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一個理想的腔型，高的生產能力以及好的產品粒形是現代圓錐破碎機所應具備的主要特征。為了提高整機的性能，腔型的設計必須是基于參數優化和粒間破碎而設計。一種基于礦石粒間破碎以及人口總體平衡的多目標優化模型將會在以下被建立。
圓錐破碎機腔型，輸出的生產能力Q以及產品粒度大小分布之間的禍合關系如圖1所示。這些藕合關系都是相互約束和限制的。在圖1中，腔型優化依賴于生產率優化，與此同時腔型優化卻影響著巖石在破碎區域中的粒度分布。腔型優化和生產率優化能夠決定產品粒度大小的優化，同時粒子大小破碎優化也影響著腔型和生產率的優化。因此，圓錐破碎機腔型結構的優化應當把腔型優化，生產率優化以及產品粒度分布優化放在一起來考慮。
圖1 圓錐破碎機多目標優化的耦合關系
腔型結構參數和破碎機的工作參數都是影響圓錐破碎機性能的主要因數。其中，結構參數是由每一破碎層動錐與定錐的夾角β，平行區域長度l，閉邊設置尺寸，入料口尺寸B以及動錐與定錐底角所組成。當破碎腔型存在平行區域長度時，動錐與定錐的底角是相等的。而入料口尺寸B與閉邊設置尺寸都應該滿足相關的國家標準。破碎機的生產能力主要由工作參數和腔型結構參數共同決定。其中工作參數包括主軸的轉速n，進動角γ以及閉邊設置尺寸，而腔型結構參數主要包括破碎區域i的體積填充率μ。體積填充率可以從相關的實驗中得出。在進行破碎腔結構優化設計時，能夠影響圓錐破碎機工作性能的主要參數都應該列入考慮的范圍之內。
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