چکیده: نوع لاینر پوسته آسیا، سرعت چرخش و مقدار بار آن فاکتورهای کلیدی هستند که رفتار بار و در نتیجه مکانیزم خردایش را تحت تأثیر قرار می‏دهند. در این پایان‏نامه، عملیات آسیاکنی آسیاهای گلوله‏ای در دو مقیاس صنعتی و نیمه‏صنعتی با استفاده از روش اجزای گسسته (راگ) بررسی شده است. این تحقیق در سه مرحله انجام شده است. در مرحله اول هفت نوع لاینر مختلف که از نظر تعداد لیفترها و ضخامت آن‏ها با هم متفاوت هستند، طراحی و بر روی پوسته آسیای صنعتی با ابعاد 17/3 × 70/5 متر نصب شده‏اند. همچنین با استفاده از روش راگ تأثیرات آن‏ها بر نقاط شانه، پاشنه، ضربه و هد بار و نیز بر «ارتفاع هد» و «طول زون ضربه» (پارامترهای معرفی‏شده توسط مؤلف) و به طور کلی بر مکانیزم خردایش مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مرحله ابتدا شبیه‏سازی یک آسیای گلوله‏ای مقیاس صنعتی با لاینر نوع Smooth انجام شده است و سپس با تغییر نوع لاینر یعنی لاینرهای Step، Osborn، Lorain، Ship-lap، Rib، و Wave شش شبیه‏سازی مستقل دیگر انجام شده‏اند. با توجه به اینکه هرچه ارتفاع هد بیشتر باشد (لیفترهای ضخیم‏تر) و هرچه طول زون ضربه بیشتر باشد (تعداد مناسب لیفترها) مکانیزم خردایش بیشتر به صورت ضربه است و بهتر انجام می-گیرد، نتایج نشان می‏دهند که در لاینرهای موجی شکل و هموار به واسطه شکل ظاهریشان هد بار به طور مناسب ایجاد نمی‏شود و گلوله‏ها روی یکدیگر سر می‏خورند، در نتیجه مکانیزم سایش در آن‏ها بیشتر از سایر لاینرها می‏باشد. اما در لاینرهای لبه‏دار و زاویه‏دار ارتفاع هد مناسب ایجاد می‏شود و مکانیزم غالب ضربه است. در مرحله دوم به منظور یافتن تعداد بهینه لیفترها در آسیاهای گلوله‏ای، یک آسیای گلوله‏ای نیمه‏صنعتی با ابعاد 11/1 × 0/2 متر با لیفترهای مکعب مستطیلی با ابعاد 2 متر × 5 سانتی‏متر × 5 سانتی‏متر شبیه‏سازی شده است. تعداد لیفترهای استفاده‏شده در هفت شبیه‏سازی مربوط به آسیای نیمه‏صنعتی به ترتیب: صفر، یک، دو، چهار، هشت، شانزده و سی ‏و دو لیفتر بود. طبق نتایج بدست آمده از مرحله دوم، و با بررسی مقادیر ارتفاع هد بار و طول زون ضربه، استفاده از 16 تا 32 لیفتر به عنوان تعداد مناسب لیفتر برای آسیاهای گلوله‏ای پیشنهاد می‏شود. تحقیقات میدانی بر روی آسیاهای گلوله‏ای موجود در صنعت و آسیاهای گلوله‏ای سه کارخانه مختلف نشان داد که کارخانه‏های مذکور به ترتیب از 20، 26 و 30 لیفتر در آسیاهای گلوله‏ای استفاده می کنند که صحت نتیجه به دست آمده در مرحله دوم را تأیید می‏نماید. ضمناً برای آسیای نیمه‏صنعتی، شبیه سازی‏ها با 20، 26 و 30 لیفتر انجام شدند و مقادیر هد بار و طول زون ضربه برای این تعداد لیفتر به دست آمدند. شایان ذکر اینکه مراحل اول و دوم شبیه‏سازی‏ در دو سرعت مختلف آسیا یعنی در 70% و 80% از سرعت بحرانی آن‏ (CS) انجام گرفته است. در مرحله سوم تلاش شد با استفاده از ترکیب نتایج به دست آمده از دو مرحله قبل، آسیای گلوله‏ای مقیاس صنعتی بهینه سازی شود، بدین ترتیب که با تغییر اندک ابعاد و ضخامت هر یک از شش نوع لاینر مذکور در مرحله اول و با میانگین تعداد پیشنهادی لیفترهای مرحله دوم (24 لیفتر) شبیه‏سازی‏های این مرحله انجام شدند. با توجه به نتایج حاصل از مرحله سوم و افزایش ارتفاع هد و طول زون ضربه برای هر شش نوع لاینر مذکور می‏توان گفت در لاینرهای Wave و Lorain که به ترتیب دارای 8 و 6 لیفتر ضخیم بودند و تعداد لیفترهای آن‏ها فاصله زیادی با محدوده بهینه داشت، با کاهش ضخامت لیفترها و افزایش تعداد آن ها به 16 عدد می‏توان عملکرد آن‏ها را به شدت بهبود بخشید. در لاینرهای Rib و Ship-lap که هر دو دارای 12 لیفتر هستند و تعداد لیفترهای آن‏ها نزدیک به محدوده بهینه است، با اندکی کم کردن ضخامت لیفترها و رساندن تعداد آن‏ها به 16 تا 24 لیفتر می‏توان عملکرد آن‏ها را بهبود بخشید. اما لاینر Step با تعداد 19 لیفتر از این منظر در محدوده بهینه قرار دارد و با زاویه‏دار کردن بیشتر هندسه آن می‏توان عملکردش را بهبود بخشید. لاینر Osborn با 60 لیفتر کم‏ضخامت و با داشتن لیفترهای بسیار بیشتر از محدوده بهینه عملکرد مناسبی ندارد که با ضخیم نمودن لیفترها و کاهش تعداد آن‏ها تا 32 عدد می‏توان عملکرد آن را به نحو مطلوبی بهبود بخشید. در کل با توجه به نتایج حاصل از سه مرحله می‏توان گفت لاینرهایی که همزمان هم ارتفاع هد بیشتر و هم طول زون ضربه بیشتری ایجاد می‏کنند برای استفاده در صنعت پیشنهاد می‏شوند. این لاینرها باید لبه‏دار، با ضخامت متوسط و با تعداد لیفتر بین 16 تا 32 عدد برای آسیای گلوله‏ای مقیاس صنعتی باشند. در پایان، به منظور اعتبار‏سنجی کردن نتایج شبیه‏سازی، یک آسیای مقیاس آزمایشگاهی به ابعاد 3/57 × 0/16 سانتی‏متر شبیه‏سازی شده است. مقایسه شبیه‏سازی‏های مربوط به آسیای مقیاس آزمایشگاهی با نتایج تجربی تطابق خوبی را نشان می‏دهند که شبیه‏سازی‏های DEM و نرم افزاهای مورد استفاده قرار گرفته را اعتبارسنجی می‏کند.