破碎机的腔形力学分析

不同的破碎机设备，有不同的结构设计，工作原理不同，破碎机的腔型力学分析也不能一概而论。

辊腔型的力学分析

辊对辊腔型由两个相向且同步旋转的辊轮(浮动辊和固定辊)对两辊轮辊缝间的物料实施高压连续挤压破碎。由辊压机的工况可知，辊压机的动态特性主要由浮动辊决定。本质上，辊对辊腔型中辊子的动力学分析和板对辊相似。

板腔型的力学分析

板对板腔型由一个定板和一个动板组成，其中，动颚（动板）是做平面运动的构件。在破碎物料时，动鄂不停地往复运动，在运转过程中，其曲柄、动鄂和肘板都具有一定的加速度，加上动鄂又是这种破碎机的大运动部件，因此，在设备运转过程中，必定会产生很大的惯性力。

这种惯性力不仅会在机器各运动副中引起一种动压力，以增加运动副中的磨损，影响机构构件的强度，降低破碎机的效率，而且这种惯性力的大小和方向是呈周期性变化的，这里动鄂自重为 m_动g，惯性力 F_动g，和惯性力矩 M_动g；其动鄂上作用有破碎力 F，物料摩擦力 f，此力相对比较小，可以省略。

活动齿板的平面运动使破碎腔横断面形状发生变化而产生压缩行程，施加破碎力，使物料破碎。根据作用力与反作用力大小相等，方向相反。破碎力等于活动齿板上的力，活动齿板的平面运动使上端点与下端点运动是不同步的，在一定范围内运动方向相反。

在实际破碎工况中，往往是两种或多种受力状态同时作用，我们知道颚式破碎机由于齿板的作用，使物料处于拉应力状态，所以把拉应力作为主要破碎应力。颚式破碎机在工作行程时，动鄂的上、下端并非平移压碎物料，而是动鄂的某一部分发生破碎行为，而另一部分不发生破碎行为。

锤击破碎腔型的力学分析

锤式破碎机启动后，电机带动转子作高速旋转，物料进入破碎机腔中，受高速回转的锤头冲击、剪切、撕裂，成功被破碎。由此可见，锤式破碎机的执行机构是锤头，锤头与锤体通过螺纹刚性联接。此处我们将锤头与锤体、轴、轴承、键作为一个整体（将此整体称为锤轴），对锤击破碎腔型进行动力学分析研究。

从动力学角度看，锤式破碎机的动力学模型锤轴可以简化为一个自由度的单圆盘双铰支系统。该系统只有一个绕水平轴转动的自由度，用转动角度θ一个参数，其几何位置就可以确定。由此确定了作用在锤式破碎机锤轴上的载荷，主要有摩擦载荷、惯性载荷、阻尼载荷以及工作负载载荷。

冲击载荷特性的分析：锤轴破碎物料过程中有很大的冲击力，该冲击力作用在锤轴的锤头上，产生负载力矩。冲击力是矩形脉冲形式的，负载力矩也是矩形脉冲形式的。设锤式破碎机的锤轴的转速为n，则冲击力或负载力矩的频率fk=2n/60或周期T=60/（2n）。由于冲击碰撞的时间极短，冲击力或负载力矩的作用时间也很短，可以认为是纯脉冲形式的负载。

建立动力学方程：可以将锤轴简化为单自由度的双铰圆盘，由于系统中阻尼与负载力矩相比，可忽略不计，采用时域分析法。在此没有将电机和减速器组成的动力部分的动力转矩计算在内，在对锤式破碎机进行系统分析时，只需要将动力转矩叠加在系统的响应中即可。