废金属在正式进入破碎机主机前首先进入压辊进料机,经过压辊机预压后,以接近轻薄钢板的形式不断进入破碎机主机破碎腔内进行破碎。废钢板在破碎机腔体内的固定方式、锤头与锤轴的连接方式、锤头的质量及冲击速度等多方面因素都会被废钢板的破碎造成影响。 破碎过程中,由于进入腔体的废料左端被上下预压辊紧紧夹持,其支撑面处的转角和位移均为零,因此进入破碎机腔体的废钢板可以简化为一个左侧刚性固定、右侧自由并受破碎锤冲 击的悬臂梁。钢板在破碎机锤头高速冲击下被击穿并撕裂,在破碎锤与废钢板接触的瞬间,破碎锤与钢板的运动方向彼此正交,且锤头运动方向与水平面保持垂直 。
锤头以铰接方式固定在锤轴上,当锤头与废钢板发生碰撞时,锤头能够绕锤轴发生转动, 避免其发生损坏。整个破碎过程类似于自由落锤,利用高速运动的锤头动能冲击钢板将其击穿 撕裂。随着废料材料、厚度、冲击韧性的变化,破碎过程中锤头消耗的能量也不同,破碎机主机的输出功率也发生变化,实际情况复杂。从上述分析中我们可以看出,在废金属破碎机工作过程中,破碎锤与废钢板发生高速冲击, 锤头的动能转化为对废金属的冲击功,实现废金属的破碎。这一过程是一个复杂的多因素耦合作用过程,过程中,破碎锤头与废金属接触区的应力、应变场复杂,包含了大量的动态非 线性问题。 废金属破碎过程复杂,若要采用理论方法进行推导分析,需要综合破碎锤的速度、废 钢板厚度、冲击能传递、材料弹塑性变形、裂纹产生与扩展等多方面问题考虑,对这一过程进 行建模分析困难。而现代有限元软件结合了弹性理论、计算数学和计算机软件数值分析, 对废金属破碎过程分析有良好的结果。