在进行物料粉碎之前,我们需要根据物料的力学性质选择合适的粉碎方法。因此木材粉碎机的粉碎物料也是有一定的限制的。物料的力学性质与所要选择的粉碎方式有很大的关系。根据物料应变与应力的关系,以及极限应力的不同,其力学性质包括以下5种:
a.强度——物料的强度是指其对外力的抵抗能力。通常以材料破坏时单位面积上所受的力即或Pa来表示,按受力破坏的方式不同,可分为压缩强度、拉伸强度、扭曲强度、弯曲强度和剪切强度等。
b.硬度——硬度表示物料抵抗其它物料刻划或压入其表面的能力,也可理解为在固体表面产生局部变形所需的能量。
c.脆性——脆性是与塑性相反的一种性质,从变形方面看,脆性材料受力破坏时直到断裂前只出现极小的弹性变形,而不出现塑性变形,因此其极限强度一般不超过弹性极限。
d.韧性——材料的韧性是指在外力的作用下,塑性变形过程中吸收能量的能力。吸收能量越大,韧性越好,反之亦然。
e.易磨(碎)性——仅用强度和硬度还不足以全面精确地表示材料粉碎的难易程度,因为粉碎过程除决定于材料物理性能外,还受物料粒度、粒形、粉碎方法等诸多因素的影响。所谓易碎性即在一定粉碎条件下将物料从一定粒度粉碎至某一指定粒度所需要的功耗比。
对一种具体的物料来说,上述5种力学特性之间有内在的联系,导致物料综合性质的复杂化,这些对于粉碎时所需要的变形力均有影响。总的来说,凡是强度越强、硬度越小,脆性越小而韧性越大的物料,其所需要的变形能就越多。
选择粉碎方法的重要依据是被粉碎物料的物理性质。其中,被粉碎物料的强度和破裂性是两个主要指标,对于坚而不韧的物料,撞击和挤压较有效;对于韧性物料以剪切较好,对脆性物料以撞击破碎为宜。在饲料加工中,谷物原料的粉碎一般用锤片式粉碎机,以撞击粉碎作用为主,含纤维多的如砻糠等原料则以剪切和磨碎为主。总之,根据物料的物理和机械特性,正确选择粉碎方法,对提高粉碎效能,节约能耗具有重要意义。