معادل و حداکثر جابجایی دندانههای رول در شرایط کاری پیچیده به ترتیب نمودارهای توزیع تنش معادل شرایط کاری عادی و شرایط کاری گیر کرده است. حداکثر تنش در قوس نوک دندان توزیع می شود. علاوه بر این، مقدار تنش معادل در انتقال قوس ریشه دندان نیز به طور قابل توجهی بالاتر از مقدار تنش در ناحیه مجاور است، که نشان میدهد نوک دندان نه تنها تحت فشار، بلکه در معرض لنگر خمشی قرار میگیرد. در شرایط گیرکردن، حداکثر تنش در نوک و ریشه دندان 2324 مگاپاسکال است که بسیار فراتر از حد تسلیم ماده است، و تنش در بقیه قسمتها زیر 387 مگاپاسکال، کمتر از حد تسلیم ماده است.