任何一种破碎机和磨矿机不是只有一种破碎矿石,通常是以某种力为主,配合上其他种类的作用,因此,破碎机械施于矿石的力是复杂的,为了便于分析和研究,常常这种考虑主要的力,对于其他种力的影响仅附带考察。破碎机械的施力情况,可以分为压岁、劈开、折断、磨剥和冲击等,机械的施力情形不同,应当考虑的的矿石的强度也有区别。对于压碎,应当考虑矿石的抗压强度;对于劈开,要注意它的抗拉强度;对于折断,要注意的是矿石的抗弯强度;磨剥矿石时,就应当考虑它的抗剪切强度。破碎机械都是用它的工作部件以动载荷反复作用于矿山,因为具有一定的冲击效果。当矿石被冲击时,就应当考虑它的抗冲击强度。在以后学习各种破碎机械的工作原理时,对它们的施力情况,应当分清楚。例如矿石在鄂式破碎矿机的齿板间被破碎时,受到劈开作用,矿石的抗劈开强度约为看抗拉神强度的1.2倍。
一般来说,矿石是由多种矿物组成的,它们的物理性质不同,有时差别很大,如精煤、煤中的黄铁矿和脉石、伟晶岩花岗岩中的绿柱石和长石等等。粉碎这种矿石时,各种矿物的粉碎程度不同,有的粉碎成较粗的颗粒,有的粉碎成较细的颗粒。这种现象被称为选择性粉碎。选择性破碎的根本原因是矿石中各种矿物的力学性质差异很大,但破碎机械的性能也有影响。比如冲击式破碎机和球磨机更容易产生选择性破碎。注意,想象力在矿物加工中非常重要。例如,对于比脉石更容易被矿物泥化的矿石,应首先分离含有更多矿物的分离部分,而不必等待所有矿物被研磨至相同细度,从而有助于减少过度研磨。筛选方法基于选择性粉碎。
当一个物体撞击另一个物体时,前者的动能迅速转化为后者的变形势能,并在撞击处局部集中。如果冲击速度高,变形不能扩展到所有被冲击物体,冲击处会产生相当大的局部应力,所以要教会动载荷的破坏作用,静载荷大。如果载荷超过疲劳极限,重复冲击次数增加,功耗低,破碎比高但破碎轻,在粗粒级容易充分解离。近年来,冲击式破碎机和振动球磨机具有高频冲击的特点。
在了解了矿石的力学性质和破碎机的受力情况后,还要注意破碎机的受力方式要和矿石的性质相适应,才能有好的效果。对于脆性矿石,弯曲和劈裂更为有利。如果采用研磨,产品中超细粉会过多。对于高韧性、高粘度的矿石,采用磨矿剥离的方法破碎更为合理。由于物料的机械性能各不相同,所以破碎机也有很多种。虽然今后将只引进处理岩石和矿石的典型机器,但选煤厂和粉碎某些化学原料的设备将不会涉及。如果我们明白了破碎机施加的力必须与矿石的性质相适应的道理,我们就可以分析它们。