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基于碎石機的總體平衡模型，國內(nèi)外許多學(xué)者對碎石機的破碎過程進行了深入研究，得到許多有意義的研究成果，例如破碎過程的矩陣模型、動力學(xué)模型和理想混合模型，為碎石機的研制開發(fā)做出重要貢獻。
碎石機的總體平衡模型是指由各粒級顆粒組成的破碎產(chǎn)品總質(zhì)量與這些散體物料在破碎前的總質(zhì)量相等，也即散體物料在破碎前后質(zhì)量必須守恒，而不管粒度發(fā)生怎樣的變化，F(xiàn)向量為破碎給料、P向量為破碎產(chǎn)品、B方陣為破碎操作算子、fi對應(yīng)第i粒級給料占總給料的質(zhì)量百分比、Pi對應(yīng)于第i粒級破碎產(chǎn)品占碎石機的總破碎產(chǎn)品質(zhì)量百分比、Bii為破碎函數(shù)Bi、選擇函數(shù)Si和分級函數(shù)Ci等的函數(shù)。f1至fn，粒級依次減小，也即序號越小，所代表粒級越粗，序號越大，所代表粒級越細，同理，從P1至Pn以亦然。粒級P1的破碎產(chǎn)品從粒級f1的給料中獲得，粒級P2的破碎產(chǎn)品從粒級f1和f2粒級的給料獲得，依次類推，粒級見的破碎產(chǎn)品可從石f1至fn粒級的給料中獲得，表明某粒級破碎產(chǎn)品只能從與破碎產(chǎn)品粒級粗細相同或者更粗粒級的給料中經(jīng)破碎后獲得。
大型顎破尺寸大、質(zhì)量大、轉(zhuǎn)動慣量大、沖擊振動大，如PE750×1050的外形尺2700×2400×3000mm，重約30t，所以對大型顎破的設(shè)計更應(yīng)該考慮其操作和維護的方便，筆者提出大型顎破的設(shè)計應(yīng)從以下機電控制等幾方面考慮，使其操作方便、更加人性化。
大型顎破的傳動一般是電機的直接負載，因而起動時間較長、造成電機的過熱甚至燒毀。如采用容量較大電動機啟動靜摩擦力較大的大慣性顎破，則形成“大馬拉小車”現(xiàn)象。目前大型顎破在啟動時，用吊車或提升機驅(qū)動飛輪，使其偏心轉(zhuǎn)到偏心軸的上方，方可啟動。這種啟動方式非常麻煩，筆者采用液力偶合器啟動大型顎破。
大型顎破采用液力偶合器啟動，可縮短電動機啟動時間，改善起動性能，減少啟動平均電流，提高電機啟動能力，從而保護電機和對電網(wǎng)的沖擊，起到節(jié)能的效果。如大型顎破，采用油泵供油系統(tǒng)，液力偶合器還可以順序啟動油泵電機和顎破電機。采用液力偶合器傳動，先啟動油泵電機，隔一定的時間再啟動顎破電機，逐漸將大型顎破電機依次啟動完畢，整個啟動過程平穩(wěn)有序無振動。這樣解決了兩電機驅(qū)動大型顎破的先后順序問題，并節(jié)約電能。
顎破是一種間歇工作的機器，作業(yè)工況及其惡劣，且大型顎破的來料不均勻性非常明顯。顎破在工作行程破碎物料而空行程只是克服機構(gòu)中的有害阻力，所以造成機器轉(zhuǎn)動速度波動性很大及電機的負荷不均勻，尖峰負荷通常為平均負荷的3倍以上。為使大型顎破工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速波動小，電機負荷均勻，節(jié)約電能，筆者選擇變頻電機。變頻電機是變頻感應(yīng)電動機和變頻器的總稱，是一種交流調(diào)速方式。當(dāng)大型顎破的負載增加時，電機的軸轉(zhuǎn)速能自動隨之變化。電機在變頻器的驅(qū)動下實現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速與扭矩，以適應(yīng)負載的需求變化，還能節(jié)約30～40％電耗。
為充分發(fā)揮顎式破碎機的工作性能，在對破碎機進行給料時必須滿足充分給料要求，否則破碎機存在待料現(xiàn)象，將對破碎機生產(chǎn)率、破碎產(chǎn)品質(zhì)量和襯板磨損等產(chǎn)生重要影響。顎式破碎機工作過程中的均勻給料情況對破碎機工作性能有重要影響。當(dāng)均勻給料得到保證時，破碎機破碎力分布合理，襯板磨損均勻，有利于發(fā)揮破碎機的zui大工作性能。在國外現(xiàn)代高能顎式破碎機中，均采用旋轉(zhuǎn)布料器實現(xiàn)對破碎機的均勻給料，從而保證破碎機工作性能的充分發(fā)揮。旋轉(zhuǎn)布料器已經(jīng)標準化，可根據(jù)需要進行選用。
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