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影响锤片粉碎机粉碎物料细度因素分析【摘要】锤片粉碎机是一种常用的粉碎设备，其粉碎物料的细度受多种因素影响。
本文从锤片粉碎机的工作原理、物料特性、参数设定、操作条件和其他影响因素等方面进行了分析，探讨了这些因素对粉碎物料细度的影响。
研究发现，物料的硬度、湿度、形状等特性以及锤片粉碎机的转速、进料粒度、锤头形状等参数设定都会影响粉碎物料的细度。
合理的操作条件也对粉碎物料细度起着重要作用。
通过对这些影响因素的分析，我们可以更好地控制锤片粉碎机的粉碎效果，提高粉碎物料的细度和生产效率。
未来的研究方向可以侧重于优化锤片粉碎机的设定参数和操作条件，进一步提高粉碎效率和物料细度。
结论指出了影响锤片粉碎机粉碎物料细度的主要因素，并总结了本文的研究成果。
【关键词】锤片粉碎机，粉碎物料，细度，影响因素，工作原理，物料特性，参数，操作条件，影响因素分析，研究方向，结论总结。
1. 引言1.1 研究背景锤片粉碎机是一种常用的粉碎设备，广泛应用于工业生产中，用来将较大的物料破碎成细小的颗粒。
粉碎物料的细度是评价锤片粉碎机性能优劣的重要指标之一，对于提高生产效率和产品质量具有至关重要的作用。
研究影响锤片粉碎机粉碎物料细度的因素具有重要意义。
随着工业化的快速发展，各行业对物料粉碎细度的要求也越来越高，这就要求锤片粉碎机在实际生产中能够更好地满足这一需求。
目前关于锤片粉碎机粉碎物料细度的影响因素的研究还比较有限，尚未形成系统的理论体系。
有必要对影响锤片粉碎机粉碎物料细度的各种因素进行深入分析和研究，为提高锤片粉碎机的粉碎效率和产品质量提供理论支持。
本研究旨在探讨影响锤片粉碎机粉碎物料细度的各种因素，为进一步优化锤片粉碎机的工作性能和提高产品质量提供参考依据。
通过系统的实验和理论分析，希望能够揭示锤片粉碎机粉碎物料细度的形成机制，为相关领域的研究和应用提供新的思路和方法。
1.2 研究目的锤片粉碎机是一种常用的粉碎设备，在工业生产中起着重要的作用。
影响锤⽚式粉碎机粉碎性能的因素探讨锤⽚粉碎机粉碎性能的好坏，主要体现在产量、电耗和加⼯成本的⾼低等诸多⽅⾯。
但最主要的是产量要⾼，产量⾼了其它⽅⾯的因素也相应会好。
影响粉碎性能的因素主要有以下3个⽅⾯：第⼀是被粉碎物料；第⼆是粉碎机本⾝结构和参数；第三是与粉碎机配套的相关设施和参数。
下⾯将分别来讨论这些因素对粉碎性能的影响。
1、被粉碎物料的影响1.1物料品种脆性的物料⽐韧性的物料容易粉碎，纤维含量少的物料⽐纤维含量多的物料容易粉碎。
从饲料品种来看：⼤麦⽐燕麦容易粉碎，⼩麦⽐⼤麦容易粉碎，⽟⽶⽐⼩麦容易粉碎，⾼粱⽐⽟⽶容易粉碎。
麸⽪和稻壳由于含纤维多所以更难粉碎。
越难粉碎的物料，粉碎时产量越低，电耗越⾼，粉碎性能越差。
1.2物料含⽔率含⽔率低的物料⽐较容易粉碎，含⽔率越⾼越难粉碎。
以⼩麦为例，含⽔率由13%增加到14. 5%时，产量将下降20%。
所以粉碎物料的含⽔率应⼩于13%为适。
⽽且从贮藏的⾓度来看，饲料的含⽔率也不应⼤于13%。
1.3物料粉碎后成品粒度要求粉碎后成品的粒度越细，产量就越低，电耗就越⾼，粉碎难度就越⼤，粉碎性能也越差。
根据美国堪萨斯⼤学的研究报导，粉碎⽟⽶时成品的平均粒度从1000um降低到600um时，电耗从2.7 kW．h/t增加到3.8 kW．h/t。
但平均粒度再降低到400um时，电耗要增加到8.1 kW．h/t。
这清楚表明物料要粉碎到更⼩的粒度时，能量消耗将急剧加⼤，⽽⽣产率将急剧下降。
2、锤⽚粉碎机结构与参数的影响2.1粉碎室结构形式影响粉碎机粉碎性能的不是粉碎机的外观形状和外形尺⼨，⽽是粉碎机主要⼯作区域粉碎室的结构形式和参数。
近年来粉碎室由原来的结构形式改进成⽔滴式结构，并在其底部增加了能破坏物料环流层、增加锤⽚打击机会的⼆次粉碎槽结构，更进⼀步的提⾼了粉碎效果。
近年来这⽅⾯的⾰新还在不断的出现，⽽且⼤部分都已申请了专利。
如各种振动式粉碎机、撞击筛⾯式粉碎机和W槽型⼆次粉碎结构的出现，都对提⾼粉碎性能有极⼤的好处。
锤片式粉碎机转子系统的模态分析锤片式粉碎机是一种常用的粉碎设备，广泛应用于矿山、冶金、建筑、化工等领域。
其中，转子系统是粉碎机的核心部件之一，直接影响设备粉碎效率和使用寿命。
本文将对锤片式粉碎机转子系统进行模态分析，探究其振动特性和优化方向。
锤片式粉碎机的转子系统由转子、锤片、轴承、支撑架等组成。
转子是由轴承支撑的圆盘状结构，上面固定着若干个对称排列的锤片。
锤片的数量和布局方式根据设备型号和使用条件不同而有所差异。
锤片式粉碎机的转子系统通常有双旋转方向，即在工作时既可以顺时针旋转，也可以逆时针旋转。
转子的旋转方向、转速和锤片的布局方式等直接影响设备的粉碎效率和产量。
模态分析是应用于机械结构的一种基本分析方法，通过计算结构在不同自然频率下的振动模式和振型，确定结构的振动特性和可能出现的失效形式。
对于锤片式粉碎机的转子系统，进行模态分析可以提供设备设计和改进的关键依据，有助于改善其动力性能和粉碎效率。
1. 模型建立首先，需要找到转子系统的三维模型，进行参数化转换，生成有限元网格模型。
然后，确定转子系统的边界条件和加载模式，进行有限元计算，得到转子系统各自然频率下的振动模型。
一般来说，对于锤片式粉碎机转子系统，需要考虑不同的转速、锤片布局和转子公称直径等因素对振动特性的影响。
2. 结果分析根据有限元分析结果，可以得到转子系统不同自然频率下的振型图和频散曲线。
振型图描述了结构在不同频率下的振动模式和振型形态，是判断结构安全性和稳定性的重要指标。
频散曲线是描述机械结构在不同振动模式下的自由振动频率和振动模态的曲线。
通过分析不同自然频率下的振型图和频散曲线，可以判断转子系统存在的振动问题和主要振动模态，为改进和优化设备提供依据。
根据模态分析结果，对于锤片式粉碎机转子系统，需要从以下方面进行优化：1. 减小不平衡质量不平衡质量是影响转子系统振动的主要因素之一。
需要在设计和制造阶段严格控制转子系统的精度和质量，杜绝不平衡现象，降低振动幅值和振动频率。
收稿日期：2013－09－04；修稿日期：2013－09－18作者简介：张雷（1987－），男，硕士，研究方向为粮油加工机械。
通信作者：阮竞兰（1958－），女，教授，主要研究方向为粮食加工机械理论，通信地址：450007河南郑州市中原西路195号河南工业大学机电工程学院，E-mail ：ruanjl@126．com 。
锤片式粉碎机工作性能影响因素及研究现状张雷，阮竞兰（河南工业大学机电工程学院，郑州450007）摘要：分析了锤片末端线速度、锤片数量、筛孔直径、筛片开孔率和锤筛间隙等影响锤片式粉碎机工作性能的诸多因素，阐述了这些因素对粉碎机生产效率、产品质量和能耗等方面的影响。
扼要地论述了目前国内粉碎机的研究现状，并介绍了“异型粉碎室”、“振动筛”及“双转子”等新型锤片式粉碎机的结构特点和优点。
关键词：粉碎机；影响因素；研究现状中图分类号：TS210．3文献标识码：A文章编号：1005－1295（2013）06－0055－03doi ：10．3969/j．issn．1005－1295．2013．06．014The Analysis of Influence Factor and Ｒesearch Stayus of Hammer MillZHANG Lei ，ＲUAN Jing-lan（College of Mechanical and Electrical Engineering ，Henan University of Technology ，Zhengzhou 450007，China ）Abstract ：This paper analyzes several factors which influence the working performance of the hammer mill ，such as linear velocity of hammer end ，the number of hammer ，diameter sieve ，the perforation and corneri-te of screen and the hammer-screen space．It states the influence of these factors on hammer mill ’s production efficiency ，product quality and energy consumption．It also briefly elaborates the research situation of hammer mill in domestic ，and introduces the structure features and advantages of the special type grinding chamber of hammer mill ，the hammer grinder with wide horizontal vibrating screen and the double rotor structure of hammer mill．Key words ：crusher ；influence factor ；research status 在粮食物料粉碎行业中，锤片式粉碎机因其加工性能好、占地少、通用性强，而被广泛地采用。
锤片式粉碎机转子系统的模态分析锤片式粉碎机是一种常用的粉碎设备，主要用于粉碎各种材料。
其转子系统是锤片式粉碎机的核心部件，对设备的工作性能和粉碎效果起着决定性的影响。
对锤片式粉碎机转子系统进行模态分析对于了解其动力学性能和振动特性具有重要意义。
模态分析是一种用于研究机械结构动力学特性和振动模态的方法。
它通过对转子系统进行模型建立和数值计算，得出转子系统的固有频率、振型和固有振型等参数，从而揭示转子系统的振动行为和共振现象。
需要建立锤片式粉碎机转子系统的有限元模型。
模型中应包含转子、锤片、轴承等相关部件，并考虑这些部件之间的约束关系。
然后，对模型进行网格划分，将结构离散成有限的小元素。
接下来，利用有限元法建立转子系统的刚度矩阵和质量矩阵。
在此基础上，采用特征值分析方法，求解刚度矩阵和质量矩阵的特征值和特征向量，得到转子系统的固有频率和振型。
在进行模态分析之前，需要确定转子系统的工作状态和边界条件。
这可以通过实际工况数据以及设备设计参数进行确定。
模态分析的结果可分为稳定模态和不稳定模态。
稳定模态是指转子系统在一定的工况条件下持续稳定振动的频率和振型，而不稳定模态则是指转子系统在特定条件下出现共振或振动不稳定的现象。
模态分析结果可以用来评估锤片式粉碎机转子系统的工作性能和安全性。
固有频率可以反映转子系统的刚度和质量分布情况，从而帮助优化转子设计，提高转子系统的稳定性和工作效率。
振型和固有振型可以用来分析转子系统的振动模态分布，有助于避免共振和振动不稳定等问题的发生。
锤片式粉碎机转子系统的模态分析是一种用于研究其动力学性能和振动特性的重要方法。
通过模态分析，可以深入理解转子系统的振动行为和共振现象，为设备的设计和使用提供科学依据。
粉碎机锤片的研究
更新时间：2010-01-06 13:47:20
锤片式粉碎机，由于其结构简单，被广泛采用。
它是饲料厂电耗较高的机械，一般占粉料生产总能量的2/3，占颗粒料生产总能量的1/3多。
因而如何使它增效节能，是饲料机械中的重要研究课题。
不少人为此付出了大量的心血，推导了不少公式，做了不少实验。
锤片是粉碎机中的核心工作部件，饲料粉碎全靠它。
它对粉碎机效率影响最大，因而人们对锤片也做过专题研究。
一、粉碎机锤片研究的现状
饲料在粉碎机中的粉碎过程究竟是怎样的？西德科学影片研究所为此拍摄了一部影片。
他们是采取每秒7500幅/s画面的拍摄速度，0．00001s的曝光时间拍摄的。
从影片的单幅画面上，可以清楚地看出一粒玉米在粉碎室内被粉碎的全过程。
从这部影片得出的结论是：玉米受到正面冲击时只需要很少的能量即能碎裂；但是受到偏心冲击时，需要大得多的能量才能碎裂。
而玉米粒在粉碎室内绝大多数都是属于偏心冲击，那就必然要浪费很多能量。
这就是粉碎机对能量利用不高的原因。
这就是说，要提高粉碎机效率，必须提高正面冲击率，唯一的办法就是增加锤片的厚度。
德国Friedish根据Rumpf关于粉碎理论的基础研究，以及Herfz及Kranz两人的论证，推导出影响物料碎裂极限应力的一些因素有关的公式（公式很复杂，这时从略）。
根据这个公式，在粉碎过程中冲击点的综合曲率半径r愈小，则饲料愈容易破碎。
r值是由饲料颗粒的曲率半径r1和锤片的曲率半径r2所组成，其关系为：
锤片的曲率半径r1可以认为是锤片厚度的一半。
当饲料种类已选定后，则颗粒的曲率半径r1为一常值。
为了提高粉碎效率就必须使r值减小，唯一的办法就是使r2也小，即采用较薄的锤片。
Richard在粉碎玉米的试验中分别采用厚度为1／16，1／8和1／4寸的锤片，在其它条件相同的情况下，得出的结论是：厚度1
／16寸的锤片比1／8寸的锤片能提高效率23％；比1／4寸的锤片能提高效率48％。
中国农业机械化科学研究院刘蔓茹等也做过这种实验，他（她）们用1．6，3，5，6．25mm厚度的锤片做粉碎玉米试验，结果是：1.6mm锤片比6.25mm 的效率提高45％；比5mm的效率提高25％。
上述两组实验都证明锤片薄，效率高。
因而Friedish的理论被公认为传统理论而延续至今。
但是这个理论和影片结论是对立的。
人们在形状和材料上也作了不少文章，但都解决不了上述互相对立的结论。
从此，人们对锤片的研究就进展不大了。
现在最普遍采用的仍是矩形锤片。
中华人民共和国专业标准和行业标准《锤片式粉碎机锤片》规定锤片型式为矩形。
岳阳正大和武汉华美都是用的美国粉碎机，其锤片也是矩形，株州湘大从瑞士进口的锤片还是矩形。
那么在锤片上还有没有文章可做呢？
实践是检验真理的唯一标准。
为了一个目的做实验，方法不同，结论相反，这只能说明那两种方法都有片面性。
要解决矛盾，首先要从分析矛盾入手。
西德影片所看到的是粉碎室内玉米的破碎情况，从室内来说，结论是正确的。
Friedish的理论和Richard、刘蔓茹的实验都是以玉米碎粒脱离粉碎室的数量计算的，结论也是正确的。
如果能找到一种设计方案，既能提高正面冲击率，又能使已达到粒度要求的颗粒尽快从筛孔出来，那就会使上述两个对立的结论统一起来，从而使粉碎机性能得到很大提高。
我设计的T型粉碎机锤片就是由
这种设想设计的，它能使两个对立的结论统一起来。
二、T型粉碎机锤片的特点
1．把锤片端部面积加大，提高正面冲击率。
物料进入粉碎室后，由于离心作用，饲料在筛片、齿板附近作环形运动，因而锤片冲击部位在锤片端部。
如果将整个锤片加厚，正面冲击率可以提高，但非工作部分推动空气运动的面积也加大了，使空气环流速度加快，从而减少了锤片对玉米的相对冲击速度，降低了玉米的破碎效率。
如果只加大工作部分的面积，减小非工作部分的面积，就既提高了正面冲击率，又减少了空气环流速度，从而增加了锤片对玉米的相对冲击速度，提高了玉米的破碎效率。
2.给加大部分一个斜面，减少粉料对筛孔的入射角。
标准锤片端部是平直的，玉米受到锤片正面冲击后的碎粒，几乎与锤片冲击面成垂直的角度返回。
玉米碎粒的这种运动路线存在两个问题：(1)碎粒不能很快逃离锤片打击范围。
由于碎粒速度比锤片速度慢得多，它会被很快追上来的锤片再打击；(2)碎粒对筛孔的入射角很大，比筛孔直径小得多的碎粒也不一定能通过筛孔出去，在它碰到筛片孔边后跳回受锤片再次冲击。
这两种状况都会造成不必要的特细粉末，降低生产效率，浪费能量。
如果给冲击部位一个斜角α，使玉米与锤片冲击面斜碰，这样，受锤片冲击的玉米碎粒就向筛片方向反射，大大减小了玉米碎粒对筛孔的入射角。
这样就加快了粉料的排出速度，减少了重复冲击。
因而提高了效率，降低了能耗，而且提高了粉料颗粒的均匀度。
3.T型锤片的装机数量比标准锤片少。
由于锤片的工作部位面积加大了，它的装机数量减少，粉碎机转子的重量也随着减轻，从而减少了粉碎机的内部能耗。
三、T型粉碎机锤片的增效节能效果
T型粉碎机锤片在各种锤片式粉碎机上试验均能达到显著的增效节能效果，现有的锤片式粉碎机除隔套长度有所变化外，其它结构均可不变。
如果利用T型粉碎机锤片重新设计粉碎机转子，则可将转子进一步减轻，使粉碎机的内部能耗进一步减少，从而可以进一步增效节能。
1.对比检(试)验数据
2.经济效益
从上表中数据不难看出：T型锤片比标准型锤片度电生产率提高11.4％～15.4％；纯工作小时生产率提高12.3％～18.3％，锤片数量减少1/2～3/4。
以SFSP112×30型粉碎机为例，按一副锤片可粉碎玉米450t，电价每度0.7元计算，每月1副T型锤片标准型锤片节省电费440元，节约工时13.9h，经济效益特别显著。
四、结论
通过上述对比实验，结论如下：
1.T型粉碎机锤片，分锤头、锤身两部分。
锤头是冲击物料部分。
它的面积大小随粉碎机的型号不同而各异，都有一个最佳值。
2.锤头冲击面与锤片纵轴线有一个α角。
当α=0时，产品粒度细，但不能增效节能。
当α值在最佳范围内，既增效节能，又提高粒度均匀度。
3.T型粉碎机锤片装机数量只有原装数量1/2～1/4，转子重量减轻，降低了粉碎机内部能耗。
