破碎及其力學特性

機械破碎是用外力施于被破碎的物料上，克服物料分子間的內聚力，使大塊物料分裂成若干小塊。任何一種破碎機都不是只有一種力破碎物料，通常是以某種力為主，配合其他種類力的作用，因此破碎機械施于物料的力是復雜的。破碎機械的施力方式有以下幾種。

(1)壓碎

將礦石放在兩個擠壓平面之間，施加壓力F后(見圖1-1a)，礦石因壓應力達到其抗壓強度限而破碎。

(2)劈裂

將礦石放在一個平面和個帶有尖棱的工作表面之間受擠壓(見圖1—比)，當施加擠壓力F后，礦石將沿擠壓力F作用線方向劈裂成兩半。根據實驗和理論分析，礦石劈裂成兩半的原因，是由于其劈裂平面上的拉應力達到了被破碎物料的抗壓強度限。

(3)折斷

將礦石放在帶尖棱的擠壓面之間，或放在兩圓弧面之間受擠壓，施加力F后(見圖1-1c，d)，當其彎曲應力達到礦石的彎曲強度限時，礦石被折斷。

(4)磨碎

礦石同時受擠壓力只和剪切力F作用后(見圖1-1e)，礦石內的剪應力達到其剪切強度限時，礦石即被破碎。

(5)沖擊破碎

礦石受高速回轉機件的沖擊力作用而破碎(見圖l—1f)。由于施加力是瞬間作用的，變形來不及擴展到被撞擊物的各部位，就只在撞擊處發生相當大的局部應力，沿著內部的微觀裂紋破碎。所以動載荷的破碎作用較蟬載荷的大。

實際上，任何一種破碎機都不是以菜“神施力形式進行破碎的，一般都是兩種或兩種以上施力形式聯合進行破碎。出十領式破碎帆的破碎工作面是交錯布置的齒形襯板，因此其破碎作業有前二種破碎形式。當破碎機兩工作面沿表面方向的相對運動位移加大而加強磨碎作業時，粉碎效率低，能耗大，機件磨損嚴重，將會降低破碎機的破碎效果。

礦石都由多種辦助組成，各礦物的物理機械性質差別很大，故當破碎機的施力方式與礦石性質相適應時，才有好的破碎效果。對十硬礦石，采用折斷配合沖擊來破碎比較合適，如用研磨粉碎，機件會遭受嚴重磨損。對于脆性礦石，采用劈裂和彎折破碎比較有利，若用研磨粉碎則產品中紉粉會增多。對于韌性及匙性較大的礦石，采用磨碎方式比較好。

可根據礦石的物理機械性質、礦塊的形狀和所要求的產品粒度來選擇破碎施力方式，以及省該破碎施力方式相適應的破碎機械。各種礦石的物理機械性質見表1-1。