錘式破碎機（jī）中單顆粒物料的最大破碎力研究

錘式（shì）破碎（suì）機具有破碎（suì）效（xiào）率（lǜ）高、破碎能耗少等優點，它（tā）在礦山、建材、環保等行業（yè）中得到了廣泛應用。到目（mù）前為止，該機型的（de）較大破碎力還沒有一個理想的公式進行計算。國外有人根據碰撞理論和破碎力呈線性變化的觀點（diǎn），提出了較大破碎力等（děng）於二倍平均破（pò）碎力的公式。但在破碎機實際破碎過程中，較大破碎力與平（píng）均（jun1）破碎力並不是呈線（xiàn）性變化，因而（ér），有（yǒu）必（bì）要對該機型（xíng）的較大破碎力做進一步的探討。

⑴ 錘式破碎機對物料的破碎過程建立的力學模型

為了便於研究，其碰撞過程要做（zuò）以下幾點假設：

①．在破碎過程中，物料與錘頭的碰（pèng）撞是彈性（xìng）正碰撞（zhuàng）。

②．在碰撞前，錘頭與轉子同速轉（zhuǎn）動。

③．在碰轉前，物料水平速度（dù）是零（líng）。

④．在碰撞處，忽略摩擦力和風阻等影響（xiǎng）。

根據這些假設（shè）和碰撞理論，可以列一係列方程。需要（yào）的（de）物理量（liàng）有M_i，M，V_i，V。它們分別表示的意（yì）思是：

M_i──碰撞後，第i塊物料（liào）的質量。

M──錘頭的質（zhì）量。

V_i──第i塊物（wù）料碰撞後的分速度（dù）。

V ── 碰撞前錘頭質心（xīn）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），

要求出碰撞前錘頭質心（xīn）處的線速度（dù），即V的值，還需要知道（dào）以下的物理量：L₀，L_c，A_i，V_i，a，b。它們

分（fèn）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（zhuàng）後的分速度

V_i── 與碰撞方（fāng）向的夾角（jiǎo）

a── 錘頭打擊（jī）點到錘頭質心的距離

b── 錘（chuí）頭打擊點到銷軸軸心的距（jù）離

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

S₁ ── 錘頭與物料間的碰撞衝量（liàng）

S₂── 錘頭銷軸間的碰撞反衝量

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

F₂── 錘頭對銷軸的較大反衝擊力

S₁/S₂── 在破碎過程中，與時間無關的常數

⑵ 單顆（kē）粒物（wù）料錘（chuí）式破碎機破碎時較大破碎力的實驗研究

為了測出單顆粒物料破碎時的較大破碎力，對單排錘式（shì）破碎機，在其轉子軸中部對稱地粘貼了4個（gè）電阻應變片，並通過導線組成全橋測試電路。

根據上述測試（shì）方法，就可以（yǐ）得到，單顆（kē）粒物（wù）料破碎時，轉子軸上的彎曲應變曲線。並根據實測分析（xī），曲（qǔ）線上的應力較大值就是錘頭對銷軸的較大反（fǎn）衝擊力所引起（qǐ）的線應變。

另外，根據電測原理和轉子軸上的受力特（tè）點，可以得到轉子軸上測試處的彎矩M，當然需涉及到一些相關的物理（lǐ）量：W_n，d，B，L，E。

W_n── 轉子軸測試處的抗彎截麵（miàn）膜量

d ── 轉子軸測試處的直（zhí）徑

B ── 實驗模型中兩圓盤間的距（jù）離

L ── 轉子軸上二軸承間的距離

E ── 轉子軸材料的彈性膜量

根據電學和物理學（xué）的公式，在單顆粒物（wù）料破（pò）碎時，逐次（cì）改變電機轉速和分別加入砂岩、鋼球、麻石、石灰（huī）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碎力與平均破碎（suì）力（lì）並不是呈線性變化，為了了解其變化規律，利用計算機對這兩個值的（de）比值進行數據處理：包括均值、方差計算和正態性檢（jiǎn）驗等，其結果十分（fèn）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（rú）下（xià）結論：

①．根據所獲得數據可以發現（xiàn），較大破碎力與（yǔ）平均破碎力的比值並不呈線性（xìng）變化（huà）。由數理統計原理可（kě）知，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，得到實驗公式F₁=（2.045～3.128）F，F為平均破碎力。

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