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來源: 發表時間:2015-05-06 14:11:31 點擊次數:【】
在球磨機中,除了不需要的鋼球作離心運轉這種特殊狀態外, 不論鋼球作拋落運動還是作瀉落運動,或是磨機內的球荷介于前二者的混合狀態下,運動著的鋼球其能態是變化的。下面分析鋼球一個運動周期中的能態變化。
處于磨機筒體底部的鋼球對筒底的位能為零,機械能為零,此 時鋼球尚未開始運動。當磨機靠筒壁對球荷的摩擦力而帶著鋼球上升時,鋼球的位能在逐步增大,且鋼球開始運動,具有動能。此過程中•電網的電能轉變為磨機筒體運動的機械能,而這個機減能又通過運動傳給鋼球變為鋼球的機械能。當磨機筒體把鋼球帶到最高位置時,鋼球具有最大的位能,同時,運動到最高位置時的鋼球還具有下落的初始動能。此時,鋼球的機械能包括位能和動能。當鋼球從最高位置往下拋落或滑落時,位能開始減小,動能則開始增大。在此過程中鋼球的機械能轉變為動能,在鋼球落下打擊礦塊的前一瞬間,鋼球的機械能完全轉變為動能。當鋼球打擊礦塊時,鋼球的動能釋放出來通過打擊力而對礦塊做功。這個功使礦塊變形、開裂乃至破壞。此過程中,鋼球做的功轉變為礦塊的變形能、裂紋形成和擴展的能以及形成新生的表面能。至此,鋼球的一個運動周期結束,鋼球又處于磨機筒體的最低位置,位能為零,在開始下一周期運動前一瞬間機械能為零。接著又被筒體帶著往上運動,開始第二周期運動,周而復始。
通過上述鋼球一個運動周期中的能態變化分析可以看出•.從物理現象上看,鋼球在磨礦機中是破碎作用的實施體,對礦石實 施打擊和磨剝作用,完成磨碎礦石的任務;從鋼球的能態的變化 上看,鋼球是個能量傳遞的媒介體,它將磨機筒體傳來的機械能 轉變為自身的機械能,而通過打擊做功而傳給礦石,因此,稱鋼 球為磨礦介質,主要指它是能址傳遞的媒介體,是磨礦作用的傳遞體。
由于鋼球肩負能量的傳遞,因此,破碎能量傳遞的多少也就由鋼球自身來決定。從物理學常識知道,鋼球達到最高位置時的機械能為:
E機=E位+ E0動
式中 E機——鋼球機械能;
E位——鋼球具有的位能;
E0動——鋼球達最高上升位置時的初始動能。 或者也可表示為:
式中 m——鋼球質量;
g——重力加速度;
H——鋼球在磨機中下落的絕對高度;
υ——鋼球在脫離點時的運動初始速度,即磨機運轉時的線速度。
這個機械能也即是鋼球能夠傳遞的能量,當磨機規格大小和運動速度也確定時,H及υ均是定數,而g是常數,故鋼球能傳遞的機械能完全由鋼球的質童m來決定,即質量大的鋼球能傳遞的機械能大,質量小的鋼球能傳遞的機械能小。
又因鋼球質量所為:
式中 D——鋼球直徑;
δ——鋼球密度。
對一定材質的鋼球,其密度δ為一常數,鍛鋼球的δ為7. 8g/cm3, 因此,鋼球質量完全由其直徑來決定了。也就是說,大直徑的鋼球傳遞的能量大,小直徑的鋼球傳遞的能量小。
當鋼球下落時,在落到筒體底層而打擊礦石前一瞬間,位能為零,機械能全部變為動能,即
式中υp——鋼球下落終了的末速。
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