颚式破碎机颚板受力的分布研究

　　颚式破碎机是一种应用在矿山、冶金、建筑等行业的破碎设备，由于其具有结构简单、破碎力大、制造成本低等特点，在粗中碎阶段得到广泛应用。目前复摆颚式破碎机已逐步取代简摆颚式破碎机。动颚悬挂在偏心轴上，偏心轴由电机驱动。动颚板和定颚板之间的空间形成破碎腔，动颚在偏心轴的带动下做复杂的平面摆起运动，动颚板利用螺栓固定在动颚上随动颚进行复杂平面运动。

　　物料的破碎过程主要是一系列的单粒物料破碎，在动颚板的挤压作用下，被啮合的物料由于挤压产生内部拉应力并最终导致物料的劈裂破碎，破碎后物料下落到破碎腔内新的位置进行下一次的破碎。如此重复，直到物料尺寸达到产品要求，从排料口排出。由此可见，物料的破碎流动过程是一个复杂的过程。由于颚板受摩擦力测量困难，对颚板受力的测量，以及对颚板受力分布的研究，将对认识物料在破碎腔内的流动过程，也就是破碎机破碎过程提供帮助。

　　同时有效的颚板受力分布模型有助于宏观上研究颚板磨损，为破碎机特别是破碎腔的改进设计提供有力依据。由于动颚板所受压力由动颚板挤压物料的运动引起，因此动颚板的运动成为影响颚板受力的关键因素之一。实验中电阻应变片多通道数据采集方法用来对颚板所受压力进行测量。

　　在动颚运动以及物料挤压破碎特征分析基础上，确定电阻应变片在动颚板的分布。通过对动颚板不同部位进行同时测量，并对测量数据进行统计分析，得出不同部位的受力特征。改变排料口，偏心轴转速等参数，对不同条件下颚板受力进行了测量，并分析了颚板受力分布的特征。

　　颚板受力测量实验在实验室用小型复摆颚式破碎机PE100×60上进行，在动颚板不挤压物料的背面直接粘贴电阻应变片，利用多通道数据采集系统进行破碎力的测量。我们为了确定电阻应变片的分布方式，对颚式破碎机动颚的运动进行了分析。动颚板上各点的运动不同步，水平运动有较大相位差，同时各点的挤压行程不同。因此，可以肯定各点的受力不同，需要在竖直方向进行多点测量才能描述动颚板的受力情况。

　　物料在颚式破碎机破碎腔内挤压破碎，物料的破碎形式主要是内部拉应力导致的劈裂，以及与颚板直接接触部位的粉碎。在实际中物料为不规则形状，其破碎前挤压接触部分粉碎发生要更为严重，需要更多的挤压行程。颚板受力测量在最大给料水平情况下进行，物料为青石。对于特定的破碎机，颚板的受力不但收到物料的给料状态影响，同时可能还受到偏心轴转速，排料口大小等因素的影响。

　　为了对颚板受力分布规律进行研究，在不同条件下对颚板受力进行了测量。为了确保测量的有效性，对不同部位进行同时测量。由于实验中不同点测量在相同条件下进行，因此各点应变幅值变化就可以描述各点受力特征，为了描述颚板受力特征，对各点测得实验数据进行统计取样处理，也反映了物料破碎的随机性，相比之下其他店受力要均匀的多。

　　由于颚板所受到力的大小和物料破碎特性如抗拉强度，断裂韧性等有关，而不同地区的物料其破碎特性差别很大，无法逐一研究每种物料破碎时颚板受到的破碎力的大小。而颚板受到压力的分布却很大程度上由破碎机来决定。我们利用电阻应变片法，以青石为物料，在最大给料水平下对实验用小型颚式破碎机颚板的受力进行了测量，以破碎机每个破碎周期应变的差值作为样本，利用统计方法对测量结果进行处理，统计结果表明颚板上部受力有很大波动性，中部受力较小却很均匀。

　　通过对不同部位的同时测量，可以得出颚板在水平，竖直方向受力变化，这两个方向的受力分布构成了颚板受力分布模型。从不同条件下颚板破碎力分布情况看，颚板受力分布有很大的相似性，水平方向中间受力大，两边受力小且有对称性；竖直方向在上中部和中下部较大，中间部分受力存在局部极小值。

　　比较不同条件对破碎力的分布的影响，在小排料口条件下颚板受力较大，而偏心轴转速对颚板的受力影响较小。颚板的受力分布模型为认识破碎机物料流动过程以及颚板磨损形成提供有利的帮助。