關于反擊式破碎機成品粒度的優(yōu)化實驗

為了驗證反擊式破碎機在實際生產(chǎn)過程中的破碎結果，粒度分析，應首先進行實驗分析與研究。關于反擊式破碎機成品粒度的優(yōu)化實驗主要包含以下內(nèi)容：破碎產(chǎn)品粒度優(yōu)化模型、算例分析與樣機試驗、樣機試驗以及最終結論。

破碎產(chǎn)品粒度優(yōu)化模型

散體物料層壓破碎過程選擇函數(shù)模型和破碎函數(shù)模型均為相應進給壓縮比的函數(shù)，而各破碎層進給壓縮比是關于破碎機工作參數(shù)和結構參數(shù)的函數(shù)，因此選擇函數(shù)模型與破碎函數(shù)模型是關于破碎機工作參數(shù)與結構參數(shù)的函數(shù)。在本文中，選擇破碎機工作參數(shù)與結構參數(shù)作為優(yōu)化模型設計變量，式中B為給料口尺寸，b為排料口尺寸，層嚙角分別為破碎腔各破碎層嚙角。斷分別為破碎機工作參數(shù)，fl～0分別為破碎機其他結構參數(shù)。在破碎粉磨領域，破碎機標定排料粒度是衡量破碎機破碎產(chǎn)品質(zhì)量的重要參數(shù)。所謂標定排料粒度，是指小于排料口的破碎產(chǎn)品占總破碎產(chǎn)品的質(zhì)量百分比。因此，選擇擠壓類破碎機標定排料粒度作為反擊式破碎機破碎產(chǎn)品粒度優(yōu)化模型的目標函數(shù)式中＆為閉邊排料口尺寸，X為散體物料粒度。破碎產(chǎn)品優(yōu)化模型的設計約束主要包括邊界約束和性能約束，邊界約束主要為設計變量取值范圍，而性能約束主要是保證破碎機滿足要求的工作性能方面的約束，包括轉速、生產(chǎn)率和沖程等，一般為非線性約束。擠壓類破碎機破碎產(chǎn)品粒度優(yōu)化模型的設計約束。

算例分析與樣機試驗

為驗證選擇函數(shù)模型、破碎函數(shù)模型和破碎產(chǎn)品粒度優(yōu)化模型的可行性和可靠性，現(xiàn)以國產(chǎn) PYB900反擊破碎機為算例，對破碎產(chǎn)品粒度分布進行仿真優(yōu)化分析。取偏心套轉速為343／min、進動角為2。動錐底角為40，偏心距為12度，沖程為39mm，給料口為140ranl，排料口為15mm 和平行區(qū)長度為75mm，給料粒度在60～70i／ira間均勻分布，建立如式(9)～(11)所示的破碎產(chǎn)品粒度優(yōu)化模型?；谛蛄卸我?guī)劃法）寫優(yōu)化設計程序，對PYB900反擊破碎機破碎產(chǎn)品粒度分布進行優(yōu)化，得到如表2和6所示的優(yōu)化結果。

當以單顆粒破碎為主時，其標定排料粒度為21.3％，而改為以層壓破碎為主時，其標定排料粒度提高到78.8％。此外，小于5mill的細粒顆粒在以單顆粒破碎為主時，占破碎產(chǎn)品僅為4.5％，而改為層壓破碎后提高到49.4％?？梢?，細粒質(zhì)量分數(shù)大大增加。另外，如6a為各破碎層層壓破碎產(chǎn)品篩下粒度分布，6b為單顆粒破碎與層壓破碎產(chǎn)品粒度分布對比，從6可知，在給料粒度相同的情況下，層壓破碎有著單顆粒破碎無法比擬的優(yōu)點，極大地提高了破碎機工作性能，改善了破碎產(chǎn)品質(zhì)量，增加了細粒產(chǎn)品質(zhì)量分數(shù)。

樣機試驗

為驗證模型的可行性和可靠性，該研究成果應用于紅星機器破碎機，基于算例分析結果，對傳統(tǒng)PYB900反擊破碎機進行改進設計，研制物理樣機一臺，如7所示。經(jīng)物理樣機試驗表明，改進設計后的物理樣機，標定排料粒度達到73％，小于5mill細粒質(zhì)量分數(shù)達到41％，與優(yōu)化值很接近，誤差很小。因此，反擊破碎機優(yōu)化后極大地提高了破碎機工作性能，改善了破碎產(chǎn)品質(zhì)量，驗證了模型的可行性和可靠性。7基于算例優(yōu)化結果研制的物理樣機

結論

(1)基于破碎矩陣模型、總體平衡模型和擠壓類破碎機破碎腔分層劃分研究，建立擠壓類破碎機層壓破碎過程操作模型，為有效控制破碎產(chǎn)品質(zhì)量提供一種方法。

(2)利用RMT.150B巖石力學試驗系統(tǒng)對擠壓類破碎機層壓破碎過程進行試驗模擬，對層壓破碎過程進行深入研究，建立擠壓類破碎機層壓破碎過程選擇函數(shù)模型和破碎函數(shù)模型，為對破碎產(chǎn)品粒度分布進行仿真優(yōu)化奠定了基礎。

(3)建立擠壓類破碎機層壓破碎產(chǎn)品粒度優(yōu)化模型，為研制開發(fā)、新型、效率高、節(jié)能和環(huán)保的現(xiàn)代高能擠壓類破碎機奠定了基礎。

(4)以國產(chǎn)PYB900反擊破碎機為算例，對破碎產(chǎn)品粒度進行仿真優(yōu)化分析，優(yōu)化結果應用于紅星機器破碎機，對傳統(tǒng)PYB900反擊破碎機進行改進設計，研制相應物理樣機一臺，經(jīng)物理樣機試驗驗證了模型的可行性和可靠性。