立轴冲击破碎机因其产品具有较好的立方形颗粒形状，广泛应用于各类制砂场合，被用户公认为是最有效的制砂设备。但也存在产砂率、粒度分布、破碎效率、能耗、磨损等方面的诸多问题，特别是其特殊的矿石加速冲击方式，严重制约了人们对立轴冲击破碎规律的深入探索。开展关于立轴冲击破碎试验机的研究，就是借助试验机试验的可观可控性，探索相关因素影响矿石加速冲击效果的作用规律，进而加强冲击破碎关键技术的研究，促进破碎机向更高效、更可靠，产品质量更好、能耗更低方向发展，提升市场竞争力。本文从实际需求出发，构建了一种可以模拟矿石颗粒在立轴冲击破碎机中加速、冲击全过程的试验机。试验机通过调节电机转速来改变加载工况；设计配套的喂料器，进行不同落料率和落料尺寸的调节；利用试验机上盖的视窗口来观察矿石颗粒的加速情况，并通过特殊的砧板曲面改善颗粒冲击效果和破碎后颗粒碎片的收集情况。依据经典力学理论，对矿石颗粒在转子通道内的运动特性进行分析，总结出加速过程中颗粒的速度和位移的数学表达式，阐明了加速过程中各参数的影响效果，进而解释了试验机工作平面采用倾斜结构的可行性以及试验机转子速度调控和测试设计的重要性。以转子通道为分析对象，研究了通道起点、长度和数目的最佳组合，试验机转子的适宜结构为3通道，转子内径×外径为100×450mm；分析不同转速下矿石颗粒的加速效果，总结出适宜的转子转速区间为300~4000r/min。在此结构和工作区间内，矿石颗粒受力波动小，加速最平稳有效，抛出速度波动较小。最后，本文对转子通道不同位置处的拐点情况进行了分析，说明理想转子通道的轴线是倾角具有单调递减性变化规律的曲线，并给出了理想通道轴线形状的数学表达式。仿真结果表明，理想通道对矿石颗粒的加速效果平均比直线型通道高8.55%，最大处可高10.31%。