由于導(dǎo)向板的存在，磨礦介質(zhì)和物料被人為改變運(yùn)動(dòng)軌跡后產(chǎn)生了劇烈的沖擊碰撞運(yùn)動(dòng)。根據(jù)力學(xué)中的碰撞原理，可以導(dǎo)出相關(guān)的顆粒碰撞表達(dá)式。設(shè)有兩個(gè)質(zhì)量為m1、m2的顆粒，碰撞前和碰撞后的速度分別為v1、u1和v2、u2可推算當(dāng)碰撞的能量超過(guò)粉碎所需的能量，碰撞后兩顆粒的動(dòng)能為碰撞前兩顆粒的動(dòng)能破碎能W即為碰撞后的能量損失，如果顆粒被粉碎，則速度u代表破碎顆粒的質(zhì)量中心的速度。針對(duì)本論文磨機(jī)的情況，當(dāng)顆粒沖擊靜止的導(dǎo)向板時(shí)，假設(shè)顆粒沖擊粉碎后的質(zhì)量中心的速度為零，則破碎能W達(dá)到比較大值。

由此可以看出，破碎能與顆粒的相對(duì)線速度的平方成正比，提高磨機(jī)轉(zhuǎn)速能增大破碎能，即提高破碎效率。另外，破碎能還與顆粒質(zhì)量成正比，粒度大的顆粒具有較大的破碎能，說(shuō)明了粒度大的顆粒更容易發(fā)生破碎，這是符合破碎規(guī)律的，如果代表磨礦介質(zhì)，則磨礦介質(zhì)損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了物料的破碎能，一般來(lái)說(shuō)，介質(zhì)具有較大的質(zhì)量，因而能產(chǎn)生較大的破碎能，故介質(zhì)磨比自磨的磨礦效率更高。

立式球磨機(jī)的壓力與磨剝粉碎機(jī)理

除了沖擊碰撞產(chǎn)生粉碎作用外，由于壓力和摩擦力(剪切力)的存在，將產(chǎn)生壓力粉碎和磨剝粉碎作用，這兩種也是主要的粉碎方式。

物料顆粒在磨機(jī)筒體內(nèi)受到的壓力可以表示為:

N=Nc+Ng（Nc一顆粒受到的離心擠壓力，Ng一顆粒受到的重力擠壓力）

在立式同軸離心磨機(jī)中，介質(zhì)和物料顆粒所受的重力擠壓力是隨質(zhì)量的變小而變小的，只與質(zhì)量成正比;離心擠壓力則與質(zhì)量、磨機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑都有關(guān)，與質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑成正比，與轉(zhuǎn)速的平方成正比，假設(shè)在某一瞬間，質(zhì)量和轉(zhuǎn)速可以看作常量，則筒體內(nèi)顆粒受到的離心擠壓力變化隨半徑變化呈線性分布，如圖所示。由此可以判斷，筒體內(nèi)研磨的主要區(qū)域發(fā)生在遠(yuǎn)離筒體圓心的靠近筒壁的環(huán)形帶。

圖為立式同軸離心磨機(jī)中顆粒受到的離心擠壓力分布狀態(tài)