球磨机工作时的压力分布和排料机理

红星机器在不考虑筒体内导向 作用时，筒体内的两相流是一种强制涡动。靠近筒体内壁的薄层需考虑固壁引力对流体速度的影响，对于筒体内壁远壁处的流体，固体表明对其的引力已经很小，则可以不考虑固壁引力的影响。流体作强制涡运动与刚体作旋转运动类似，其圆周切线速度等于旋转角速度与旋转半径的乘积，其速度分布如图1所示。作强制涡运动的流体质点除了沿圆周作前进移动外，还绕其自身轴作旋转运动。

球磨机公司，重力沿自由面向下的分力G’=G·sina=mgsina旋涡自由面在纵截面上的投影显然是二次抛物线，因此通过求导便可求得抛物线上每点的斜率，以上两式的值。

图 1  强制涡的切线速度分布

强制涡的切线速度分布公式为：u=wr

旋涡内部的压力变化由旋转流中的压力的变化公式来决定，旋涡内部的流体质点是旋转的，类似于刚体的旋转。根据边界条件确定积分常数C，可得旋涡的压力分布规律，可知在磨机筒体的同一横截面上，离中心越远的地方压力越大，离中心越近的地方压力越小。

磨机给排料原理分析

基于前面对强制涡的分析，从如图2所示的给排料原理示意图中可以分析出旋涡自由面上某点的离心力沿自由面向上的分力为：

图 2  给排料原理示意图

当已G’时，物料颗粒将向下运动，这种情况见于磨机的转速变小；当C’=G’时，物料颗粒受力达到平衡，这种情况见于停止给料；当C’>G’时，物料颗粒将沿抛物线轨迹向上运动而进行排料，这种情况见于继续给料，使抛物线变得平缓，角度Q变小，导致离心力沿自由面向上的分力大于重力沿自由面向下的分力，这样就 了立式同轴离心磨机的连续给料和连续排料，保证了磨机的正常工作。

结合上述的分析，立式同轴离心磨机中物料的粉碎过程可以描述如下：冲击力、压力和剪切力等外力的作用使颗粒变形，颗粒内部的质点会抵抗这个变形，从而在颗粒内建立起一个空间应力场。应力场中积聚的应变能随着外力的增加而增加。颗粒内的应力分布取决于诸多因素，包括接触力的大小、方向、数目及作用位置、变形速率、颗粒的大小和形状及组成颗粒的材料的力学性质。颗粒内部物质结构的不均匀性诸如杂质、错位、微缝等缺陷会导致应力集中现象。当局部应力超过材料强度时，颗粒就开始破裂。破裂面的扩展使应变能得以释放。颗粒内部缺陷的大小和空间分布与应力分布一起决定了破裂面的位置及其扩展与分叉，从而决定了碎块的大小和形状分布以及新生成的表面积。