為了利用反擊式破碎機(jī)操作模型對(duì)反擊式破碎機(jī)破碎產(chǎn)品粒度進(jìn)行數(shù)值仿真分析，必須對(duì)破碎腔各破碎層選擇函數(shù)模型和破碎函數(shù)模型進(jìn)行深入探討。本文中采用國(guó)產(chǎn)RMTl50B巖石力學(xué)試驗(yàn)機(jī)對(duì)散體物料層壓破碎過(guò)程進(jìn)行試驗(yàn)研究，建立各破碎層選擇函數(shù)和破碎函數(shù)與破碎機(jī)工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系模型，為對(duì)反擊式破碎機(jī)破碎產(chǎn)品粒度仿真優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。

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層壓破碎試驗(yàn)原理

在石子壓碎儀中裝滿松散的散體物料，層壓破碎試驗(yàn)前的散體物料高度為h，對(duì)石子施加破碎壓力F，壓桿進(jìn)給壓縮量s，石子壓碎儀內(nèi)巖石散體物料發(fā)生層壓破碎，對(duì)層壓破碎的破碎產(chǎn)品進(jìn)行篩分分析，得到一系列破碎產(chǎn)品粒度分布試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)回歸分析，建立層壓破碎過(guò)程選擇函數(shù)和破碎函數(shù)與進(jìn)給壓縮比和粒度分布系數(shù)的關(guān)系模型。

粒度分布系數(shù)是描述散體物料在層壓破碎前粒度分布均勻性對(duì)選擇函數(shù)產(chǎn)生影響的指數(shù)。因此，層壓破碎試驗(yàn)考慮了破碎過(guò)程中細(xì)粒散體物料對(duì)粗粒散體物料的破碎保護(hù)作用。以反擊破碎機(jī)為研究對(duì)象，詳細(xì)探討基于層壓破碎原理的反擊式破碎機(jī)層壓破碎過(guò)程試驗(yàn)原理，破碎壁和軋壁對(duì)反擊破碎機(jī)破碎腔各破碎分層內(nèi)散體物料的層壓破碎過(guò)程可看作破碎壁和軋臼壁對(duì)圓柱形容器內(nèi)巖石散體物料的層壓破碎過(guò)程，因此可利用對(duì)石子壓碎儀內(nèi)巖石散體物料的層壓破碎試驗(yàn)來(lái)模擬反擊式破碎機(jī)破碎腔內(nèi)各破碎層巖石散體物料的層壓破碎過(guò)程。

假設(shè)反擊破碎機(jī)的破碎壁和軋臼壁對(duì)破碎腔各破碎層的散體物料的層壓破碎過(guò)程的擠壓進(jìn)給壓縮量，則在對(duì)石子壓碎儀內(nèi)散體物料進(jìn)行層壓破碎試驗(yàn)時(shí)，可使石子壓碎儀壓柱在每次破碎試驗(yàn)中分別進(jìn)給料機(jī)，從而利用石子壓碎儀內(nèi)的一系列層壓破碎試驗(yàn)?zāi)M反擊破碎機(jī)整個(gè)破碎腔對(duì)散體物料的層壓破碎過(guò)程。散體物料層壓破碎過(guò)程選擇函數(shù)與破碎腔各破碎層進(jìn)給壓縮量和破碎前粒度分布系數(shù)密切相關(guān)，是關(guān)于各迸給壓縮量和粒度分布系數(shù)的函數(shù)，而破碎函數(shù)由初始粒度和進(jìn)給壓縮量決定，式中墨為第f破碎層壓縮量，鬼為第f層散體物料層壓破碎前的料層高度，仉為第f層散體物料粒度分布系數(shù)，Z為初始粒度分布。此外，破碎腔各破碎層壓縮量的大小由破碎機(jī)工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)決定，因此建立選擇函數(shù)和破碎函數(shù)的關(guān)系模型可以進(jìn)一步得到選擇函數(shù)和破碎函數(shù)與破碎機(jī)工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系模型，從而為深入探討反擊破碎機(jī)性能與破碎機(jī)工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。

因此，建立反擊破碎機(jī)破碎腔各破碎層選擇函數(shù)和破碎函數(shù)模型，就是必須建立選擇函數(shù)和破碎函數(shù)與破碎腔各破碎層進(jìn)給壓縮量量、散體物料破碎前高度、破碎前初始粒度和破碎前散體物料粒度分布系數(shù)之間的關(guān)系模型。

選擇函數(shù)和破碎函數(shù)試驗(yàn)

選擇函數(shù)模型是關(guān)于破碎腔各破碎層進(jìn)給壓縮量和相應(yīng)散體物料粒度分布系數(shù)的函數(shù)。當(dāng)散體物料層壓破碎過(guò)程中粉末狀破碎產(chǎn)品所占比例較大，在破碎工作中粉末狀散體物料對(duì)粗顆粒散體物料形成保護(hù)時(shí)，必須充分考慮粒度分布系數(shù)對(duì)選擇函數(shù)的影響。破碎函是描述反擊破碎機(jī)各破碎層散體物料層壓破碎產(chǎn)品粒度分布情況的數(shù)學(xué)模型，是關(guān)于進(jìn)給壓縮比的函數(shù)。試驗(yàn)以石灰石為研究對(duì)象，其試驗(yàn)過(guò)程步驟如下所述。

(1)取適量石灰石散體物料裝入石子壓碎儀，對(duì)石子壓碎儀內(nèi)散體物料進(jìn)行夯實(shí)，用壓柱對(duì)石子壓碎儀內(nèi)散體物料進(jìn)行齊整，使散體物料頂面盡量平整。

(2)裝有石灰石散體物料的石子壓碎儀放到RMT。150B巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)上，準(zhǔn)備進(jìn)行層壓破碎試驗(yàn)。

(3)通過(guò)RMT．150B巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)的微機(jī)控制系統(tǒng)，根據(jù)擠進(jìn)給壓縮比確定試驗(yàn)進(jìn)行壓縮量，對(duì)石子壓碎儀內(nèi)散體物料進(jìn)行層壓破碎試驗(yàn)。

(4)利用新石子標(biāo)準(zhǔn)篩和電子稱對(duì)層壓破碎后散體物料進(jìn)行篩分分析，得到層壓破碎篩下粒度分布數(shù)據(jù)和相應(yīng)曲線。

(5)把篩分后的散體物料混合均勻并裝回石子壓碎儀中，夯實(shí)散體物料并使其高度為上次擠壓破碎末時(shí)的高度。

(6)改變進(jìn)給壓縮比對(duì)步驟(5)中散體物料進(jìn)行層壓破碎試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)并對(duì)破碎產(chǎn)品進(jìn)行篩分分析。

(7)重復(fù)試驗(yàn)步驟(1)～(6)若干次，得到相應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果。

(8)對(duì)以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)回歸分析，得到層壓破碎過(guò)程選擇函數(shù)模型和破碎函數(shù)模型。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)回歸分析

對(duì)得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)回歸分析，考慮粒度分布系數(shù)對(duì)層壓破碎選擇過(guò)程的影響，可以建立選擇函數(shù)模型和破碎函數(shù)模型?；诓槟估砉ご髮W(xué)提出的選擇函數(shù)模型和破碎函數(shù)模型H，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到選擇函數(shù)模型和破碎函數(shù)模型。粒度分布系數(shù)計(jì)算方法，式中仃為粒度分布系數(shù)，為粒級(jí)f的散體物料所占百分比，4為粒級(jí)f散體物料的平均粒度，d為各粒級(jí)平均粒度，以為粒級(jí)數(shù)。粒度分布系數(shù)仃可有效地描述各粒級(jí)散體物料的分布情況，當(dāng)各粒級(jí)分布不均勻時(shí)，粒度分布系數(shù)仃值變大，相應(yīng)選擇函數(shù)減小。反之，當(dāng)各粒級(jí)分布趨向均勻時(shí)，粒度分布系數(shù)仃值變小，相應(yīng)選擇函數(shù)變大。因此，粒度分布系數(shù)可以有效地描述粒度分布不均勻所帶來(lái)對(duì)選擇函數(shù)的影響?；谶x擇函數(shù)模型和破碎函數(shù)模型，利用Matlab數(shù)值仿真工具對(duì)其進(jìn)行數(shù)值仿真模擬，可得到選擇函數(shù)和破碎函數(shù)。