反击式破碎机反击板工作过程中的应力分析

反击式破碎机工作过程主要通过高速旋转的转子对物料进行冲击破碎，受冲击的物料被赋予能量，在其他物料与反击板之间相互碰撞破碎。在破碎机工作过程中，反击板不断受到物料的冲击，作用在反击板每个瞬间的载荷不等，加上反击板体的形状复杂，在实际设计中无法计算反击板各处的受力情况。下面本文针对国内反击式破碎机工作过程中物料与反击板的碰撞的过程进行动能学研究，对反击板受力的变化和物料与反击板碰撞前后的运动情况进行分析。

一、反击板应力分析

由于石块与反击板发生碰撞的时间很短，在计算时定义石块与反击板接触瞬间为0时刻，并设定截止时间为2ms。石块与反击板碰撞过程中，反击板受到的平等效应力变化，石块与反击板碰撞0.40059ms时其等效应力达到极值。所以选取该时刻的应力云图可以用来校核反击板的强度是否满足要求。出现较大应力的部位在反击板基体上，较大应力值为767MPa，小于反击板基体材料的失效应力，所以可初步判断其强度满足设计要求。

另外针对应力较大的区域进行应力变化过程进行分析，分析得出反击板基体两端的顶点，其应力情况决定反击板的工作性能。较大应力偏大的地方，说明应力集中比较严重，在反复的碰撞过程中，会降低反击板的疲劳强度。所以应该对此处进行优化，比如增大圆角或是在设计时增加此处的厚度以减少应力集中。

以上主要对反击板基体的应力进行分析，下面研究反击衬板在碰撞过程的受力情况。其受力较大的地方就是与岩石碰撞的位置，并且应力小于200MPa，说明反击衬板的强度满足破碎过程的要求。

通过对碰撞过程中反击板各部位受力进行分析，可以得出，在石块冲击反击板时，主要承受冲击力的部位为反击板的基体。所以在设计时反击板基体强度必须达到设计要求，并且应尽量地避免应力集中，以提高反击板的使用寿命。在实际生产过程中，耐磨衬板与石块发生直接碰撞，磨损严重，需定期更换。在更换衬板的同时，应对反击板基体应力较大危险点进行检査，一旦出问题，应及时修复或更换，防止反击板基体因疲劳失效造成事故。

二、碰撞过程中石块的运动

另外对石块碰撞前后的飞行速度进行分析，初步分析其速度为零的时问为0.4ms左右，这也是反击板受到较大平等效应力的时间。在此之后石块以较高的速度被反弹回去，其动能损失仅为20%，即在碰撞过程中石块只有少部分的动能转化为了破碎能，而被反弹回去的石块会与后续的石块发生高速碰撞，达到更好的破碎效果。

对碰撞过程中石块的运动情况进行分析，说明了反击式破碎机中物料的破碎形式主要是靠物料之间的相互碰撞与摩擦。而转子与反击板虽然对物料有破碎效果，但是其主要作用是为物料的破碎提供动能与破碎路径。

经以上对物料破碎过程的分析，在设计破碎机时，应当重点考虑如何延长物料的反击路径与提高物料之间的碰撞效果。并且在实际生产过程中，合理的给料速度（单位时间进入破碎机入料口的石块质量）也是影响破碎机生产效率的重要因素。如果给料速度过低，同一时刻破碎腔中的石块过少，会降低石块间的碰撞机会，影响破碎效率。但如果给料速度过快，破碎腔内的物料过多，影响石块间的碰撞效果，所以在实际生产中应根据转子的转速和破碎腔的大小确定破碎机给料设备的给料速度，以提高破碎机的生产效率。

本文首先分析了反击板在碰撞过程中的应力变化情况，为反击板结构的设计与优化提供依据。并对实际生产过程中反击板的检修和维护有一定的指导作用。其次又对碰撞过程中石块的运动情况进行分析，证明了在破碎过程中，石块之间的自由冲击破碎为破碎过程的主导，并指出合理的给料速度对破碎机生产效率有很大影响。