机械设计基础破碎机械概述

二.物料的破碎比（粉碎比）
1.平均破碎比 i均
平均破碎比为物料破碎加工前 后的平均粒径之比，即
i平均
d 入均 d 产均
平均破碎比能真实反映物料的加工前 后的粒径变化，但操作和计算麻烦。
2.公称破碎比 i公
公称破碎比为破碎设备的有效入 料口与排料口的宽度尺寸之比。
i公
0.85B b
公称破碎比计算简单，但误差大。
裂纹理论适用于破碎i粉磨各过程，
但不同的过程其物性系数取值不同。
4.物料破粉碎的影响因素
物料特性：
物料破粉碎的难易程度称为易碎性。物料易 碎性与其强度、硬度、密度、结构均匀度、烧结 程度、含水量、外观形状、粒径等因素有关，但 物料强度是决定物料破碎难易程度的决定因素， 硬度是主要因素，强度和硬度都大的物料是较难 破粉碎的；硬度大而强度小的物料与强度大硬度 小的物料比较表现为易破碎，难粉磨；反之亦然。
3.总破碎比 i总
总破碎比等于各级破碎比的连 乘积。即
i总 i1.i2.i3......in
上述破碎比中，平均破碎比多用。
其中：
破碎机，一般i=3～6，
反击式i=40～1000
粉磨机械：
i=300～1000
三.粒度（径）
表示物料颗粒大小的尺寸称为 粒径或粒度。
a.单个颗粒的粒径 算术平均、调和平均和几何平
3.劈碎
物料置于两个垂直相向的尖棱的工作体之间， 受相向作用的尖劈楔入，物料因张应力而破碎。 即张应力大于物料的拉伸强度时即可破碎。
用于脆性物料。 4.折碎 物料置于两个相向的具有尖棱的工作体之间，
受尖棱的三点弯曲折断作用，物料因张应力而破 碎。即张应力大于物料弯曲的拉压伸强度即可破 碎。 用于硬脆性物料。
均粒径 b.颗粒群的粒径（见教材p3） 用筛分法计算，式（1-9）。
四.物料的强度、硬度及可碎性 1.强度
粉碎物料的难易程度。
粉碎是通过砸、摔、压、磨等进 行，所以，只有粉碎力大于物料的 强度极限时物料才能被粉碎。
有抗压强度；抗折强度；抗剪强度； 抗冲击强度等。
2.硬度
物料抵抗其硬物物嵌入的能力，即
无机非金属材料的抗压强度最大，抗冲击强 度最低。
六.破碎机械的类型
1.颚式破碎机
动颚相对于定颚作周期性往复运动，物料在两颚板之 间被压碎。适用粗、中碎硬质物料或中硬物料。
2.圆锥式破碎机
物料在两锥体之间受压力弯曲力作用而破碎。适用于 粗、中、细wk.baidu.com硬质物料和中硬质物料。
3.辊式破碎机
物料在两个作相对旋转的辊筒之间被压碎。适用于中、 细碎中硬质和 软质物料。
越难破粉碎，因此，用可碎性系数来定量地考 虑机械强度对破粉碎的影响。
五.粉碎方法
1.压碎 物料夹在两个相向作用的破碎部件工作面之间，由
工作面施加逐渐增大的静压力实现粉碎。即压应力大于 物料的压碎强度即可粉碎。 用于破碎大块硬物料。 2.磨碎 物料夹在两个做水平相对运动的工作面之间，靠运 动的工作面对物料的摩擦时所施加的剪切力、或者靠物 料彼此之间摩擦时的剪切作用而使物料粉碎。与此同时， 还应有一定大小的挤压力作用。当剪力大于物料的剪切 强度时物料即被粉碎。 用于小块物料的研磨。
而破碎成粗粒和细粒，并且撞击到衬板上进一步破碎。 适用于中细碎硬质、中硬的软质和脆性物料。 8.笼式破碎机 利用两个高速相对回转的笼子对物料进行冲击破碎。 适用细碎和粗磨脆性及软质物料，多用于玻璃工业。
七.破粉碎理论
1.表面积理论
1867年，由雷廷智（Rittinger,P,R.)提出， 他认为物料的破粉碎过程是物料变面积增加的过 程。接近粉磨作业。
粉磨物料的难易程度。一般分为
物料硬度
物料名称
很软
石膏、烟煤、褐煤
软
泥灰岩、页岩、粘土质砂岩
中硬
石灰岩、白云石、石英质砂岩
硬
坚硬石灰石、硬砂岩、石英岩
很硬
花岗岩、玄武岩、硬石英岩
3.可碎性、可磨性系数
可碎（磨）性系数= 该破碎机在同样条件下破磨碎指定矿石生产率/
某破碎机破磨碎中硬度矿石（石英）的生产率 一般来说，物料粒度越细，机械强度越高，
使用机械——粉碎机械
本课程仅讨论机械方法。
（例如，生产1吨水泥需要破碎4吨 物料）
粉碎作业的分类
作
给料粒度
业
段数
(mm)
产品粒度 （mm）
粗碎
破中 碎 碎细 碎
1500～350
250～20
（露天、井下）
150
约30
250～125
15～0.5
粗 磨 15～0.5
粉 磨
中磨
2～0.2
超 细 磨 细磨产品
2.体积理论
1874和1885基尔比切夫和基克先后提出， 他们认为在相同的技术条件下，将几何形状相似 之物料粉碎成形状相似的产品时，所消耗能量与 其体积或质量成正比。即物料体积变形使物料被 粉碎。
3.裂缝假说
1952年邦德提出裂纹理论，认为物 料粉碎过程功耗与物料在粉碎期间所生
成的裂纹总长度成正比，亦即与物料的 直径或边长的平方根成反比。
第一章 破碎机械
土木工程学院 李丽
§1 概述
一.基本概念 1.破碎 大块物料破碎成小块物料。 使用的机械——破碎机械 2.粉磨 小块物料磨成细粉。 使用的机械——粉磨机械
3.粉碎 破碎与粉磨的统称。即用机械
方法或非机械方法（电、热、化、 原子等能量）克服固体物料内部的 内聚力而将其分裂的过程。
2～0.1 0.06 0.005
物料破粉碎的目的意义：
提高物料表面的活性，即破粉碎之后总表面 积增加，提高了物理作用的效果和化学反应的速 度；
满足制品性状及制造工艺的要求，粉状可满 足产品制备的要求，即粉状物料好配合、产品本 身的要求，如水泥；
均化物料，固体物料混合只有在较小尺寸下 才能均匀混合。
4.锤式破碎机
物料被快速旋转的锤子所击碎。适用于中、细碎中硬 质物料。
5.反击式破碎机
物料被高速旋转的转子上刚性固定的打击板击碎。适 用中、细碎硬质和中硬物料。
6.轮辗式破碎机 物料在旋转的碾盘上被圆柱形碾轮所压碎和磨碎，同
时还有混合作用。适用耐火材料厂粉碎原料。 7.立式冲击破碎机 物料受高速旋转的转子和固定板锤的冲击和挤压作用
5.击碎
物料受瞬间冲击力作用而粉碎，包括高速运 动的工作体（球、锤）的冲击、自重冲击、高速 运动的料间冲击、高速运动的物料向固定工作面 的冲击等。
用于破碎脆料。
破碎方法通常根据物料决定（性质、尺寸、 破碎比），一般是几种破碎方法组合使用。其中， 压碎消耗能量最大，磨碎、劈碎、折断能耗较低， 冲击能耗最低。