錘式破碎機中（zhōng）單顆粒物料（liào）的最大破碎力研究

錘式破碎機具有破（pò）碎效（xiào）率高、破碎能耗少等優點，它在礦山、建材、環保等（děng）行業中得到了廣泛應用。到目前為止，該機型的較大破碎力還沒有一個理想的公式進行計算。國外有人根據（jù）碰撞理論和破碎力呈（chéng）線性變化的觀點，提出了較大破碎（suì）力等於二倍平均破碎力的公式。但在破碎機實際破碎（suì）過程（chéng）中，較大破碎力與平均（jun1）破碎力並不是（shì）呈線性變化，因而，有必要對該機型的較大破碎力做進一步的探討。

⑴ 錘（chuí）式破碎（suì）機對物料的破碎過程建立的力學模型（xíng）

為了便於研究，其碰撞過程要做以下幾（jǐ）點假設：

①．在破碎過程中，物料與錘頭的碰撞是彈性（xìng）正碰撞。

②．在碰撞前，錘頭與轉子同速轉動。

③．在碰轉前，物料水平速度是零。

④．在碰撞處，忽略（luè）摩擦力和風阻等影響（xiǎng）。

根據這些假設和碰（pèng）撞理論，可以列一係列方程。需要的（de）物理（lǐ）量有M_i，M，V_i，V。它們分別表示的意思是：

M_i──碰撞後，第i塊物料的質量。

M──錘頭的質量。

V_i──第i塊物料碰撞後的分速度。

V ── 碰（pèng）撞前（qián）錘頭質心處的線速度。

根據物理知識，還有公式如下

S₁=ΣM_i V_icos&,

S₁-S₂=M（V-V_i），

要（yào）求出碰撞前錘頭質（zhì）心處的線速度，即V的值（zhí），還需（xū）要知道以下的物理（lǐ）量：L₀，L_c，A_i，V_i，a，b。它們

分別表示的意思是：

L₀── 轉子係統對O軸的轉動慣量

L_c ── 錘頭對其質心軸的轉動慣量

A_i── 第i塊物料碰撞後（hòu）的分速度

V_i── 與碰撞（zhuàng）方向的夾角

a── 錘頭打擊點到錘頭質心的距（jù）離

b── 錘（chuí）頭打擊點到銷軸軸心的距離

另外，還需要有一些（xiē）輔（fǔ）助的物理量（liàng）：S₁，S₂。它們分別表示的意思是：

S₁ ── 錘頭與（yǔ）物料間的碰撞衝量

S₂── 錘頭銷軸間的碰撞反（fǎn）衝量

再根據（jù）牛頓的恢複係數定義以及衝量定理（lǐ），可以得出，較大破碎力F₁=S₁ /S₂*F₂

F₂── 錘頭對銷（xiāo）軸的較大反衝擊力

S₁/S₂── 在破碎過程中，與時間無關（guān）的常（cháng）數

⑵ 單顆（kē）粒物料錘式破碎機破碎時較大破碎力的實驗研究

為了（le）測出單顆粒物料破碎時（shí）的較大破碎（suì）力，對單排錘式破碎機，在其轉子軸中部（bù）對稱地（dì）粘貼了4個（gè）電阻應變片，並通過導線組成全橋測試電路。

根（gēn）據上述（shù）測試方法，就（jiù）可以得到，單顆粒物料（liào）破（pò）碎時，轉子軸上的彎（wān）曲應變曲線。並根據實（shí）測分析，曲線上的應（yīng）力較大值就是錘頭對銷軸的較大反衝擊力所引起的線應變。

另外（wài），根（gēn）據（jù）電測原理和轉子軸上的受力特點，可以得到（dào）轉子（zǐ）軸上測試處的（de）彎矩M，當然需涉及到（dào）一些相關（guān）的物（wù）理量：W_n，d，B，L，E。

W_n── 轉（zhuǎn）子軸測試處的抗彎截麵膜量

d ── 轉（zhuǎn）子軸測試處的直徑

B ── 實驗模型中兩圓盤間的距離

L ── 轉子軸上二軸（zhóu）承（chéng）間的距離

E ── 轉（zhuǎn）子軸材料的彈性膜量

根據電學和（hé）物理學的公式，在單顆粒物料破碎時，逐次改變電機轉速和分別加入砂（shā）岩、鋼球、麻（má）石、石灰岩等不同物料進行了破碎實驗，得出了一係列的數據.

⑶ 數據處理和結論

從實驗得出的一係（xì）列的數據，可以發現，錘式破碎機的較大破（pò）碎力（lì）與平均破碎力並不是呈線（xiàn）性變化，為了了解其變化規律，利用（yòng）計算機（jī）對這兩個值的比值進行數據處理：包括均值、方（fāng）差計算和正態性檢（jiǎn）驗等，其結果十分明顯，是一個正態分布曲線圖。根據圖中的數理統計結果，可得如下結論：

①．根（gēn）據所獲得數據可（kě）以發現（xiàn），較大破碎力與平均破碎力的比值並不呈線性變化（huà）。由數理統計原理可知（zhī），比值落在區間[ū-3s，ū+3s]的概率為99.7%，置信度為1-ɑ=95%。

②．因為ū-3s=2.045，ū+3s=3.128根據概率論的觀點，得到實（shí）驗公式F₁=（2.045～3.128）F，F為平均破碎力。

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