散体物料在圆锥破碎机的破碎腔内有三种不同的运动形式:滑动、自由落体及挤压。物料在每次破碎过程中,下落运动及挤压都将发生。而由于动锥旋摆速度的关系,在动锥破碎壁远离定锥轧臼壁的过程中,散体物料以三种运动方式通过破碎腔:滑动、自由落体与滑动并存、自由落体。
当物料一直与动锥表面接触时将发生滑动,在滑动过程中物料受到重力,动锥破碎壁的支持力及摩擦力作用;如果破碎壁在某段时间内的局部加速度大于重力加速度,物料将表现出自由落体运动,此时物料只受到重力的作用直到物料再次接触破碎壁;在某段运动过程中物料会被夹在破碎壁和轧臼壁之间,此时会产生挤压运动,当物料所受的挤压力超过其破碎极限时,物料将会发生破碎作用。在挤压过程中物料的运动速度将由动锥决定,因为物料随动锥破碎壁一起绕悬挂点摆动,此时物料与破碎壁的相对速度则为零。
速度区域I发生在破碎机转速较低时,则散体物料的运动形式表现为滑动,并将一直持续知道粒子被破碎壁与轧臼壁挤压。而且只要在破碎壁远离轧臼壁的过程中,滑动运动就会一直发生。
图 物料在破碎腔内下落运动的三个速度区域
在速度区域Ⅱ破碎机的转速比较大,使某个时间段内轧臼壁的加速度大于重力加速度,此时物料将作自由落体运动;在接下来的某个时刻散体物料追上动锥,且若此时动锥破碎壁仍然在远离动锥轧臼壁的过程中,那么物料将在动锥面上滑动。
当破碎机转速非常高时,如速度区域Ⅲ所示,物料作自由落体运动,知道与转过半个周期的动锥破碎壁发生碰撞。