錘式破碎機中（zhōng）單顆粒物料的最大破碎力研（yán）究

錘式（shì）破碎（suì）機具有破（pò）碎效率高、破碎能耗少等優點，它在礦山、建材（cái）、環保等行業中（zhōng）得到了廣泛應用。到（dào）目（mù）前為止，該機型的較大破碎（suì）力還沒有一個理想的公式進行計算。國外有人根（gēn）據碰撞理論和破碎力呈線性（xìng）變化的觀點，提（tí）出了較大（dà）破碎力等於二倍平均破碎力的公式。但（dàn）在破碎機實際破碎過程中，較大破碎力與平均（jun1）破碎力並不是呈線性變化，因而，有必（bì）要對該機（jī）型的較大破碎力做進一步（bù）的探討。

⑴ 錘式破碎機對物料的破碎（suì）過程建立的力學（xué）模型

為了便於研究，其碰（pèng）撞過程（chéng）要做以下幾點假設：

①．在破碎過程中，物料與錘頭的碰撞是彈性正碰撞。

②．在碰撞前，錘頭與轉（zhuǎn）子同速轉動。

③．在碰轉（zhuǎn）前，物料水平速度是零。

④．在（zài）碰撞處（chù），忽略摩擦（cā）力和風阻等影響。

根據這些假設和碰撞理論，可（kě）以列一係列方程。需要的物理量有M_i，M，V_i，V。它們分別表示的意（yì）思（sī）是：

M_i──碰撞後，第i塊物料的（de）質量。

M──錘頭的（de）質量。

V_i──第i塊物料碰撞後的分速度。

V ── 碰撞前錘頭質心處的線速度。

根據物理知識，還有（yǒu）公（gōng）式如（rú）下

S₁=ΣM_i V_icos&,

S₁-S₂=M（V-V_i），

要求（qiú）出碰撞前錘（chuí）頭質心處的線速度，即V的值，還需要知道以下的物理量：L₀，L_c，A_i，V_i，a，b。它們

分別表示的意思是（shì）：

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塊物料碰撞後的分速度（dù）

V_i── 與碰撞方向的夾角

a── 錘頭打擊點到錘頭質心的距離

b── 錘頭打擊點到銷軸軸心的距離

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

S₁ ── 錘頭與物料間的碰撞（zhuàng）衝量

S₂── 錘頭銷軸間的碰（pèng）撞（zhuàng）反衝量

再根據牛頓（dùn）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（zài）破碎過程（chéng）中，與時間無關的常（cháng）數

⑵ 單顆粒物料錘式破碎機破碎時較大破碎（suì）力的實驗（yàn）研究

為了測出單顆粒物料破碎時的較大（dà）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個電阻應變片，並通過導線組（zǔ）成全橋測（cè）試電路。

根據（jù）上述測試方法，就可以得到，單顆粒物料（liào）破碎時，轉子軸上（shàng）的彎曲應變曲線。並根據實測分析，曲線上的應力較大值就是錘頭對銷軸的較大反（fǎn）衝（chōng）擊力所（suǒ）引起的線應變。

另（lìng）外，根據電測原理（lǐ）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（guān）的物理量：W_n，d，B，L，E。

W_n── 轉子軸測試（shì）處的抗彎截麵膜量

d ── 轉子軸測試處的直徑

B ── 實驗模（mó）型中兩圓（yuán）盤（pán）間的距（jù）離

L ── 轉子（zǐ）軸上二軸承間的距離

E ── 轉子軸材料的彈性膜（mó）量

根據電學（xué）和物理學的公式，在單顆粒物料破（pò）碎時，逐次改（gǎi）變電（diàn）機轉速和分別加（jiā）入（rù）砂岩、鋼球、麻石、石灰岩等不同物料進行了（le）破碎實（shí）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（yī）係列的數據，可以發現，錘（chuí）式破碎機的較大破碎力與平均破碎（suì）力並不是呈線性（xìng）變化，為了了解其變化規律（lǜ），利用計算機對這兩個值的比值進行數據（jù）處理：包括均值、方差計算和正（zhèng）態性檢（jiǎn）驗等，其結果十分明顯（xiǎn），是一個正態分布曲線圖。根據圖（tú）中的數理統（tǒng）計結果，可（kě）得如下（xià）結論：

①．根據所獲得數（shù）據可以發現（xiàn），較（jiào）大破（pò）碎力與平均破碎力的比值（zhí）並不呈線性變化。由數理統計原理可知，比值落在區（qū）間[ū-3s，ū+3s]的概率為99.7%，置（zhì）信度為1-ɑ=95%。

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

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