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破碎机和其它橡塑机械产品相比，发展是较迅速的一种。但目前国内市场应用起步不久，涉及领域不够广阔，最终产品市场对装备的推动力不够，限制了破碎设备的进一步科技提升和工艺创新。国内切割设备的产业规模太小, 国外该行业的厂家无合作兴趣, 因此此类设备对外合作基本上是空白。
3.1.1破碎理论的研究现状
针对破碎作业, 许多学者试图采用定量分析的方法, 建立破碎理论假设, 揭示能量消耗与物料粉碎状态之间的内在联系。在破碎理论的研究上, 主要有三大粉碎功耗学说及在三大学说的基础上发展起来的相关学说。
( 1) 面积学说。
Von R ittinge r P R 于1867年提出了著名的面积学说, 认为外力破碎物体所做之功将转化为新生表面积上的表面能, 故粉碎能耗与粉碎时新生表面积成正比, 即粉碎单位质量物料的能耗与新生的比表面积成正比。面积学说着重在物料破碎后的新生表面积, 面积学说理论认为破碎功全都是用来克服新生表面物料原分子之间的内聚力。这一理论在较大破碎比时, 与实验结果较为吻合。
( 2)体积学说。
吉尔皮切夫和F. 基克( 1885年) 认为, 外力粉碎物料所作的功, 完全用于使物料发生变形, 当变形能储至极限, 物料即被破坏。即为使几何相似的同种物料, 粉碎成形状相同的产品, 所需的功与它们的体积或质量成正比。体积学说以弹性理论为基础, 着重在于分析物料受外力作用而发生变形的程度。体积学说对物料的其他性质, 如表面形状、质地等未考虑。故一般较符合物料的压碎和击碎过程。
( 3)裂缝学说。
( 4)其他破碎理论。
3.1.2破碎机的发展主要存在的问题
( 1) 应用新型耐磨材料较少。
目前, 破碎机常选用常规的高铬铸铁、超高锰钢等。实际上破碎机中一些易磨损件应采用较好的新型耐磨材料, 可有助于提高破碎机的使用寿命。因此, 对破碎机中关键部件, 采用新型的耐磨材料应该是破碎机发展中的一个方向。
( 2) 计算机辅助设计水平较低。
众所周知, 采用现代设计方法, 如计算机辅助设计, 可以提高产品的性能和可靠性, 缩短产品开发周期, 提高产品竞争力。目前, 利用计算机进行二文设计已经十分普及, 然而, 利用三文绘图软件, 如P ro /E 进行设计的较少, 对破碎机的关键部件采用有限元软件ANSYS 进行分析的较少, 利用运动学软件ADAMS 对整机进行动力学分析的也较少。因此, 利用计算机对破碎机进行优化设计的研究应该进一步加强。
( 3) 破碎机的制造工艺水平较差。
破碎机的制造水平是研发先进破碎机的基础条件, 而目前矿石机械中, 多为粗放式的加工工艺, 且缺少先进的加工设备,这将难以保证破碎机的加工精度，破碎机的使用寿命和运行的稳定性也将难以保障。因此, 提高破碎机制造工艺水平也需提高。
3.2国外发展
国外传统的破碎机由于具有结构简单、工作可靠、制造容易、文修方便、价格低廉、适用性强等优点,所以在工业上得到广泛应用。其缺点是非连续性破碎、效率较低,破碎比较小,给矿不均匀引起磨损不均匀等。
国外切割破碎设备的发展日新月异。国外切割主要采用滚动轴承支承的主轴结构, 也有采用滚体静压支承主轴结构。这些设备的研制成功为我国替代进口设备节约外汇起到了积极的作用, 但产品的销售却以中低档和集成电路以外的材料切割为主,进行硅片加工为主的设备还不够多。国外生产线换代速度加快, 导致旧设备的廉价进口, 对国产设备造成了强烈冲击。
四、本课题的研究内容
4.1具体研究内容
1. 研究桶体变形与破拆力，选择破拆工艺。