石料破碎的受力性能理论研究

导读:目前破碎理论、工艺和设备的研究主要着重于：1、研究在破碎中节能、高效的理论，也力求找出新理论突破人们已熟知的破碎三大理论； 2、研究新的非机械力的高能或多力场联合作用的破碎设备，目前还没见有工业化的设备，只是研究阶段；3、改进现有设备，这方面经常是根据用户自己需要来进行，而破碎设备制造有限公司主要从事研制这类新设备。

【输送皮带设备优化设计的重要性】输送皮带设备的优化的目的是该机械的生产性能及减少运行消耗，它包含机械费(电机、皮带输送皮带设备、滚筒、托辊等机械的初始安装成本)、皮带输送皮带设备、托辊及滚筒的折旧费、检验维修费和电费，机架和减速器等零件对优化结果影响不大，可不思考其成本，目的函数与皮带输送皮带设备的张力、受力性能、托辊间距及所需的功率等有关。

输送皮带设备优化设计的重要性对输送皮带设备而言，机械性能是离散变量，对于离散变量的优化办法还不很成熟，尤其是对带式输送皮带设备性能的优化，由于各约束条件不能归结为显式的函数，且约束较多，对于的运量、带速和驱动滚筒的围包角，皮带输送皮带设备的受力性能等级越低，对减少运营消耗越有利；托辊间距在符合挠度条件、托辊承载能力和托辊时间的要求下越大越有利，这类优化办法实际上只是一种型号设计的优化办法，从真实案例计算也可以看出来托辊间距越大，所需的功率也就越大，那么耗电量相应添加，因此也不是托辊间距越大越好，这就所需优化设计，以符合输送皮带设备时间期内的总成本较低的目的。

在输送皮带设备生产运行中，部分岩石在卸料时会沾附到皮带输送皮带设备上，这样皮带设备便粘着岩石进入回程段的下托辊上，在回程段，皮带设备的工作面即脏面将会接触托辊，于是托辊也沾有了有这些附着物，岩石如果再进入托辊壳体内，会使轴承座上的径向载荷和轴向载荷添加，引发轴承快速磨损，托辊的工作状况也就越来越差，时间大大减少。

托辊壳体粘上岩石也会撕裂和拉毛皮带输送皮带设备的面胶，加速皮带设备磨损毁坏，如果附着物进入机尾改向滚筒，就会粘在滚筒外观上，越粘越多，附着力也越来越大，结果是引发皮带输送皮带设备跑偏，皮带输送皮带设备磨损严重添加，有时还会引发皮带输送皮带设备面胶和滚筒包胶层的撕裂，使得运行及运营情景都为恶劣，传统解决办法为在头部滚筒处，装设清理系统，这样附着岩石便不能进入回空段，大大改进了回空段托辊和皮带输送皮带设备的工作条件，不过，当运输的岩石湿度较大，扬尘状且粘性较大，残留在皮带输送皮带设备上的岩石很难从皮带输送皮带设备上清理掉时，翻转系统所发挥的影响就显得比较重要了。

石料生产线输送带的模拟研究内容

石料生产线输送带的模拟研究内容早期的动态特性研究中将石料生产线输送带做为弹性体，由于石料生产线输送带覆盖层会有粘性体的特性，后来的研究将石料生产线输送带做为粘弹性体，粘弹性体的模型有Maxwell模型和Kelvin模型，有的研究将石料生产线输送带简化为Maxwell模型，很多研究将石料生产线输送带简化为Kelvin模型，但，这两种模型都有其局限性，假定模型性能不间变化，对石料生产线输送带的模拟都不非常，因此需要添加附加元件，使用复合模型可求得载荷影响时间很短时和无限长时的弯曲，而且由于复合元件数的添加，模拟的成效和精度就越好，但，元件数的添加会使模型的力学方程复杂，影响于实际计算和了解，而且，复合元件的模型性能不易取得，由于模型性能实际上是间变化的。

过去二十年几年，很多研究工作者将石料生产线输送带，用各种各样的线性模型来描述或许至少是便于数学计算的模型，在动力学了解中，由于石料生产线输送带大弯曲和粘弹性的并存，使非线性问题变得十分，已获得了不能忽略的程度，而且很多不稳定的项目真实案例，使得石料生产线输送带的动态特性不能用简单的线性特性来解释。

纵观起来，对于石料生产线输送带系统的研究，在理论了解方面，使用线性动力学理论进行研究的较多，而使用非线性振动理论了解研究的少；在系统设计方面，使用传统设计方式的较多，而使用现代设计方式的少。

破碎机发展：破碎理论、工艺和设备分析

随着一些大型重工业在现代化进程中加大的投入来看，重工业产品已经成为这个时代不可脱离的实用产品之一，我们生活的城市每一处建筑都是需要石料，水泥还有钢材，钢铁这些材质的共同作用才能让一栋房子拔地而起。

修路、筑桥哪一样不需要那些重工业产品的作用，修路要用到铲车和压路机，当然破碎机和搅拌机也是修建高速公路不可少的重工产品，搅拌机搅拌泥浆，搅拌混凝土，压路机让路面变为平整，这些机器哄哄作响的时刻就是在为人类的进程做服务的时刻。

物料破碎过程中，由于作业中产生发声、发热、振动和摩擦等作用，使能源大量消耗。

因而多年来界内人士一直在研究如何达到节能、高效地完成破碎和磨碎过程。

从理论研究到创新设备(包括改造旧有的设备)直至改变生产工艺流程。

目前破碎理论、工艺和设备的研究主要着重于：1、研究在破碎中节能、高效的理论，也力求找出新理论突破人们已熟知的破碎三大理论； 2、研究新的非机械力的高能或多力场联合作用的破碎设备，目前还没见有工业化的设备，只是研究阶段；3、改进现有设备，这方面经常是根据用户自己需要来进行，而破碎设备制造有限公司主要从事研制这类新设备。

 对于上述诸问题，由于国外矿山自80年代以来发展缓慢使得这方面进展不大。

国外新设备较少，由于国营大型矿山投入少，也没有什么发展，而中小矿山由于各地原料的需求不等，近几年得到的发展。

破碎理论物料破碎是一个历史悠久的话题。

早在20世纪50年代艾利斯－查尔默斯公司就开始大规模研究破碎工作，60年代得出具有重大意义的结论。

随着研究的深入，人们熟知了高功率的破碎作业，可以用来改善能源效率和降低生产成本。

https://www.xly888.cn/在研究单颗粒破碎时发现，在空气中一次破碎的碎片撞击金属板时明显地产生二次破碎，一次破碎的碎片具有的动能占全部破碎能量的45％。

如能充分利用二次破碎能量，则可提高破碎效率。

也有人指出，较小的持续负荷比短时间的强大冲击更有希望破碎物料。

我国胡景昆和徐小荷研究颗粒的粉碎时得出结论，静压粉碎效率为100%，单次冲击效率在35%～40％左右。

为了节约能量，提高粉碎效率，应多用静压粉碎，少用冲击粉碎。

Schonert研究表明，如果使大批脆性物料颗粒受到50MPa以上的压力，就能够由“料层粉碎”节约出可观的能量。

目前“料层粉碎的理论”已为粉碎界的公认，根据料层粉碎理论研制的新设备有美国诺德伯格公司的旋盘圆锥破碎机、俄罗斯的惯性圆锥破碎机等。

 多碎少磨的原则指导研制以料层粉碎原理的新型破碎机是当前主要方向。

1996年第四届粉体工程学术会议上邓跃红、张智铁发表了《物料粉碎分形行为的研究》一文，作者认为破碎理论的研究应归结为3个大的方面：强度理论的研究、破碎效果的评价、破碎功耗的研究。

长期以来，粉碎理论的研究主要停留在经验应用和统计推测上，人们了解粉碎的规律尚不明确、不系统。

人们期待新理论的出现会给破碎领域带来一次变革。

 1982年B．Mandelrot提出分形理论应用在岩石理论研究方面，而作者把它应用在破碎理论上。

经过研究，作者成功地运用了分形理论推导了强度与缺陷分布分维数之间关系，建立了粉碎颗粒粒度分布模型，找到了分维数、分布指数与破碎概率之间的关系，用颗粒表面分维数Ds将3个功耗理论统一起来。

为了优化颚式破碎机工作，用实验室小型复摆颚式破碎机，分别进行单颗粒给料、窄粒级给料和混合粒级给料的破碎试验，研究结果是：（1）影响颚式破碎机产物粒度特性的因素除物料自身硬度以外，还与包括给料粒度大小、组成、排矿口尺寸以及破碎腔内物料的松散状态有关；（2）在颚破机破碎物料时，无论是料层破碎还是单颗粒破碎，给料粒度增大，产物粒度变小。

因此，生产中应根据给料粒度选择适宜规格的颚式破碎机和调节排料矿口尺寸；（3）料层破碎较单颗粒破碎更能降低破碎产物粒度。

因此生产中应尽量维持破碎机的破碎腔内适宜的料层，以减小破碎产物粒度。

总而言之，未来经济市场的发展，是离不开破碎机设备的支持的，所以作为破碎机设备的生产厂家，我们要将今后的研究重点放在破碎设备的生产技术上，可学习国外的技术，提高设备的使用性能和操作性能，从根本上来提升破碎机设备的能力，为更多的客户服务，同时还可以拓展破碎机未来的销售空间。

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