圆锥破碎机的纵向破碎力

将圆锥破碎机的破碎力分解为纵向和水平方向，求解纵向破碎力主要是求解破碎过程中纵向的****破碎力，即闭边沿母线方向破碎力的分布。以铁矿石为破碎物料，GP-500型圆锥破碎机的纵向破碎力的计算方法如下。

GP-500型圆锥破碎机运动参数和结构参数：偏心套转速302r/min，进动角0.8°，动锥底角给料口尺寸230mm，最小排料口尺寸35mm，冲程32mm。可求得其各破碎层实际压缩比，即圆锥破碎机在破碎过程中闭边的压缩比。

实际压缩比与破碎层的关系，并不是物料与破碎壁接触角那样出现较大波动，可见物料与破碎壁接触角在动锥初始角转动时，对压缩比的影响很小。第三破碎层，均出现波动，可见物料与破碎壁接触角的变化，会对压缩比产生影响。

粒度分布系数的求解关键是先确定选择函数和破碎函数，再根据选择函数和破碎函数求得每一破碎层中每一粒级所占的比例，即可求得该层的粒度分布系数。

以GP-500型圆锥破碎机为例，其破碎比大约为4.5，破碎前后散体物料的粒径变化很大，为了精确求解破碎模型，将圆锥破碎机的****给料粒度尺寸Dmax=200mm和最小排料粒度尺寸dmin=0.1mm分为20个粒级。

GP-500型圆锥破碎机各层Css的变化趋势是由小变大的，所以在某一破碎层中的某一粒级的散体物料的破碎概率，与下一破碎层中同一粒级的散体物料的破碎概率并不相同，即同一粒级的选择函数在不同破碎层中是不相等的。

以该型圆锥破碎机的第6破碎层为例，该层的Css尺寸为78mm，系数α1、α2和n分别取值为0.7、2.6和2。由层压破碎机理可知，物料的相互接触也会产生料间破碎，因此小颗粒也有破碎概率，但是由于其破碎的概率很小，故本文中取未在d1和d2尺寸之间小颗粒的选择函数值仍为0。

要求得各粒级的破碎函数首先要确定单位能量eij、初始粒级的给料百分比fF1和拉格朗日乘数λ。其中单位能量eij根据Bond裂缝学说公式来计算。在GP-500型圆锥破碎机运行过程中，物料的给料粒度占到标定给料粒度80%，到平行区前的第9破碎层时排料粒度占到标定排料粒度的60%～70%，并由此可求得拉格朗日乘数λ=-0.0012，并由此可求得破碎函数矩阵中各值。

粒度分布系数变化趋势为先增后减，因为圆锥破碎机的给料是筛分之后处在一定粒级范围内的物料，给料粒级总数较少且散体物料的尺寸比较均匀，故粒度分布系数值较小；当开始破碎之后，在物料运动堵塞层第4层之前的破碎层中，由于第4层的堵塞作用，而且由于给料的物料尺寸较大，物料直接与破碎壁和轧臼壁接触，单颗粒物料和破碎腔只有两个作用点，破碎力直接作用在散体物料从而发生大规模的单颗粒破碎事件，粒级尺寸大的散体物料被挤压破碎成各种小的粒级，而粒级稍小点的物料并未发生大规模破碎，造成物料粒级总数变多，进而导致粒度分布系数变大；物料继续破碎，在物料运动堵塞层以下的破碎层中，大的粒级逐渐被破碎为小颗粒，出现大的粒级和小的粒级混掺的现象，且大的粒级并未达到每一层的最小排料口尺寸，从而发生层压破碎，破碎之后大颗粒逐渐破碎完毕，小颗粒质量分数增多且粒级数逐渐减少，粒度分布系数变小。考虑平行区的作用，在经过平行区时，当物料的尺寸大于排料口尺寸的散体物料，进一步发生单颗粒破碎，经过平行区的矫正，粒级数变得更少，粒度分布会更均匀，从而粒度分布系数更小。