单辊破碎机破碎岩石的力学分析与参数计算

2022-06-24王建华

世界有色金属 2022年7期

结核破碎是海底多金属结核采集过程中的重要性工作，由于多金属结核抗压轻度不高，其破碎设备主要采用单辊破碎机。目前单辊破碎机尚无成熟完整的理论计算方法。工程中多采用经验公式进行计算

，通过试验对参数进行确定，不能满足设备设计和改进完善的需要。

随着跨文化交流日益频繁，翻译研究正逐步走向深入，翻译的地位与作用越来越重要，对于人类文明的进步，各民族各区域间的政治、经济、文化交流具有难以估量的作用。随着这种“文化转向”的日益推进，译者作为翻译的实施者，其主体地位的进一步彰显迎来了新的“春天”。鉴于此种情况，译者的地位和作用更应该得到人们的认定和重视。笔者认为，在文学翻译中，译者是居主体地位，起主体作用。

本文基于矿岩点载破碎理论和破碎比功率，阐明了单辊破碎机破碎岩石机理，对其受力机制进行了力学分析，建立了其结构和运动参数对其性能特性的影响关系，提出了相应的计算流程，对现有破碎机进行了参数计算，并分析了诸参数的影响。本工作的分析结果及计算方法可为海底多金属结核单辊破碎机的设计、改进、参数优化提供依据。

1 矿岩的点载强度和破碎力

单辊破碎可以认为是矿岩的点载破碎。点载强度的测定如图1。

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根据进料尺寸和出料尺寸依等差数列分级，取直径为D的球状矿岩，（其中D

(max)为进料尺寸，D

(min)为出料口高的尺寸），按大小分行的上松下紧线性排列与破碎腔内，由破碎机（对应于破碎角β能产生破碎的转角和破碎口宽度B形成的可能产生破碎的空间）中，构成其（最大）填充模式，对应于不同直径D

的岩数为n

，其强度体积合体积：

岩石点载强度I

和其抗压强度R的关系可表达为：

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其点载荷系数K

随着试件直径（加载距离）线性增加，图2是根据试验结果得出的线性回归关系。

据此，可根据破碎材料的抗压强度R确定矿石的点载荷强度和破碎力（载荷）P点载荷强度

2 单辊破碎机受力分析

2.1 球状矿岩点载荷破碎原理和受力分析

单辊破碎（图3）利用破碎辊旋转，使辊齿和齿板间的间隙逐渐减小，由齿辊对其之间的球状矿岩在O点施加点载荷，当其载荷使矿石达到（或超过）其点载强度时，此时矿岩受力OP为其临界载荷P，矿岩对辊齿的最大法向作用力OP

；同时由于破碎辊旋转，辊齿上反作用一与旋转方向相反的切向摩擦力OF

=fp（f摩擦系数），两者构成合力OC

，对破碎滚得扭力矩M

：由于OP

通过破碎辊转动中心O

，故不产生扭力矩；产生阻力矩的只有摩擦力OF

，且由于其为切向力（垂直于OO

），故其阻力矩：

2.2 破碎腔的理想（最大）填充模式

两相对压头所加载p逐渐增大，首先在压头和试件的接触点产生辐射状裂纹，它逐步向中心扩展，扩展到一定程度导致失稳。裂纹迅速贯穿整个试件形成断裂，点载荷试验实质上是裂纹的发生发展过程和断裂特性。常用的点载荷强度指标有

：

图4为根据目前破碎机结构的破碎腔理想填充模式。

3 破碎腔的合成阻力矩

对应于破碎腔理想填充模式中，对于不同粒径直径（D

）破碎体，其破碎力：p

(N)，式中I

=R/K

’K

=13.9+0.184D

(mm)

考虑破碎材料的不规则（非球形）情况，其合成阻力矩。

式中K

为形状参数。

破碎机的给料速率存在相应的阀值（最大给料速率），它和破碎机的填充体积（供料口大小、深度）相关。当破碎机要求的产能较小（小于其阀值）时，给料机速率可直接取为要求的产能A即：

考虑到形状对体积、充填和供料等因素的影响，则采用实际破碎体积。

4 单辊破碎机转速的确定

单辊破碎机转速n和其给料速率v

（单位时间的进料重量）密切相关。给定破碎机的给料速率v

(t/h)，则其要求秒破碎体积：

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式中P为断裂时的临界载荷（N），D为两压头间的距离，I

的单位为N/mm

(MPa)。由A=0.785D

，有：

湖北省随州市目前正在着力优化经济结构，现阶段湖北省随州市的三次产业结构占比为第三产业占比32%，第二产业占比42%，第一产业占比25.7%，相比2010年随州市的三次产业结构占比，第二产业和第三产业所占比例都有相对较为明显的增幅，尤其是第三产业，增幅达到了3%，而第一产业所占比例则有了非常明显的下降趋势。

式中K

为周破碎倍增系数，为圆角（360°）和破碎角比。

故考虑破碎比的情况下，单辊破碎矿岩破碎比功为

：

式中ρ为破碎材料的比重。

当产能较大（大于其阀值）时，此时给料速率是其对应的阀值，即转速亦存在对应的阀值n

最高转速，在此时即使再加大转速，亦不能增大产能，其相应的阀值由试验确定。同时应根据产能要求选定合适的填充体积，即高的产能应选较大的填充体积（较大的供料口和深度）。在给定转速n的情况下，亦可根据n计算产能，即：

式中C

，C

分别为体积、填充合供料影响系数。

则根据给料速率要求的破碎机转速：

按照实验条件, 计算参数为: 自由来流Mach数Ma∞=8.0, 总压P0=6.0 MPa, 总温T0=1 100 K, 来流介质为空气, 单位Reynolds数Re=7.053×106/m, 以平板前缘至楔体前缘距离为特征长度定义的当地Reynolds数Re=2.03×106. 实验已表明在三维楔体处仍然为层流流动, 因此按定常层流条件进行计算.

5 破碎比功

破碎比功-破碎单位体积岩石所需之功，是岩石破碎的重要指标，它和岩石特性、破碎方式和破碎比相关，上述得出的转矩和转速尚需满足破碎比功的要求，即破碎机输入的比功应大于对岩石破碎比功

。特征比功的定义是某种破碎的破碎比功a和单辊抗压强度R之比：

作者简要讨论了英语典故性成语的特点及其汉译中所面临的一些问题。事实上，这样的英语典故性成语很多，掌握它们不是一件容易的事。恰好，有一些中文典故性成语，它们和英文具有相似的特点和功能，比如谚语“破釜沉舟”等成语典故。尽管中英两种语言有一些类似巧合，但是如果认为这两种语言以及他们的文化背景是一致的，那就错了。因此只要我们弄清楚两种语言典故性成语的起源及其特点，就不难发现它们的差异。

α和R具有相同的量纲，α＊为一无量纲量，α的单位为J/cm

R的单位为MPa。表中给出了一些岩石破碎方法的特征比功的范围。其中强度试验α＊最小，这是因为测试件压裂，建立的新岩，和其接近，由于动力效应（比功增大），可取大值0.01，但应考虑破碎增大新表面）的影响。通常一般认为，对破碎比不大的破碎方法，如强度试验、破碎机等，相似说比较符合

。

中国互联网正在蓬勃发展，中国互联网协会、中国电子商务诚信联盟等行业协会以及每个企业都有义务保护用户的个人隐私信息不被泄露。行业协会及企业应该建立健全相关的规范来约束自己进而用户信息。在我国，大型的企业均制定了相关的企业规范，例如百度发布百度隐私权保护声明，在信息提取、信息使用等方面做了规定，严格保障信息安全。此外，新浪、搜狐等大型企业均发布了企业规范。比较世界各国在网络信息安全方面的措施，美国是比较重视行业协会发挥自律作用的国家。美国建议性的行业指引、网络隐私认证计划、技术保护模式是美国行业自律的主要形式。在行业自律如何发挥作用方面，我国可以借鉴美国模式[7]。