Model Card — MACKORN Cone Crusher Model

版本 0.2.0 · Steady-state population-balance model (Whiten 1972 selection–breakage framework)

局限与能力同等显眼 —— 这是模型卡的基本要求,不是免责声明。

26/26公开基准
±17.1%细碎 P80 不确定度
B置信分级
5已披露局限
2公开数据交叉验证

1. Intended use

适用:

明确不适用:

2. Validation status

验证结果
公开验证基准26/26 通过(196 ms)
自验证框架14/15 · 硬失败 1
经验教训门禁15/15

基准分组

组结果
物理不变量6/6
确定性2/2
失效边界5/5
不确定度8/8
回归5/5
node distribution/03_验证与基准/公开基准/run-benchmark.mjs (零依赖,退出码可接 CI)

3. Uncertainty (measured)

工况预测 P80误差区间±%分级
CSS 16 mm / 给料 P80 120 mm15.12 mm12.54–17.7 mm17.1B
CSS 40 mm / 给料 P80 200 mm29.1 mm27.15–31.05 mm6.7A

分级:A ±≤10% 可用于方案 · B ±10–25% 初步方案 · C ±25–50% 仅可行性 · D ±>50% 只说明量级

转速与偏心距属【设备铭牌参数】,不计入模型不确定度(查铭牌即可确定)。若把它们计入,区间会被撑到 ±163% —— 那是分类错误,不是模型误差。

4. ⚠️ Known limitations (must read)

L-SPEED 转速影响被简化为分类函数的线性乘子 [high]

说明:公开文献(Chalmers《Cone Crusher Performance》2015)的做法是通过【无量纲压缩比 s/b】影响选择与破碎函数,压缩比由腔内位置、破碎机动力学与物料密度共同决定。本实现未建模压缩比。

影响:对转速的敏感性【已量化的过度敏感】:实测本模型 200 rpm 时的 P80 是 300 rpm 基准的 3.97 倍(破碎比 8.04 → 2.03),而物理上转速降 33% 不会让产品粗近 4 倍。故 250–400 rpm 区间可用,低于 250 rpm 只宜参考量级。敏感度分析另显示转速贡献最大(约 ±160%)。

出处:https://research.chalmers.se/en/publication/759

L-PARAM-SOURCE 默认破碎函数参数来自落重试验,更适合磨机 [high]

说明:文献原文:"the empirical Selection-Breakage model ... empirically fitted to data from drop weight tests, which is more suitable for mills than compression crushers."

影响:默认 φ/γ/β(0.45/0.7/3.5)只宜做量级估算;用于圆锥破层压破碎必须现场标定。

出处:Chalmers《Cone Crusher Performance》(2015)

L-NO-CONE-DATA 缺乏圆锥破现场实测数据的公开对标 [high]

说明:公开渠道检索约 40 组关键词(Zenodo/figshare/Dryad/OSF/OpenAlex 等)后,未找到【圆锥破】的给料/全粒级产品筛析公开数据集。找到的是颚破数据与单颗粒压缩数据。

影响:【绝对预测精度】未经对标。已验证的是模型的内部一致性(质量守恒、单调性、确定性)与分布形式(Rosin-Rammler、威布尔)。

出处:distribution/03_验证与基准/公开数据集清单.md

L-NO-DYNAMICS 只做稳态,不含动态行为 [medium]

说明:启动、堵料瞬态、给料波动、衬板磨损演化均不在模型范围内。

影响:不能用于控制系统设计或瞬态工况评估。

出处:模型定义

L-SPEED-LIMIT 偏心率 >400 rpm 会堵料 [medium]

说明:公开文献实测:"For eccentric speed higher than 400 rpm packing occurs if the feed to the crusher is not restricted."

影响:已加运行时护栏 GR-15 告警。

出处:Chalmers《Cone Crusher Performance》(2015)

5. Cross-validation on real public data

Granite jaw crushing dataset

DOI 10.5281/zenodo.21239431(CC-BY-4.0)

结果:23 / 23 组产品细端服从 Rosin-Rammler,R² 中位数 0.9875

⚠️ 平台差异:本数据集为【颚式破碎机】实测,本模型为【圆锥破碎机】。破碎函数形式相同但参数不同,故本验证【不验证绝对预测精度】。

不能证明:绝对预测精度(平台不同:颚破 vs 圆锥破);全粒级质量平衡(产品数据只覆盖细端);破碎函数 φ/γ/β 的具体取值(需圆锥破的实测数据)

Single-particle compression breakage experiments

DOI 10.5281/zenodo.21702040(CC-BY-4.0)

结果:威布尔拟合 R² 中位数 0.9664,比强度随粒径下降 27.1%

⚠️ 材料差异:材料为软质沸石,非中等硬度以上矿石。故本验证【验证方法与分布形式】,不验证绝对强度数值。

不能证明:花岗岩/玄武岩等中等硬度以上矿石的绝对破碎强度(材料不同);圆锥破料层破碎的破碎函数数值(单颗粒 ≠ 料层)

6. Literature basis

7. Data provenance

等级含义
S1MACKORN 厂商技术参数表(NH/NS 系列)
S3公开文献典型区间(Bond Wi、抗压强度、磨蚀指数)
S4MACKORN 工程经验区间
S5现场实测(须标注工况)
每个数字都标来源;查不到的返回 null,绝不估算;冲突数据并列保留,绝不取平均。

8. Reproduce it yourself

node distribution/03_验证与基准/公开基准/run-benchmark.mjs (零依赖,退出码可接 CI)
node tools/validate_model.mjs
node tools/enforce_lessons.mjs
node -e "import('./plugin/lib/uncertainty.mjs').then(m=>console.log(m.p80WithUncertainty({cssMm:16,feedP80Mm:120})))"
基准脚本 CC-BY-4.0;模型实现 MIT

9. Citation

Shanghai Mackorn Minerals Co., Ltd. (2026). MACKORN Cone Crusher Model — Model Card v0.2.0. https://mackorn.cn/ai/model-card/