SiebMineralgrößenmessgerätewerden aufgrund ihres geringen Stromverbrauchs, ihrer großen Verarbeitungskapazität, ihrer kompakten Struktur, ihrer geringen Vibration, ihrer gleichmäßigen Entladungspartikelgröße und ihrer Haltbarkeit häufig im Bergbau, in der Energiewirtschaft und in anderen Industriezweigen eingesetzt. Es nutzt das Übertragungssystem mit hohem Drehmoment und niedriger Geschwindigkeit, um die linken und rechten Brechwalzen anzutreiben, sodass sie sich relativ oder entgegengesetzt drehen, um Materialien zu brechen. Die an den beiden Brechwalzen angeordneten Brechzähne sind direkt an der Materialzerkleinerung beteiligt und ihr konstruktiver Aufbau und ihre Qualität stehen in engem Zusammenhang mit der Produktionskapazität und Lebensdauer der gesamten Ausrüstung. In dieser Arbeit werden mineralische Größen ausgewählt. Als Analyseobjekt werden zwei Arbeitsbedingungen verwendet: normal zerkleinerndes Material und nicht zerkleinernde Fremdstoffe. Es werden eine Kraftberechnung und eine Finite-Elemente-Analyse der Festigkeit des Brechzahns durchgeführt.
Die Zähne der beiden Walzen durchlaufen abwechselnd die Brechkammer und das Schüttgut wird von der gegenüberliegenden Brechzahnspitze erfasst. Unter der Unterstützung von drei Punkten an der Zahnspitze der einen Brechwalze und am Zahnrücken der anderen Brechwalze wird das Material durch Zugbelastung zerkleinert. Da der Brecher außerdem über eine Zwangsentladungsfunktion verfügt, kann er auf nicht zerkleinernde Fremdstoffe wie Eisen treffen, was zu einer Blockierung der Zahnwalzen führen kann. In diesem Extremfall absorbieren die Zähne die kinetische Energie der Brechwalze nahezu vollständig und tragen die enorme Aufprallkraft, die sie mit sich bringt. Es ist ersichtlich, dass die Brechzähne die folgenden zwei Spannungszustände aufweisen: den normalen Brechzustand und den Zustand, in dem die Zahnwalze festsitzt. Kraftanalysediagramm des Materials in der Brechkammer unter normalen Brechbedingungen. Um die Berechnung der Kraft der Walzenzähne zu erleichtern, wird das Material als A-Kugel mit einem Radius von 1 vereinfacht und die Brechkraft F wird auf das Material an der Spitze der Walzenzähne A ausgeübt.
Um zu überprüfen, ob die Bruchfestigkeit des entworfenen Mineralgrößenmessgeräts den tatsächlichen Anforderungen entspricht, wird eine Finite-Elemente-Analysesoftware zur Analyse der Bruchfestigkeit eingesetzt. Es wurden die Spannungsverteilung, Dehnungsverteilung und Verschiebungsverteilung der Zahnplatte unter zwei Arbeitsbedingungen ermittelt. Die maximale äquivalente Spannung, die maximale äquivalente Dehnung und die maximale Verschiebung der Walzenzähne unter komplexen Arbeitsbedingungen sind die äquivalenten Spannungsverteilungsdiagramme für normale Arbeitsbedingungen bzw. festsitzende Arbeitsbedingungen. Die maximale Spannung verteilt sich am Bogen der Zahnspitze. Darüber hinaus ist der äquivalente Spannungswert am Bogenübergang der Zahnwurzel auch deutlich höher als der Spannungswert im angrenzenden Bereich, was darauf hindeutet, dass die Zahnspitze nicht nur einem Druck, sondern auch einem Biegemoment ausgesetzt ist. Im festsitzenden Zustand beträgt die maximale Spannung an der Zahnspitze und -wurzel 2324 MPa und liegt damit weit über der Streckgrenze des Materials. Die Spannung an den übrigen Teilen liegt unter 387 MPa und damit unter der Streckgrenze des Materials.