在冶金、礦山、建筑、電力和筑路等工業部門，每年有大量的原料需要進行破碎處理。傳統的破碎設備結構復雜、造價高、能耗高，運動狀態復雜，產品粒度特性不理想。在有關單位的支持下，我們研制成功了結構簡單、成本低、運動簡單、產品質量高的一種新型振動破碎機。
    在這種新型破碎機中，利用振動來提高破碎效率和能力。被破碎物料既有能量積累又有能量耗散，在內破碎錐和外破碎錐之間起到傳遞能量的作用，因此有必要把被破碎物料層視為振動破碎機系統的一個組成部分。然而，以往對這類系統進行分析時，都沒有考慮物料的影響。為分析振動破碎機系統的動力學特性，必須考慮物料的作用。通過分析物料的破碎過程，可以將物料近似為有間隙的滯回模型。本文以物料的這種有間隙滯回模型為基礎，建立了新型破碎機振動系統的力學模型和考慮物料層有間隙滯回力的非線性運動方程，在求得解析解的基礎上，對其非線性動力學特性進行了分析。
    在激勵力的作用下，新型振動破碎機的內破碎錐繞機器中心線作圓運動，內破碎錐時而靠近外破碎錐，時而離開外破碎錐，實現對物料的有效破碎。在破碎物料的過程中，存在許多非線性因素，其中最主要的是物料層的非線性特性。合理描述物料層的非線性恢復力，對整個振動系統進行動力學分析是至關重要的。
    被破碎物料為散狀礦石，在破碎腔內形成具有一定松散度的物料層。在運動的初始階段，外激勵促使內破碎錐朝著外破碎錐內表面方向運動，首先迫使物料層塊體相互充填空隙，這一階段可以視為間隙。充填到一定程度，即越過間隙后，內錐才對礦石產生作用，開始對物料層的正向加載。這時，料層的應變積累不斷增加，很多實驗已經證實，隨著加載過程的不斷進行，礦石料層會產生彈塑性變形，并導致礦石脆性斷裂。這時，整個料層具有與歷史路徑有關的滯回特性，即物料的恢復力與內破碎錐相對于外破碎錐的位移之間不是單值關系，而是與加載歷史有關的滯回關系。考慮物料層為彈塑性材料及其強化性質，可以用雙線性模型近似代替實際的滯回環，卸載過程中，可認為卸載剛度與加載剛度相等，料層進入塑性變形后再卸載，滯回力最終將減至零。
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