錘式破（pò）碎機中單顆（kē）粒物料的最大破碎力研究（jiū）

錘式破碎機具有破（pò）碎效率高、破碎能耗少等優點，它在礦山、建材、環保等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（gōng）式進行（háng）計算。國外有人根據（jù）碰撞理論和破碎力呈線性變化的觀點，提出了較大破（pò）碎（suì）力等於二倍平均破碎力的公式。但在破碎機實際破碎過（guò）程中，較大（dà）破碎力與平（píng）均破碎力並不是呈線性變化，因而，有必要（yào）對該機型的較大破碎力做進一步（bù）的探討。

⑴ 錘式破（pò）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（pèng）撞過程要（yào）做（zuò）以下幾點假設：

①．在破碎過程中，物料（liào）與錘（chuí）頭的（de）碰（pèng）撞是彈性正碰撞。

②．在碰撞前，錘頭與轉子同速轉動（dòng）。

③．在（zài）碰轉前，物（wù）料（liào）水平速度是零。

④．在碰撞處，忽略摩擦力和風阻等影響。

根據這些假設和碰撞理論，可以（yǐ）列一係列方程。需要的物（wù）理量有M_i，M，V_i，V。它（tā）們分別表示的（de）意思是：

M_i──碰撞後，第i塊物料的質量。

M──錘頭（tóu）的質量。

V_i──第i塊（kuài）物料碰撞後的分速度。

V ── 碰撞前錘頭（tóu）質心（xīn）處（chù）的線（xiàn）速度。

根據物理知識，還（hái）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：

L₀── 轉子係統對O軸的轉動慣量

L_c ── 錘頭（tóu）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── 與碰撞方向的夾角

a── 錘頭打擊（jī）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。它們分別表示（shì）的意思是：

S₁ ── 錘頭與物料間的碰撞衝量

S₂── 錘頭銷軸間的碰撞反衝量

再根據牛頓（dùn）的恢複（fù）係數定義以及衝量定理，可以得出，較（jiào）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 單顆粒物料錘式破碎機破碎時較大破（pò）碎力的實驗研（yán）究

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

根據（jù）上述（shù）測試方法，就可以得到（dào），單顆粒物料破碎時，轉子軸上的彎曲應變曲線。並根據實測分（fèn）析，曲線上的應力較（jiào）大值就是錘頭對銷（xiāo）軸的（de）較大反衝擊（jī）力所引起的線應（yīng）變。

另外，根據（jù）電（diàn）測原理和轉子軸（zhóu）上的受力特點，可以得到轉子軸上測試處的彎矩M，當然需涉及（jí）到一些相關的物理（lǐ）量（liàng）：W_n，d，B，L，E。

W_n── 轉子軸測試處的抗彎截麵膜量

d ── 轉子軸測（cè）試處的直徑

B ── 實驗模型中兩圓（yuán）盤間的距離

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（xué）和物理學的公式（shì），在單顆粒（lì）物（wù）料破碎時，逐次改變電機轉速和分（fèn）別加（jiā）入砂岩、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（de）數據.

⑶ 數據處理和結論

從實驗得出的一係列的（de）數（shù）據，可（kě）以發現，錘（chuí）式破碎機的較大破碎力與平均破碎力（lì）並不是呈線性變化，為了了解其變化規（guī）律，利用計算機對這兩個值的比值進行數據處理（lǐ）：包括均值、方差計算和正態性檢驗等，其結果十分明顯，是（shì）一個正態分布（bù）曲線圖。根據圖中的數理統計（jì）結（jié）果，可得如下結論：

①．根據（jù）所獲得數據（jù）可以發現，較大破碎力與平（píng）均破碎力的比值並不呈線（xiàn）性變化。由數理統計原理可知，比值落在區間[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（lǜ）論的觀點（diǎn），得到實驗公式F₁=（2.045～3.128）F，F為（wéi）平均破碎力（lì）。

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