錘式破碎機具有破碎效率高，破碎能耗少等特點.它在礦山、建材、環(huán)保等行業(yè)中得到了廣泛地應用。到目前為止.錘式破碎機的最大破碎力還沒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變化的觀點。提出了最大破碎力Fmax等于二倍平均破碎力F１的公式。但是由于物料在實際破碎過程中，最大的破碎力與平均破碎力的比值并不是呈線性變化因而有必要對該機型的最大破碎力做進一步的探討。

       
圖1單順粒物料破碎時力學摸型

　　1單顆粒物料破碎時最大破碎力的理論分析
　　錘式破碎機對物料的破碎過程可以看作是錘頭與物料的碰撞過程.其力學模型如圖1所示。為了便干研究。對其碰撞過程做如下幾點假設:①在破碎過程中.物料與錘頭碰撞是彈性正碰撇;②在碰撞前，錘頭與轉子同速轉動;③在碰撞前，物料水平速度為零;④在碰撞處，忽略摩擦力和風阻等的影響。
　　根據上述假設和碰撞理論。可得如下方程：

式中。mi為碰撞后.第i塊物料的質量;M為錘頭的質量;Vi為第i塊物料碰撞后的分速度；V2c為碰撞前,錘頭質心c處的線速度；
V2c=(R+yc)×ω；
ω為碰撞前。轉子的角速度;ω1為碰撞后,轉子的角速度;R為轉子軸心到錘頭銷軸軸心間的距離;yc為錘頭質心c到錘頭軸軸心間的距離;ω2為碰撞前,錘頭的角速度。根據假設可得:
ω2=ω1;
ω'2為碰撞后,錘頭的角速度;V'2c.為碰撞后,錘頭質心c處的線速度;
V'2c=R×ω'1+yc×ω'2
Io為轉子系統(tǒng)對o軸的轉動慣量;I為錘頭對其質心軸的轉動慣量;α1為第i塊物料的速度Vi與碰撞方向的夾角;a為錘頭打擊點到錘頭質心c間的距離;b為錘頭打擊點到銷軸軸心間的距離;
b+ a+ yc;
S1為錘頭與物料間的碰撞沖量;S2為錘頭銷軸間的碰撞反沖量。
    另外.根據牛頓的恢復系數(shù)K定義可知:

式中。t為沖擊破碎時間,本文取t= 0.0015g.
　　同理，單顆粒物料破碎時，錘頭對銷軸的平均反沖力為：

　　在上式中.由干δ在破碎過程中與時間無關.當出現(xiàn)最大破碎力F1max時,可得:F1max=δ×F2max,式中。F2max為錘頭對銷軸的最大反沖擊力。

　　2單顆粒物料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.設計了直徑400單排錘式破碎機.并在轉子軸中部對稱地粘貼4個電阻應變片。如圖2所示。

圖２　錘式破碎機轉子軸上布片圖

　　并通過導線組成全橋測試電跟如圖3所示。
　　根據上述測試方法。單顆粒物料破碎時.轉子軸上的彎曲應變曲線如圖4所示.

　　在圖4中,根據實測分析.曲線2上的∈max值。就是錘頭對銷軸最大反沖擊力F2max所引起的線應變。另根據電測原理和轉子軸的受力特點，轉子軸上測試處的彎矩Mmax為：

　　d為轉子軸測試處的直徑；B為試驗模型中二圓盤間的距離;L為轉子軸上二軸承間的距離;E為轉子軸材料的彈性模量。
　　根據公式((16)和(24).在單顆粒物料破碎時，逐次改變電機轉速和分別加入砂巖、鋼球、麻石、石灰?guī)r等不同物料進行了破碎試驗。得出了一系列F1max/F1數(shù)據。

　　3  F1max/F1值的數(shù)據處理和結論
　　從試驗獲得的一系列數(shù)據F1max/F1值可以發(fā)現(xiàn)。它呈非線性變化。為了了解其變化規(guī)律。利用計算機對F1max/F1的值進行數(shù)據處理，它包含均值方差計算和正態(tài)性檢驗等.其結果如圖５所示。

　　根據圖5中的數(shù)理統(tǒng)計結果。可得如下結論：
　　(1)根據所獲數(shù)據發(fā)現(xiàn)F1max/F1的比值不呈線性變化。由數(shù)理統(tǒng)計原理可知F1max/F1比值落在區(qū)間[X- 3s,X+ 3s]的概率為99.7%,置信度為:1-α=95%。
　　(2)因為X- 3s=2.045,X+ 3s= 3.128,根據概率論的觀點?？傻玫紽1max/F1值的實驗公式為:

　　式中。F1為平均破碎力.按公式((16)計算。