1材料与方法
1.1材料
将经过不同处理方法处理过的原料猪骨加工成不同的试件，以便不同的实验。用于测量骨头垂直折断力的矩形截面梁试件：长度、宽度和厚度为5cm×1.5cm×0.3cm；用于测量垂直挤压和横向挤压的柱形试件：长度、宽度和厚度分别为0.6cm×0.7cm×0.2cm.
1.2仪器与设备
万能实验机WDW－5济南试金公司；HMB－701型超微粉碎机北京环亚公司；高压锅吉林百奥公司；游标卡尺。
1.3超微粉碎过程的分析
1.3.1超微粉碎机的工作原理
粉碎机的粉碎装置是安置在粉碎机内部的、固定在主转动轴上的悬臂所连接的两个粉碎轮，当机器转动的时候，两个粉碎轮不仅随着主动轴转动，而且还在离心力和惯性的作用下自转。骨头通过进料口后进入粉碎机内部，当机器运转时骨头受到切线方向的冲击力，这个力在骨头粉碎的过程中起到主要作用。
1.3.2物料的受力分析
用于物料粉碎的作用力主要有拉、折、弯、压（挤）和剪切、磨、撕几种基本形式。骨头在这种超微粉碎机内被粉碎的难易程度取决于原料骨抵抗各种形式破坏的能力，而原料骨的这些力学性质，可以通过三种主要的破坏极限应力来描述，即垂直于骨头纹理走向的折断破坏应力DD由垂直折断力实验获得，平行和垂直于骨头纹理走向的挤压破坏应力DD由水平和垂直于骨头纹理走向的挤压破坏实验获得。
1.3.2.1垂直折断应力分析
式中，b为试件宽度；h为试件高度。
1.3.2.2垂直挤压应力分析
在超微粉碎机中，小块的骨头与超微粉碎机内壁之间，骨头与骨头之间都有相互挤压的作用，当骨头受到垂直于骨头纹理的方向上的挤压力时，骨头在其垂直的方向上进一步破碎，变成微小的粉粒。将长度、截面宽度和厚度都相同的柱形试件（），放置在水平面上，在垂直于骨头纹理的方向施加压力F，虚线部分为骨头的纹理，a、b为试件的宽度和长度，当试件被压碎的时候，这个力就是试件的垂直于纹理方向的破坏极限力，为排除试件大小的影响，采用试件横截面的应力来表达原料骨抵抗垂直挤压破坏的能力：
FσCV＝DDLb式中，σCV为原料骨垂直纹理方向的*大抗压应力，即该方向的挤压破坏应力；Lb为截面积。
1.3.2.3水平挤压应力分析
骨头与粉碎轮相接触，发生断裂，这是因为骨头受到垂直力的作用，将各种不同处理方法获得的猪骨试样制成长度、截面宽度和厚度都相同的梁试件（1），水平放置在两端距离为L的水平支架上，向试件中点处垂直施加力F，这时试件便产生弯曲（图中曲线部分），弯曲变形时横截面形心沿铅垂方向位移称为挠度，继续增加这个力直到试件断裂，这时候的力就是此试件垂直力的破坏极限，称为垂直折断力，垂直折断力的作用是将大块的骨头粉碎成小块。为排除这个力所受到试件截面积的影响，采用材料力学弯曲理论，计算横截面上的*大拉应力，来表达原料骨抵抗横向垂直折断的能力。可以用如下所示公式表示：
MσW＝DDW式中，σW为原料骨*大抗拉应力；M为弯矩；W为抗弯截面系数。
1 M＝DFL
4式中，F为垂直折断力的破坏极限；L为两个支点的距离。
W＝bh2／6在超微粉碎机中，骨头之间不仅有垂直骨头纹理方向的压力，而且还有平行于骨头纹理方向的压力，在平行于骨头纹理的方向上施加一个力也会使骨头破碎。
将长度、截面宽度和厚度都相同的柱形试件，如所示，放置在水平面上，对试件施加一个与骨头纹理相同方向的压力F，虚线部分为骨头的纹理，L为试件的高度，B为试件的长度，当试件被压碎的时候，这个力就是试件的水平于纹理方向的破坏极限，为排除试件大小的影响，采用试件横截面的应力来表达原料骨抵抗水平挤压破坏的能力：
FσCH＝DDLb
式中，σCH为原料骨平行纹理方向的*大抗压应力，即该方向的挤压破坏应力；Lb为截面积。
1.4骨头破坏应力的前处理工艺实验
1.4.1处理压力的影响用高压锅在0.15、0.1、0.05MPa三个压力下分别处理骨头45min，处理后经过沸水煮20min左右，105℃干燥4h后，将骨头加工成长宽厚分别是5cm（F）×1.5cm（h）×0.3cm（b）和0.6cm（F）×0.7cm（h）×0.2cm（b）的试件，备用。
1.4.2处理时间的影响用高压锅在0.1MPa的条件下分别将骨头处理75、60和45min，经过同样的工序，将处理后的骨头同样加工成长宽厚分别是5cm（F）×1.5cm（h）×0.3cm（b）和0.6cm（F）×0.7cm（h）×0.2cm（b）的试件，备用。
1.5骨头破坏应力的测量
将加工好的原料骨试件放在万能实验机的实验台上，调整好位置然后将下压头，尽量使压头靠近试件，*后开始测量。压头向试件施加压力，直到试件断裂，记录断裂时的数值，这个数值就是本实验所要提取破坏力峰值，也就是试件所能承受的*大力，并根据这个数值和上边的公式进行应力计算，结果见表1、2.
2结果与分析
处理压力的不同，导致了骨头的破坏应力的不同，直接反映处理骨头的硬度的变化，具体的处理压力与破坏应力的关系见表3.
下降得比较明显，说明在这一区间内处理时间对骨头的垂直挤压力的降低起着比较重要的作用，所以骨头的硬度再这一区间内变化比较明显。但是从处理时间为60min的9.77MPa到处理时间为75min的5.94MPa，其下降的趋势变的平缓，说明在这一区间内处理时间对骨头的垂直挤压力的降低的作用不是很大，骨头的硬度在这一区间变化不大。
在处理压力一定的时候随着处理时间的延长，骨头的水平挤压力也随之降低，从处理时间为45min时的15.8MPa到处理时间为60min的7.94MPa，水平挤压力下降得明显，说明在这一区间内处理时间对骨头的水平挤压力的降低起着比较的作用，所以骨头的硬度再这一区间内变化明显。但是从处理时间为60min的7.94MPa到处理时间为75min的4.60MPa，其下降的趋势变的平缓，说明在这一区间内处理时间对骨头的水平挤压力的降低的作用不大，骨头的硬度在这一区间变化不大。
由于在一定压力下，随着处理时间的延长，骨头的破坏应力也随之降低，因此骨头的硬度也随之降低。
从整体上看，在处理时间为45min到60min的区间内，骨头的破坏应力变化较大，但是从60min到75min的区间内，其变化不大。所以，从节能和降低成本两方面来讲，*终的处理时间定为60min.
3结论
通过以上实验可知，当处理压力为0.15MPa时，骨头的破坏应力*低，反映出经过此压力处理的骨头的硬度*低。当处理时间为75min时，骨头的破坏应力*低，但是，与处理时间为60min的破坏应力相比较，两者相差不大，从节能和降低成本两方面来讲，选择处理时间为60min.所以选择*终的处理条件为处理压力0.15MPa、处理时间60min.
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