引言
目前9R -40型揉碎機的結構在功能上可看成3個工作區段，即物料的喂入段、揉碎段和排出段。其中揉碎段是對物料進行揉碎加工的重要工作區段，揉碎區段的功耗在整機功耗中占有相當大的比重，因此對揉碎區段功耗的研究具有十分重要的意義。
1、揉碎機工作過程概況
秸稈進入喂入口后，首先受到喂入口處錘片的打擊。由于錘片末端具有較高的線速度，秸稈在錘片的作用下被打斷或打折。被打斷、打折的秸稈受到錘片的抓取和氣流的抽吸雙重作用，被帶入揉碎室。
進入揉碎室內的物料受到錘片和齒條的沖擊、揉搓等作用以及揉碎室內流場作用。在以上幾種作用的共同影響下，物料逐漸被加工成絲段狀，并被推送至拋送口處，最終拋出揉碎機。揉碎機結構如圖1所示。
1.1 沖擊作用過程的分析
當揉碎室內的物料處于圖2所示的位置時，錘片末端與物料之間存在速度差，因此兩者產生碰撞。碰撞后物料獲得一定的速度V1，并沿速度方向運動直至與揉碎室內壁的齒條再次發生碰撞從而損失動能，速度降為V2。物料在揉碎室內先后與錘片和齒條發生碰撞的作用稱為沖擊作用。沖擊作用在實現能量傳遞的同時也起到了破壞物料內部結構，改變物料幾何形狀的作用。
當揉碎室內的物料處于圖3所示的位置時，錘片末端與物料不再產生碰撞而是產生摩擦、擠壓等復雜受力的綜合作用。這一復雜受力的綜合作用稱為揉搓作用。揉碎機的錘片末端和齒條頂端存在間隙，而間隙中填充有物料，這一作用過程與釘齒式脫粒機的工作過程類似。其中，揉碎機錘片類似于脫粒機的釘齒；揉碎機齒條類似于脫粒機的凹板。所以，揉碎機揉搓作用的理論分析可借鑒釘齒式脫粒機的機理。
2、功率消耗的分析
2.1功率消耗的構成
物料揉碎過程中的功率消耗對揉碎機的度電產量產生直接影響。因此，對揉碎過程的功率消進行分析也十分必要。
首先揉碎機揉碎室部分的功率消耗N可分為兩部分，一部分是空轉時的功率消耗N，另一部分是由于揉碎過程做功消耗的功率N。表達式如下：
2.2沖擊作用的功率消耗
沖擊作用所消耗的功率N
U主要是由于錘片與物料發生碰撞時錘片損失的動能。碰撞后錘片的線速度有所降低，轉子轉速也相應降低。但由于轉子同時受到電動機的驅動力矩，因此轉子轉速能夠大體維持在額定轉速附近。
錘片損失的動能一部分用于破壞物料的組織結構達到揉碎物料的效果；另一部分動能被傳遞給了物料使得物料獲得了切向速度。假設碰撞時，物料所獲得的動能占錘片損失動能的比例是一定的。則錘片用于沖擊作用所消耗的功率可以用單位時間內物料在沖擊作用中獲得的動能再乘以1個系數來表
g-重力加速度(m/s2)
Vr -物料與氣流的相對速度(m/s)
VL一物料的懸浮速度(m/s)
對同一物料來說，式(13)中的m、gK的值是不變的。因此氣動力只的值與物料與氣流的相對速度Vr的二次方成線性關系。忽略揉碎室內物料的軸向速度，則只的值與揉碎室內氣流速度的二次方成線性關系。類比風機原理揉碎室內氣流速度與揉碎機主軸轉速成正比。所以，流場對物料的推送作用塢的大小與揉碎機主軸轉速的二次方成線性關系。M可以用下式表示：M
3=b
3·w
2
由以上表達式可知揉碎室內的沖擊、揉搓和流場綜合作用對物料產生的推移能力M用以下表達式計算：
4、結論
4.1根據以上分析，對揉碎機工作時的揉搓作用與釘齒式脫粒機類似，對揉碎機揉搓作用的研究可以借鑒釘齒式脫粒機的相關結論。
4.2揉碎機功率消耗的表達式中含有主軸轉速∞二次方和三次方項。在保證揉碎質量的前提下適當降低主軸轉速w可以減少機器的功率消耗。
4.3降低主軸轉速w會導致錘片對物料的推送能力有所下降。此時適當減小錘齒間隙能夠有利于錘片對物料的推送，使錘片對物料的推送能力下降得并不明顯。最終達到提高度電產量的目的。
三門峽富通新能源生產
粉碎機、秸稈粉碎機、破碎機等機械設備。
