破碎机械的施力情况

    任何一种碎矿机和磨矿机都不是只用一种力破碎矿石，通常是以某种力为主，配合上其他种类力的作用，因此,破碎机械施于矿石的力是复杂的。为了便于分析和研究,常常着重考虑主要的力,对于其他种力的影响仅作附带考查。破碎机械的施力情况，可以分为压碎、劈开、折断、磨剥和冲击等,表示在下图中。机械的施力情形不同,应当考虑的矿石的强度种类也有区别。对于压碎，应当考虑矿石的抗压强度；对于劈开,要注意它的抗拉强度；对于折断,要注意的是矿石的抗弯强度；磨剥矿石时,就应当考虑它的抗剪切强度,破碎机械都是用它的工作部件以动载荷反复作用于矿石，因而具有一定的冲击效果,当矿石被冲击时,就应当考虑它的抗冲击强度，在以后学习各种破碎机械的工作原理时，对它们的施力情况,应当分清楚，例如矿石在颚式碎矿机的齿板间被破碎时，受到劈开作用,矿石的抗劈开强度约为抗拉伸强度的1.2倍。

图中  破碎机械对矿石的施力情形
（a）压碎；（b）劈开；（c）折断；（d）磨剥；（e）冲击

    一物体撞击另一物体时，前者的动能迅速地转变为后者的形变位能,而且局部地集中在被撞击处。如果撞击速度高,变形来不及扩展到被撞击物的全部，就在撞击处发生相当大的局部应力,故动载荷的破坏作用较静载荷的大。如载荷超过疲劳极限，增加反复冲击次数，可以减少发生破坏所需的应力。因此，用高频冲击的方法破碎矿石有很好的效果,功率消耗较小，破碎比高而过粉碎轻，容易在较粗粒级发生充分的解离。近年来出现的反击式碎矿机和振动球磨等,都具有高频冲击的特点。
    一般矿石都是由多种矿物组成的,它们的物理性质并不一样,有时还有很大差别,如煤块中的精煤和黄铁矿及矸子，伟晶花岗岩中的绿柱石和长石等等。当破碎这类矿石时，其中各矿物被破碎的情形就不一样，有的被破碎成较粗的粒子,有的却较细。这种现象叫选择性破碎。发生选择性破碎的根本原因是矿石中各矿物的机械性质差别很大,但破碎机械的性能也有影响，如反击式碎矿机和自磨机就较容易产生选择性破碎。注意这种现象在选矿工艺中很重要。例如,对有用矿物比脉石易泥化的矿石，应当先将已解离的含有用矿物较多的粒级分出，不必等待将全部矿料都磨到同样细度,从而有利于减轻过粉碎。筛选方法也就是以选择性破碎为根据的。
    在了解矿石的机械性质和破碎机的施力情形之后，就要注意破碎机的施力方式应该与矿石的性质相适应，才会有好的效果。对于硬矿石，应当用弯折配合上冲击来破碎它，如果用磨剥,机器必遭严重磨损。对于脆性矿石，弯折和劈开较为有利。如用磨剥，产品中的过细粉末就会太多。对于韧性及粘性较大的矿石,采用磨剥的方式破碎它,就较为合理。由于物料的机械性质是形形色色的，所以破碎机械也就多种多样。以后虽然只介绍处理岩矿的典型机械,，没有涉及到选煤厂及破碎某些化工原料的设备，如果明白破碎机械的施力情形必须与矿石性质相适应的道理,也就能够对它们作分析了。