PDF《球磨 机磨球 的服役条件及工艺设计》

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1 工 况分 析 磨球在滚筒式球磨机内的运动、 受力状况可用 示意图

1 进行描述.磨球工作于球磨机中, 球磨机 旋转时 . 磨球和物料在摩擦力 、 离心力 和村板凸峰 的 携带 作用下被提升到一定高度后 , 与衬板脱 离接触. 以先升高、 后下降的抛物线轨迹落下. 一方 面磨球随滚筒作圆周运动;

另一方面磨球与磨球 、 磨球与磨粒之间发生碰撞和辗磨 , 即作随机的相对 图 1磨球工作情况示意图 《 热加 工工艺》2

0 0 7年第36卷 第 9期 维普资讯 http://www.cqvip.com 铸造・锻压(3)运动. 当磨球达 到一定高度 时被抛落撞击并 辗碎物 料 为一个工作循环 .在这个 复杂 的运动过 程中, 磨球承受着 冲击( 抛 落时 的较 大 冲击 和碰撞 时 的较小 冲击1 、 法 向压力 、 切 向力 及磨粒 的磨削作 用而被 磨 损直至失效. 球磨机工作时物料得以被粉碎的原因 是:研磨体 ( 磨球 、 衬板 ) 对物 料的冲击 、 碾压 、 研磨作用 , 物料 自身相互 的冲击 、 摩擦作用 .

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2 受力分析磨球受 力分 析如 图 2所示 .对 磨球 工作 时的 受 力分 析,往往不 够全 面、准确 .在经 简化的典 型模式下,磨 球工作时受 4个力的作 用 :重 力G=rag,圆周运动产生的离心力 Q , 磨球与衬板 以及磨 球 与磨 球之 间 相对 滑动 的摩 擦力,,

简 体旋 转时内衬对 磨球 的法 向反力 』

7 v .磨 球在 正 常情 况下 的运动可分 为 两个 阶段 :随简 体 的圆周 运 动和脱 离 简体 的抛 落运 动.球磨机在 旋转 时,磨球先 借助 于摩擦力 ,做上升运 动 ,当磨 球上 升到一定点 时,如磨球 的重 力分 量mg ・ G O S O t( 仅为磨 球 的脱 离点与垂直方 向所夹锐角)大于磨球作圆周运动时的 离 心力 , 如 磨球 将脱 离简 体,以抛物 线轨 迹呈 瀑泻 状态落下 .借助于磨球的冲击力将物料破碎 .此外,磨球在 上 升过 程中,物料、磨球与衬 板之间还将发 生滚 动 和滑动 , 这样 , 在 磨球 、 物料、衬板 之间产生辊轧 、 碾压 的作 用,从而将 物料磨 细 .根 据磨 球在 简体 内 的运动 和工作 情况,可把简 体 内的磨 球群分 为两 个区,抛落区和研 磨破 碎区 . p

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\ 、 、 网2磨球受力分析图抛落区:磨 球 脱离转 动 的简体 ,呈抛 物线 下落,此过程 中球 与球 、 衬板 、 物 料基 本上 不接触 . 研磨 破碎区:随着筒 体转动,球与球 、 球 与物 料、衬板 以不 同速 度转 动,由于有 相对运动,导致相互 摩擦 , 引起 物料 的碾 碎研磨 .球与 球、物料和衬板 发生 冲击 . 导致物 料的冲击 破碎 .

2 磨球 的主要失效形式 磨球 失效 的主要形 式是 磨损 、 破碎 和 失圆 . 破碎和失 圆降低 了研磨效 率 .同时 又加 快 了磨球 的 磨损 . 一般 情况 下,磨损是 失效 的主 要原 因.在物 料、衬板给予 的作 用力、磨球之间的相 互挤 压下,磨球 磨损 的 主要机 制[

2 ] 有 四种形 式.2.1切削 和凿 削磨损 磨球 表面作 用力 可分解 为法向作 用力 和切 向作用力 , 与磨球相对运动 的尖锐物料 ( 磨粒 ) , 在法向 力 作用下嵌入 表面 , 切 向力则推动磨粒沿表面运动 . 低 硬度磨粒使磨球 表面产生 浅划痕 , 高硬度磨粒则 造成切 削沟.划痕 和切削沟 中的金属发生塑性变形 而堆积在两侧 和前端 .高应变率使已发生塑性变形 的金属 内部 位错塞 积、形成胞 状结 构,性质变 硬变 脆 .再经过反复辗压 、 产生应 变疲 劳裂纹 , 扩展至表 面,导致磨屑脱落. 当磨粒作用 于磨球 表面的法向力 很大时 , 发生凿削作用 , 形成凿削坑, 金属被直接凿 掉或发生塑性变形 , 最终 因应变疲劳 而形成磨屑 .