破碎及其力学特性

机械破碎是用外力施于被破碎的物料上，克服物料分子间的内聚力，使大块物料分裂成若干小块。任何一种破碎机都不是只有一种力破碎物料，通常是以某种力为主，配合其他种类力的作用，因此破碎机械施于物料的力是复杂的。破碎机械的施力方式有以下几种。

(1)压碎

将矿石放在两个挤压平面之间，施加压力F后(见图1-1a)，矿石因压应力达到其抗压强度限而破碎。

(2)劈裂

将矿石放在一个平面和个带有尖棱的工作表面之间受挤压(见图1—比)，当施加挤压力F后，矿石将沿挤压力F作用线方向劈裂成两半。根据实验和理论分析，矿石劈裂成两半的原因，是由于其劈裂平面上的拉应力达到了被破碎物料的抗压强度限。

(3)折断

将矿石放在带尖棱的挤压面之间，或放在两圆弧面之间受挤压，施加力F后(见图1-1c，d)，当其弯曲应力达到矿石的弯曲强度限时，矿石被折断。

(4)磨碎

矿石同时受挤压力只和剪切力F作用后(见图1-1e)，矿石内的剪应力达到其剪切强度限时，矿石即被破碎。

(5)冲击破碎

矿石受高速回转机件的冲击力作用而破碎(见图l—1f)。由于施加力是瞬间作用的，变形来不及扩展到被撞击物的各部位，就只在撞击处发生相当大的局部应力，沿着内部的微观裂纹破碎。所以动载荷的破碎作用较蝉载荷的大。

实际上，任何一种破碎机都不是以菜“神施力形式进行破碎的，一般都是两种或两种以上施力形式联合进行破碎。出十领式破碎帆的破碎工作面是交错布置的齿形衬板，因此其破碎作业有前二种破碎形式。当破碎机两工作面沿表面方向的相对运动位移加大而加强磨碎作业时，粉碎效率低，能耗大，机件磨损严重，将会降低破碎机的破碎效果。

矿石都由多种办助组成，各矿物的物理机械性质差别很大，故当破碎机的施力方式与矿石性质相适应时，才有好的破碎效果。对十硬矿石，采用折断配合冲击来破碎比较合适，如用研磨粉碎，机件会遭受严重磨损。对于脆性矿石，采用劈裂和弯折破碎比较有利，若用研磨粉碎则产品中纫粉会增多。对于韧性及匙性较大的矿石，采用磨碎方式比较好。

可根据矿石的物理机械性质、矿块的形状和所要求的产品粒度来选择破碎施力方式，以及省该破碎施力方式相适应的破碎机械。各种矿石的物理机械性质见表1-1。