錘式破碎機中單顆粒物料的最大破碎力（lì）研（yán）究（jiū）

錘式破碎機具有破碎效（xiào）率高、破碎能耗少等優點，它在礦山、建（jiàn）材、環保等行業中得到了廣泛應（yīng）用。到目前為止，該機型的較大破（pò）碎力還沒（méi）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（xìng）變化的觀（guān）點（diǎn），提出了較大破碎力等於二倍平均破碎力的公式。但在破碎機（jī）實際破碎過程（chéng）中，較大破碎力與平均（jun1）破碎（suì）力並不是呈線性變化，因而，有必要對該機型的較大破碎（suì）力做進一步的探（tàn）討。

⑴ 錘式破碎機對物（wù）料的破（pò）碎過程建立的力學模型

為了（le）便於研（yán）究，其碰撞過程要做（zuò）以下幾點假設：

①．在破碎過（guò）程中，物（wù）料與錘頭的（de）碰（pèng）撞是彈性正碰撞。

②．在碰撞前，錘（chuí）頭與轉子（zǐ）同速轉動。

③．在碰轉前，物料水平速度是（shì）零。

④．在碰撞（zhuàng）處，忽略摩擦力和（hé）風阻等影響。

根據這些假設和碰撞理論，可以列一係列方程。需（xū）要的物（wù）理量有M_i，M，V_i，V。它們分別表示的意思是（shì）：

M_i──碰撞（zhuàng）後，第i塊物料的質量。

M──錘頭的質量。

V_i──第i塊物料碰（pèng）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，還有公式如下

S₁=ΣM_i V_icos&,

S₁-S₂=M（V-V_i），

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

分別表示的意思是（shì）：

L₀── 轉子係（xì）統對O軸的轉動慣（guàn）量（liàng）

L_c ── 錘頭（tóu）對（duì）其質心軸的轉動慣量

A_i── 第i塊物料碰（pèng）撞（zhuàng）後的分速度

V_i── 與碰撞方向（xiàng）的夾角（jiǎo）

a── 錘頭（tóu）打擊點到錘頭質心的距離

b── 錘頭打（dǎ）擊點（diǎn）到（dào）銷軸軸心的距離

另外，還（hái）需（xū）要（yào）有一些（xiē）輔助的物理量（liàng）：S₁，S₂。它們分別（bié）表示的意思是：

S₁ ── 錘頭與物料間的碰撞衝量

S₂── 錘頭銷（xiāo）軸間的碰撞反衝量（liàng）

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

F₂── 錘頭（tóu）對銷軸的較大反衝擊力

S₁/S₂── 在破碎過程中，與時（shí）間無關的常數

⑵ 單顆粒物料錘式破碎機破碎時（shí）較（jiào）大破（pò）碎力（lì）的（de）實驗研究

為了測（cè）出單顆粒物料破碎時的較大破碎力（lì），對單排（pái）錘式破碎機，在其轉子軸中部對（duì）稱地粘貼了4個電阻（zǔ）應變片，並通過（guò）導線組成全橋測（cè）試電路。

根據上述測試方法，就可以得到，單（dān）顆粒物料（liào）破碎時，轉子軸上的彎（wān）曲應變曲線。並根據實測分析，曲線上的應力（lì）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，根據電（diàn）測原（yuán）理和轉子軸上的受力特點，可以得到轉子軸上測試處的彎矩（jǔ）M，當然（rán）需涉及到一些相關的物理量：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 ── 轉子軸上二軸承間的距離

E ── 轉子軸材料的彈性膜量

根據電學和（hé）物理（lǐ）學的（de）公式，在單顆粒物料破碎時，逐次改（gǎi）變電機轉（zhuǎn）速和分別加入砂岩（yán）、鋼（gāng）球（qiú）、麻石、石（shí）灰岩等不同物料進行了破（pò）碎實驗，得出了一係列的數據.

⑶ 數據處理和結論

從實驗得出的一係列的數據，可以發現（xiàn），錘式破碎機的較大破碎力與平均破碎力並不是呈線性變化，為了了（le）解其變化規律，利（lì）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）態性檢驗等，其結果十（shí）分明顯，是（shì）一個正（zhèng）態分布曲線圖。根據圖中的數理統（tǒng）計結果，可得如下結論：

①．根據所獲得數據可以（yǐ）發現，較大破碎力與平均（jun1）破碎力的比值並不呈線性變化。由（yóu）數理統計原理可知，比（bǐ）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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