1、引  言
     破袋破碎機也稱破袋機或破碎機（又稱給料機）是城市袋裝生活垃圾處理工藝的重要環(huán)節(jié)。在垃圾卸料場內(nèi)，由工人對原生垃圾進行翻揀，選出外形尺寸大的垃圾和纏繞物等成分后，由裝載車送到垃圾倉，再由行車、抓斗送到破袋破碎機。袋裝垃圾在破袋破碎機中實現(xiàn)破袋和部分破碎。目前，我國城市袋裝垃圾處理尚處在研發(fā)階段。破袋破碎問題是垃圾分選預處理必須解決的問題。由于國內(nèi)城市生活垃圾是混合袋裝收集，含有軟、硬、脆、韌等各種物料，成分復雜，含水率較高，垃圾的流動性能差，故增大了破袋破碎設(shè)備的設(shè)計難度。垃圾纏繞問題就是一個不可忽視的問題，因為纏繞常迫使機器停車，如果經(jīng)常停車排除纏繞物將會降低生產(chǎn)率、增大勞動強度和成本。筆者從垃圾纏繞物受力的角度分析造成纏繞的原因，確定形成纏繞的條件，導出數(shù)學表達式，分析垃圾破碎設(shè)備主要參數(shù)對纏繞的影響，并提出防止纏繞的一些結(jié)構(gòu)措施。
2、破碎設(shè)備研究現(xiàn)狀
    目前，大多數(shù)城市袋裝生活垃圾破袋破碎機的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。在主軸1上裝有刀片架2，破碎（破袋）刀片3通過銷軸安裝刀片架上，刀片在刀片架上能擺動一定角度，以實現(xiàn)選擇性破碎和自我保護功能。為達到較好的選擇性破碎的目的和防止卡料現(xiàn)象的發(fā)生，一般的選擇性破碎機中設(shè)置有避讓裝置4。根據(jù)垃圾的復雜程度，為確保破碎（破袋）和選分質(zhì)量，通常的選擇性破碎機設(shè)計成兩級（或兩級以上）破碎。為防止垃圾中的撓性物質(zhì)（如線繩和垃圾袋等）的纏繞和大塊的無機物的卡料，一般的袋裝垃圾破碎（破袋）機設(shè)置有清料裝置。主軸、刀片架和破碎（破袋）刀片組成的回轉(zhuǎn)體稱為轉(zhuǎn)子。當袋裝垃圾進入破碎機中，首先受到旋轉(zhuǎn)的破碎（破袋）刀片3沖擊與切割而被破碎，被破碎的垃圾再進入下一級破碎倉受到進一步的破碎和分選。
3、產(chǎn)生纏繞條件
    為便于分析纏繞物（垃圾中的布類、線繩、電線、塑料袋等撓性物）纏繞在破袋破碎機主軸上的原因，忽略垃圾纏繞物的形狀和尺寸。假定破碎機主軸表面光滑，暫不考慮軸系具體結(jié)構(gòu)，并假定主軸為光軸（等徑軸）。垃圾纏繞物在破碎機主軸表面上的受力情況如圖2所示。此時，垃圾受到重力m、離心力、支反力Ⅳ和摩擦力F。作用。垃圾纏繞物在瞬時能停留在破碎機主軸表面上，并隨主軸一起轉(zhuǎn)動一定角度的必要條件為：
4、引起纏繞的其它因素
    纏繞的發(fā)生還與纏繞物的剛度有關(guān)，纏繞物的剛度越大，越不容易彎曲，要發(fā)生纏繞現(xiàn)象所需的外力F就越大；纏繞物的剛度越小，越容易彎曲，發(fā)生纏繞現(xiàn)象所需的外力F就越小，越容易纏繞。當纏繞物的剛度一定時，F(xiàn)值將隨主軸半徑R的增大而減��；但當主軸半徑R很小時造成纏繞需要的F將會增大，因此減小了纏繞趨勢。
    另外，造成纏繞的可能性還與主軸表面狀態(tài)、表面形狀及結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。
5、防止纏繞的結(jié)構(gòu)措施
    采用較合理的結(jié)構(gòu)對避免或減輕垃圾纏繞十分有利。圖3為防止垃圾纏繞在刀齒上，可采用伸縮式刀齒結(jié)構(gòu)，即在工作區(qū)刀齒伸出破袋，在非工作區(qū)刀齒縮進。
    實踐表明，破袋破碎機旋轉(zhuǎn)主軸與機架之間的間隙處是最容易發(fā)生纏繞的地方。為避免或減輕垃圾的纏繞，在該處考慮安裝光滑的凸緣防纏罩，這樣可降低纏繞的可能性。如圖4所示，在垃圾纏繞物可能進入的縫隙入口處，利用防纏罩和和檔環(huán)相結(jié)合的方式把縫隙遮蓋起來，避免纏繞，此處的檔環(huán)應使用埋頭緊定螺釘固定。如圖5所示，利用防纏罩將轉(zhuǎn)筒與側(cè)壁之間的縫隙遮蓋起來。
6、結(jié)  論
    由于我國城市生活垃圾是混合袋裝收集，垃圾成分復雜，另外在垃圾破碎過程中除破碎刀對垃圾的破碎力作用以外，垃圾之間的相互碰撞、纏繞、摩擦使垃圾的運動關(guān)系變得十分復雜，因此，影響城市袋裝生活垃圾破碎設(shè)備纏繞的因素很多。造成纏繞的因素除主軸角速度w，主軸半徑R，摩擦系數(shù)u，主軸的結(jié)構(gòu)形式以及主軸的表面狀態(tài)以外，還有垃圾纏繞物的形狀、尺寸、比重、剛度、濕度等因素有關(guān)。然而，垃圾纏繞到破碎機主軸上的必要條件的研究對于分析和認識纏繞問題有極其重要的作用。筆者從纏繞物受力的角度分析了造成纏繞的原因，形成纏繞的必要條件，及垃圾破袋破碎設(shè)備主要參數(shù)對纏繞的影響，并提出了防止纏繞的一些結(jié)構(gòu)措施，為進一步研究防纏繞問題提供了重要參考。