球磨機工作時的壓力分布和排料機理

紅星機器在不考慮筒體內導向 作用時，筒體內的兩相流是一種強制渦動?？拷搀w內壁的薄層需考慮固壁引力對流體速度的影響，對于筒體內壁遠壁處的流體，固體表明對其的引力已經很小，則可以不考慮固壁引力的影響。流體作強制渦運動與剛體作旋轉運動類似，其圓周切線速度等于旋轉角速度與旋轉半徑的乘積，其速度分布如圖1所示。作強制渦運動的流體質點除了沿圓周作前進移動外，還繞其自身軸作旋轉運動。

球磨機公司，重力沿自由面向下的分力G’=G·sina=mgsina旋渦自由面在縱截面上的投影顯然是二次拋物線，因此通過求導便可求得拋物線上每點的斜率，以上兩式的值。

圖 1  強制渦的切線速度分布

強制渦的切線速度分布公式為：u=wr

旋渦內部的壓力變化由旋轉流中的壓力的變化公式來決定，旋渦內部的流體質點是旋轉的，類似于剛體的旋轉。根據邊界條件確定積分常數C，可得旋渦的壓力分布規律，可知在磨機筒體的同一橫截面上，離中心越遠的地方壓力越大，離中心越近的地方壓力越小。

磨機給排料原理分析

基于前面對強制渦的分析，從如圖2所示的給排料原理示意圖中可以分析出旋渦自由面上某點的離心力沿自由面向上的分力為：

圖 2  給排料原理示意圖

當已G’時，物料顆粒將向下運動，這種情況見于磨機的轉速變??；當C’=G’時，物料顆粒受力達到平衡，這種情況見于停止給料；當C’>G’時，物料顆粒將沿拋物線軌跡向上運動而進行排料，這種情況見于繼續給料，使拋物線變得平緩，角度Q變小，導致離心力沿自由面向上的分力大于重力沿自由面向下的分力，這樣就 了立式同軸離心磨機的連續給料和連續排料，保證了磨機的正常工作。

結合上述的分析，立式同軸離心磨機中物料的粉碎過程可以描述如下：沖擊力、壓力和剪切力等外力的作用使顆粒變形，顆粒內部的質點會抵抗這個變形，從而在顆粒內建立起一個空間應力場。應力場中積聚的應變能隨著外力的增加而增加。顆粒內的應力分布取決于諸多因素，包括接觸力的大小、方向、數目及作用位置、變形速率、顆粒的大小和形狀及組成顆粒的材料的力學性質。顆粒內部物質結構的不均勻性諸如雜質、錯位、微縫等缺陷會導致應力集中現象。當局部應力超過材料強度時，顆粒就開始破裂。破裂面的擴展使應變能得以釋放。顆粒內部缺陷的大小和空間分布與應力分布一起決定了破裂面的位置及其擴展與分叉，從而決定了碎塊的大小和形狀分布以及新生成的表面積。