錘式破碎機中單顆粒物料的最大破碎力研究

破碎機種類很多，現(xiàn)在我們對錘式破碎機中單顆粒物料的最大破碎力進(jìn)行研究。
(1) 錘式破碎機對物料的破碎過程建立的力學(xué)模型 為了便于研究，其碰撞過程要做以下幾點假設(shè)：
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(zhuǎn)動。
③．在碰轉(zhuǎn)前，物料水平速度是零。
④．在碰撞處，忽略摩擦力和風(fēng)阻等影響。
根據(jù)這些假設(shè)和碰撞理論，可以列一系列方程。需要的物理量有Mi，M，Vi，V。它們分別表示的意思是：
Mi──碰撞后，第i塊物料的質(zhì)量。
M──錘頭的質(zhì)量。
Vi──第i塊物料碰撞后的分速度。
V ── 碰撞前錘頭質(zhì)心處的線速度。
根據(jù)物理知識，還有公式如下
S1=ΣMi Vicos&, S1-S2=M（V-Vi），
要求出碰撞前錘頭質(zhì)心處的線速度，即V的值，還需要知道以下的物理量：L0，Lc，Ai，Vi，a，b。它們
分別表示的意思是：
L0── 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對O軸的轉(zhuǎn)動慣量 Lc ── 錘頭對其質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量
Ai── 第i塊物料碰撞后的分速度 Vi── 與碰撞方向的夾角
a── 錘頭打擊點到錘頭質(zhì)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。它們分別表示的意思是：
S1 ── 錘頭與物料間的碰撞沖量
S2── 錘頭銷軸間的碰撞反沖量
再根據(jù)牛頓的恢復(fù)系數(shù)定義以及沖量定理，可以得出，最大破碎力F1=S1 /S2*F2
F2── 錘頭對銷軸的最大反沖擊力
S1/S2── 在破碎過程中，與時間無關(guān)的常數(shù)(2)單顆粒物料錘式破碎機破碎時最大破碎力的實驗研究　為了測出單顆粒物料破碎時的最大破碎力，對單排錘式破碎機，在其轉(zhuǎn)子軸中部對稱地粘貼了4個電阻應(yīng)變片，并通過導(dǎo)線組成全橋測試電路。
根據(jù)上述測試方法，就可以得到，單顆粒物料破碎時，轉(zhuǎn)子軸上的彎曲應(yīng)變曲線。并根據(jù)實測分析，曲線上的應(yīng)力最大值就是錘頭對銷軸的最大反沖擊力所引起的線應(yīng)變。
另外，根據(jù)電測原理和轉(zhuǎn)子軸上的受力特點，可以得到轉(zhuǎn)子軸上測試處的彎矩M，當(dāng)然需涉及到一些相關(guān)的物理量：Wn，d，B，L，E。
Wn── 轉(zhuǎn)子軸測試處的抗彎截面膜量 d ── 轉(zhuǎn)子軸測試處的直徑
B ── 實驗?zāi)Ｐ椭袃蓤A盤間的距離 L ── 轉(zhuǎn)子軸上二軸承間的距離
E ── 轉(zhuǎn)子軸材料的彈性膜量
根據(jù)電學(xué)和物理學(xué)的公式，在單顆粒物料破碎時，逐次改變電機轉(zhuǎn)速和分別加入砂巖、鋼球、麻石、石灰?guī)r等不同物料進(jìn)行了破碎實驗，得出了一系列的數(shù)據(jù).
(3) 數(shù)據(jù)處理和結(jié)論
從實驗得出的一系列的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，錘式破碎機的最大破碎力與平均破碎力并不是呈線性變化，為了了解其變化規(guī)律，利用計算機對這兩個值的比值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：包括均值、方差計算和正態(tài)性檢驗等，其結(jié)果十分明顯，是一個正態(tài)分布曲線圖。根據(jù)圖中的數(shù)理統(tǒng)計結(jié)果，可得如下結(jié)論：
①．根據(jù)所獲得數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，最大破碎力與平均破碎力的比值并不呈線性變化。由數(shù)理統(tǒng)計原理可知，比值落在區(qū)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(jù)概率論的觀點，得到實驗公式F1=（2.045～3.128）F，F(xiàn)為平均破碎力。

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