本發(fā)明涉及磨機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于計(jì)算得出磨機(jī)最佳轉(zhuǎn)速率的計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，例如冶金礦山、水泥行業(yè)，由于原料的顆粒大小無(wú)法直接滿足生產(chǎn)工藝的要求，因此通常都需要對(duì)原料實(shí)施破碎、研磨等工序，尤其是對(duì)于高能耗的選礦企業(yè)而言，無(wú)論是金屬還是非金屬選礦，其磨礦工序都是必不可少的；然而，由于磨礦工序的能耗在整體工序的能耗中占有較大的比重，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示，礦物加工過程中40～80%的能耗都是消耗于礦石的碎磨作業(yè)中，其中，全世界每年在碎磨作業(yè)中的電力消耗占全世界總發(fā)電量的3～4%，而我國(guó)每年的發(fā)電量也約有5%都消耗在磨礦上，因此如何在保障碎磨效率的同時(shí)有效的降低磨機(jī)的能耗就成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員重點(diǎn)研發(fā)的課題之一；
公知的，轉(zhuǎn)速率是磨機(jī)的核心技術(shù)參數(shù)，其合理與否，直接影響到磨機(jī)內(nèi)料位的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又會(huì)影響到物料被粉碎的磨剝和沖擊的程度，因此磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率能夠直接標(biāo)識(shí)出磨機(jī)是否高效節(jié)能；由于本領(lǐng)域技術(shù)人員普遍認(rèn)為：提高筒體轉(zhuǎn)速率有利于提高球磨機(jī)的效率，其理由是：提高轉(zhuǎn)速率之后能夠增加鋼球的提升高度，從而相應(yīng)增大了鋼球的沖擊速度，進(jìn)而達(dá)到了提高球磨機(jī)效率的目的，因此目前工業(yè)上使用的球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率均為73～85%；然而，通過長(zhǎng)期對(duì)現(xiàn)有球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率進(jìn)行分析，以及依據(jù)磨礦線性理論和多次的實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，現(xiàn)有球磨機(jī)在73～85%的轉(zhuǎn)速率下，其鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡是不盡合理的，一味提高筒體轉(zhuǎn)速率是不能直接提高磨礦效率的，且與此相反，將轉(zhuǎn)速率適當(dāng)降低反而能夠提高其效率，即通過現(xiàn)有計(jì)算方法得出的球磨機(jī)轉(zhuǎn)速率不是最適宜在實(shí)際中應(yīng)用的，其不但會(huì)導(dǎo)致浪費(fèi)過多的能耗，而且還會(huì)在一定程度上降低磨礦的效率；
本領(lǐng)域技術(shù)人員都知道，在球磨機(jī)中，鋼球偏離筒體垂直中心線的角度δ會(huì)隨著轉(zhuǎn)速率ω的增大而增大，即兩者之間存在有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)，由于在磨礦過程中勢(shì)必會(huì)存在一個(gè)鋼球具有最大沖擊速度時(shí)的落球點(diǎn)，且必然也會(huì)存在一個(gè)能夠使鋼球具有最大落球動(dòng)能利用率的轉(zhuǎn)速率，因此如何通過研究找出球磨機(jī)的落球點(diǎn)與最佳轉(zhuǎn)速率之間的必然關(guān)聯(lián)，并對(duì)其加以利用就成為了確定球磨機(jī)真正意義上最佳轉(zhuǎn)速率的關(guān)鍵所在；然而，要研究鋼球在筒體內(nèi)的落球點(diǎn)及其運(yùn)動(dòng)軌跡，首先要解決的核心問題就是轉(zhuǎn)速率ω與拋落角a的關(guān)系，但迄今為止，對(duì)于內(nèi)壁光滑無(wú)波形坡度的磨機(jī)而言，其轉(zhuǎn)速率ω與拋落角a之間關(guān)系的表示方式有如下幾種：
1、以鋼球徑向受力等于零為依據(jù)導(dǎo)出的關(guān)系式，即ω=(sina)1/2，但這個(gè)關(guān)系式存在著不合理的地方，首先，其在轉(zhuǎn)速率ω等于零時(shí)，得出的拋落角a也等于零，這樣表征的物理意義就成為了：當(dāng)磨機(jī)停止不動(dòng)時(shí)，鋼球會(huì)處在P點(diǎn)不會(huì)脫落，這對(duì)于內(nèi)壁光滑的磨機(jī)來講，顯然是不可能實(shí)現(xiàn)的；其次，根據(jù)此關(guān)系式計(jì)算，在ω≤18.7%時(shí)a≤2，這也是不大現(xiàn)實(shí)的；還有，據(jù)該式計(jì)算得出：當(dāng)轉(zhuǎn)速率ω為84.1%，對(duì)應(yīng)的拋落角a為45度時(shí)，鋼球具有最大沖擊速度，當(dāng)轉(zhuǎn)速率ω為81.4%，對(duì)應(yīng)的拋落角a為41.5度時(shí)，鋼球具有最大的落球動(dòng)能利用率，但這些數(shù)據(jù)卻均與實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)完全不符；
2、在筒體底部，以鋼球切向受力等于零為依據(jù)導(dǎo)出的關(guān)系式，其中，鋼球在偏離筒體垂直中心線δ角度時(shí)，切向受力為重力在切向的分力mg×sinδ,另一個(gè)是摩擦系數(shù)μ×（mg×cosδ+m×n2×r），即mg×sinδ=μ×（mg×cosδ+m×n2×r），而由此導(dǎo)出：ω=［（sinδ-μ×cosδ）/μ］1/2，其摩擦系數(shù)μ為0.38～0.01，以μ取最大值0.38為例，當(dāng)δ等于90度時(shí)ω等于162%，也就是說，轉(zhuǎn)速須達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速的1.62倍時(shí)才能把鋼球提升到P點(diǎn)，這顯然是不合常理的；
3、就是在以上述兩種方式為基礎(chǔ)，再加以物料在筒體內(nèi)的受力分析為依據(jù)得出的關(guān)系式，或者是以此為基礎(chǔ)再加以修訂，但是，由于上述兩種方式統(tǒng)稱為非線性理論，且其都存在有不合理的地方，因此在以其為基礎(chǔ)或依據(jù)所得出的關(guān)系式也都是存在不合理因素的；
綜上所述，由于非線性理論中存在著一些不合理的缺陷，因此這就說明非線性理論不能準(zhǔn)確代表在圓周運(yùn)動(dòng)中轉(zhuǎn)速率與物料偏離角的關(guān)系；但是，由于各磨機(jī)生產(chǎn)廠家都是依據(jù)非線性理論來設(shè)計(jì)磨機(jī)轉(zhuǎn)速率的，即直徑小的磨機(jī)轉(zhuǎn)速率相對(duì)高一些，直徑大的磨機(jī)轉(zhuǎn)速率相對(duì)低一些，其都是從降低驅(qū)動(dòng)力和對(duì)材質(zhì)的要求考慮出發(fā)，因此現(xiàn)有的磨機(jī)生產(chǎn)廠家都存在著一些設(shè)計(jì)上的缺陷，其都沒有找到真正的最佳轉(zhuǎn)速率和落球位置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開了一種磨機(jī)最佳轉(zhuǎn)速率計(jì)算方法，所述的方法能夠計(jì)算得出球磨機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中的最佳轉(zhuǎn)速率，從而達(dá)到在保障碎磨效率的同時(shí)有效降低球磨機(jī)能耗的目的。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種磨機(jī)最佳轉(zhuǎn)速率計(jì)算方法，所述的方法計(jì)算步驟如下：
步驟一、結(jié)合現(xiàn)有磨機(jī)的工作效率確定出磨機(jī)筒體內(nèi)鋼球的最佳落球點(diǎn)B，即鋼球具有最大沖擊速度時(shí)的落球點(diǎn)，然后計(jì)算出該落球點(diǎn)B和筒體中心O之間對(duì)應(yīng)的線段與筒體中心的垂直線所構(gòu)成的夾角，即θ角的數(shù)值；
步驟二、以磨機(jī)筒體內(nèi)最外層的鋼球中心至筒體中心的直線距離為半徑r，結(jié)合θ角的數(shù)值計(jì)算出鋼球在筒體內(nèi)的起拋點(diǎn)A，然后再計(jì)算出該起拋點(diǎn)A和筒體中心O之間對(duì)應(yīng)的線段與筒體中心的水平線所構(gòu)成的角∠AOP，即拋落角a的數(shù)值；
步驟三、測(cè)量出磨機(jī)筒體內(nèi)波形襯板的波形坡度值C，并將波形坡度值C和拋落角a的數(shù)值代入算式［（90-C）+a］/180計(jì)算得出最佳轉(zhuǎn)速率ω。
進(jìn)一步，所述的磨機(jī)為鋼球充填率是30～40%的球磨機(jī)。
進(jìn)一步，所述的θ角為13.66～24.68度。
進(jìn)一步，所述的拋落角a為43.56～52.2度。
進(jìn)一步，所述的最佳轉(zhuǎn)速率ω為63.5～72.4%。
由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：
本發(fā)明所述的磨機(jī)最佳轉(zhuǎn)速率計(jì)算方法是根據(jù)鋼球偏離磨機(jī)筒體垂直中心的角度δ隨轉(zhuǎn)速率ω增大而增大，且其在0～180度的范圍內(nèi)存在有唯一的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的事實(shí)，在磨機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)首創(chuàng)出的，磨機(jī)轉(zhuǎn)速率ω與鋼球偏離角δ呈線性關(guān)系的理論，即：在勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中，磨機(jī)筒體內(nèi)的鋼球被提升的高度，只與磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率和磨機(jī)內(nèi)壁的形狀有關(guān)，與其他無(wú)關(guān)，鋼球偏離δ角隨磨機(jī)轉(zhuǎn)速率ω的增大而增大，且呈線性遞增關(guān)系，當(dāng)磨機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速之后，鋼球?qū)⑴c磨機(jī)筒體一起作勻速圓周運(yùn)動(dòng)；由于所述的方法能夠計(jì)算得出球磨機(jī)真正的最佳轉(zhuǎn)速率，并在應(yīng)用該最佳轉(zhuǎn)速率時(shí)能夠達(dá)到在保障碎磨效率的同時(shí)有效的降低球磨機(jī)的能耗，且經(jīng)多數(shù)次實(shí)驗(yàn)證明，與現(xiàn)有球磨機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速率相比，通過所述方法計(jì)算得出的最佳轉(zhuǎn)速率能夠使球磨機(jī)的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力下降25%以上，磨礦效率提高33%以上，因此所述方法在磨機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)具有極大的推廣和應(yīng)用價(jià)值。
附圖說明
圖1是鋼球在磨機(jī)筒體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖。
具體實(shí)施方式
通過下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明，公開本發(fā)明的目的旨在保護(hù)本發(fā)明范圍內(nèi)的一切變化和改進(jìn)，本發(fā)明并不局限于下面的實(shí)施例：
以計(jì)算鋼球充填率為30～40%的球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率為例，所述的磨機(jī)最佳轉(zhuǎn)速率計(jì)算方法是先結(jié)合現(xiàn)有球磨機(jī)的工作效率確定出最佳落球點(diǎn)B，并以此最佳落球點(diǎn)B確定筒體內(nèi)的θ角；經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)計(jì)算，該θ角在13.66～24.68度之間；然后再以球磨機(jī)筒體內(nèi)最外層的鋼球中心至筒體中心的直線距離為半徑r，并結(jié)合θ角的數(shù)值計(jì)算得出對(duì)應(yīng)的拋落角a；經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)計(jì)算，該拋落角a在43.56～52.2度之間；最后，測(cè)量并計(jì)算得到磨機(jī)筒體內(nèi)波形襯板的波形坡度值C，即磨機(jī)停止不動(dòng)時(shí)，筒體內(nèi)最低位置的波形襯板上的鋼球偏離筒體中心垂直線的角度，如筒體內(nèi)襯板為無(wú)波形光滑襯板的磨機(jī)，其波形坡度值C就等于零；在得到波形坡度值C后，將波形坡度值C與拋落角a代入算式［（90-C）+a］/180計(jì)算得到最佳轉(zhuǎn)速率ω，并以此確定出球磨機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速；經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)計(jì)算，鋼球充填率為30～40%的球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率最佳轉(zhuǎn)速率ω在63.5～72.4%之間；
結(jié)合附圖1，以球磨機(jī)筒體內(nèi)最外層的鋼球中心至筒體中心的距離為半徑r、單位為m，轉(zhuǎn)速為n、單位為rad/s的磨機(jī)為例，其筒體內(nèi)最外層鋼球的主要運(yùn)動(dòng)軌跡如下：鋼球從起拋點(diǎn)A的位置，按速度V以對(duì)應(yīng)直角減去拋落角a后的角度作向上的斜拋運(yùn)動(dòng)，其中，起拋點(diǎn)A和筒體中心O之間對(duì)應(yīng)的線段與筒體中心的水平線所構(gòu)成的角∠AOP為拋落角a，鋼球在拋落過程中途經(jīng)最高點(diǎn)A1、與A點(diǎn)水平線相交的線交點(diǎn)A2、與筒體中心水平線相交的線交點(diǎn)A3，最后落在筒體的落球點(diǎn)B上，該落球點(diǎn)B和筒體中心O之間對(duì)應(yīng)的線段與筒體中心的垂直線所構(gòu)成的夾角為θ角，即：磨機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速N臨=(g/r)1/2，轉(zhuǎn)速率ω=n/N臨×100%；將鋼球沖擊筒體時(shí)鋼球的速度方向與筒體中心及中心垂線所構(gòu)成的夾角角度值設(shè)為VBθ，則磨機(jī)的落球動(dòng)能利用率K光與VBθ和θ角的差值的余弦值關(guān)系即 K光=cos(VBθ-θ)；將鋼球提升到落球時(shí)具有最大沖擊速度的起拋點(diǎn)A的位置所需的能量m×（1/2×v2+g×r×sina)為基數(shù)100%，將其它各轉(zhuǎn)速率提升鋼球至起拋點(diǎn)A所需的能量與之的比稱為各起拋點(diǎn)所需能量系數(shù)E，將鋼球在落球點(diǎn)B處所具有的有效速度VB×K光與鋼球在起拋點(diǎn)A處所具有的能量系數(shù)E之比稱為綜合效率η理，且以最大沖擊速度的綜合效率為基數(shù)1，則η理=VB×K光/（E×VBMAX×K0)×100%，其中，K0為具有最大沖擊速度的落球動(dòng)能利用率；
本發(fā)明以磨機(jī)轉(zhuǎn)速率ω與鋼球偏離角δ呈線性關(guān)系為基礎(chǔ)，依據(jù)線性理論確定轉(zhuǎn)速率ω與拋落角a的關(guān)系能夠表示為：［（90-C）+a］/180，由于根據(jù)磨礦線性理論，鋼球偏離筒體垂直中心線的偏離角δ與轉(zhuǎn)速率ω之間的關(guān)系為：δ=180×ω，而在鋼球拋落區(qū)，偏離角δ與拋落角a又存在著δ=a+90的關(guān)系，因此當(dāng)磨機(jī)筒體內(nèi)襯板為無(wú)波形光滑襯板時(shí)，關(guān)系式（90+a）/180=ω是成立的；同時(shí)，當(dāng)磨機(jī)筒體內(nèi)襯板為波形襯板時(shí)，由于波形襯板的波形坡度值C會(huì)使鋼球在被提升到同一拋落點(diǎn)位置時(shí)所需的轉(zhuǎn)速率有所降低，因此在（90+a）/180=ω的基礎(chǔ)上形成了［（90-C）+a］/180=ω，其中：波形襯板的波形坡度值C所表征的物理意義是當(dāng)磨機(jī)停止不動(dòng)時(shí)，鋼球在偏離筒體垂直中心線的角度為C度時(shí)，鋼球不會(huì)脫落；
結(jié)合鋼球在磨機(jī)筒體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，以所述方法對(duì)鋼球充填率為30～40%的磨機(jī)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果證明：對(duì)于內(nèi)壁光滑無(wú)波形襯板的磨機(jī)而言：使最外層鋼球在碰撞時(shí)具有最大沖擊速度的轉(zhuǎn)速率為76.6%；使最外層鋼球具有最大落球動(dòng)能利用系率的轉(zhuǎn)速率為74.2%，即在此轉(zhuǎn)速率下磨機(jī)具有最高的磨礦效率；而對(duì)于內(nèi)壁設(shè)有具坡度的波形襯板的磨機(jī)而言：當(dāng)波形襯板的波形坡度值C為21.8度，拋落角a為52.22度，轉(zhuǎn)速率ω為66.9%時(shí)，最外層鋼球具有最大沖擊速度；當(dāng)拋落角a為48.08度，轉(zhuǎn)速率ω為64.6%時(shí)，最外層鋼球落球時(shí)具有最大的動(dòng)能利用率；結(jié)合實(shí)際情況，由于具有最大沖擊速度的轉(zhuǎn)速率與具有最大落球動(dòng)能利用系數(shù)的轉(zhuǎn)速率并不一致，因此經(jīng)所述方法計(jì)算的高效節(jié)能磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率適宜設(shè)定在二者之間；同時(shí)，由于波形襯板的影響，落球的動(dòng)能利用率也發(fā)生了改變，其值相當(dāng)于光滑襯板的cosc倍，且各內(nèi)層的鋼球運(yùn)動(dòng)軌跡同樣會(huì)出現(xiàn)與最外層鋼球類似的運(yùn)動(dòng)軌跡，只是轉(zhuǎn)速率依次降低而已；
此外，對(duì)照磨機(jī)筒體半徑分別為1.5m和2m的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，由于其在不同轉(zhuǎn)速率下的平均偏差不超過萬(wàn)分之三度，因此基本能夠認(rèn)定θ角只與轉(zhuǎn)速率、波形襯板的坡度有關(guān)，其與筒體直徑的關(guān)系可以忽略不計(jì)；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，磨礦綜合效率η會(huì)隨著轉(zhuǎn)速率的增大而減小，這說明隨著轉(zhuǎn)速率的增大，現(xiàn)有磨機(jī)筒體內(nèi)鋼球的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的能力是在減弱的，而當(dāng)磨機(jī)以所述方法計(jì)算出的轉(zhuǎn)速率運(yùn)行時(shí)，其驅(qū)動(dòng)動(dòng)能能夠得到很好的利用；另對(duì)于使用波形坡度值為C的波形襯板的磨機(jī)來說，受襯板的影響，在同一轉(zhuǎn)速率下，鋼球被提升的高度要比在光滑襯板下的高，由于其拋落角a將增加波形襯板的波形坡度值C，因此鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡也將發(fā)生改變，其落球的位置、速度以及速度方向都會(huì)隨之發(fā)生變化，其中，光滑襯板與波形襯板在具有同等磨礦效果下的轉(zhuǎn)速率對(duì)照表如下：
注：結(jié)合附圖1，上表中OA3為負(fù)數(shù)時(shí)，表示鋼球未過筒體中心；VBθ表示落球的速度方向；總用時(shí)間表示鋼球從A點(diǎn)到B點(diǎn)所用的時(shí)間；
在實(shí)驗(yàn)室利用φ240×90錐形磨機(jī)進(jìn)行磨礦試驗(yàn)，通過變更試驗(yàn)?zāi)C(jī)的傳動(dòng)皮帶輪直徑來滿足試驗(yàn)所需的不同轉(zhuǎn)速率要求，即在不同轉(zhuǎn)速率下對(duì)同一物料進(jìn)行磨礦對(duì)比試驗(yàn)，測(cè)得其新生成的-76微米的含量和消耗的動(dòng)力，其試驗(yàn)方案如下：
方案一、轉(zhuǎn)速率為76.4%，代表具有最大生產(chǎn)能力的轉(zhuǎn)速率；
方案二、轉(zhuǎn)速率為67.7%，代表鋼球接近或呈瀉落狀態(tài)的轉(zhuǎn)速率；
方案三、轉(zhuǎn)速率為74.2%，代表落球具有最大動(dòng)能利用率的轉(zhuǎn)速率；
方案四、轉(zhuǎn)速率為82.3%，代表目前生產(chǎn)使用的常規(guī)磨機(jī)最低轉(zhuǎn)速率，其相當(dāng)于波形襯板的波形坡度值C等于21.8度，轉(zhuǎn)速率為73.1%時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)其也代表了按轉(zhuǎn)速率ω=(sina)1/2計(jì)算結(jié)果的最佳轉(zhuǎn)速率；
上述試驗(yàn)方案的結(jié)果如下：
注：上表中磨機(jī)綜合效率η為單位容積及單位能耗下的-76微米粒級(jí)的生產(chǎn)能力，表里η的實(shí)際值中括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)是根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的，而能量消耗實(shí)際值及表里η的實(shí)際值中括號(hào)外的數(shù)據(jù)均是以轉(zhuǎn)速率76.4.%的數(shù)據(jù)為基數(shù)1計(jì)算出的相對(duì)值；其中：磨機(jī)綜合效率η=-76微米的重量（kg）/（6.25×實(shí)際電耗）；
從上表中能夠看出：
方案二的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)除了生產(chǎn)能力與理論值相當(dāng)吻合外，能量消耗相對(duì)較高，其研究結(jié)果表明：在此轉(zhuǎn)速率下，鋼球的落球點(diǎn)未能跨越筒體垂直中心線，即鋼球可能會(huì)接近或呈現(xiàn)瀉落狀態(tài)；同時(shí)，在方案二的試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行過程中存在有聲音異常和電機(jī)過熱等現(xiàn)象，究其原因，是由于其帶輪直徑較小，皮帶包角較小，導(dǎo)致皮帶打滑或是因?yàn)殇撉蚪咏虺尸F(xiàn)瀉落狀態(tài)而造成的高能耗；而方案四的試驗(yàn)結(jié)果表明：鋼球在高轉(zhuǎn)速率的情況下不僅沒能具有最大沖擊速度，而且其還功耗大、磨礦效率低,即ω=(sina)1/2不能表征鋼球在筒體內(nèi)轉(zhuǎn)速率ω與拋落角a的關(guān)系；
此外，上述試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著轉(zhuǎn)速率的提高，其能耗也相應(yīng)增大，而磨礦效率卻在下降，例如：
方案一：其轉(zhuǎn)速率76.4%與最大沖擊速度的轉(zhuǎn)速率76.6%最接近，其具有最大的生產(chǎn)能力，以方案一的數(shù)據(jù)為基數(shù)，方案一的磨機(jī)綜合效率比方案三的磨機(jī)綜合效率低15%，比方案四的磨機(jī)綜合效率高14%，方案一的生產(chǎn)能力比方案四的高9.05%；
方案三：其轉(zhuǎn)速率為74.2%時(shí)具有最大的落球動(dòng)能利用率，其磨機(jī)綜合效率也最高；以方案一的數(shù)據(jù)為基數(shù)，方案三的能量單耗比方案一的能量單耗低12.97%，方案三的磨機(jī)綜合效率比方案一的磨機(jī)綜合效率高15%；以方案四的數(shù)據(jù)為基數(shù)，方案三的能量單耗比方案四的能量單耗低25.15%，方案三的磨機(jī)綜合效率比方案四的磨機(jī)綜合效率高33.66%；其中，雖然在以方案四的數(shù)據(jù)為基數(shù)時(shí)，方案四在高轉(zhuǎn)速率下的生產(chǎn)能力比方案三在最佳轉(zhuǎn)速率下的生產(chǎn)能力高出2.84%，但是，這是方案四多花費(fèi)了25.15%的動(dòng)力消耗為代價(jià)換來的，因此其也是不可取的；
另外，方案四在以較高轉(zhuǎn)速率運(yùn)行時(shí)，其內(nèi)層的部分鋼球也會(huì)處于或接近較佳的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這樣就會(huì)部分沖抵外層鋼球因轉(zhuǎn)速率較高而帶來的生產(chǎn)能力和磨機(jī)綜合效率的下降，但盡管如此，方案四的生產(chǎn)能力和磨機(jī)綜合效率也均大幅低于方案一的生產(chǎn)能力和磨機(jī)綜合效率，以方案一的數(shù)據(jù)為基數(shù)，方案四的生產(chǎn)能力比方案一的生產(chǎn)能力低9.05%，方案四的磨機(jī)綜合效率比方案一的磨機(jī)綜合效率低14%；以方案四的數(shù)據(jù)為基數(shù)，方案四的磨機(jī)綜合效率比方案三的磨機(jī)綜合效率低33.66%；
綜上所述：方案三中的轉(zhuǎn)速率是磨機(jī)磨礦最高效和最節(jié)能的轉(zhuǎn)速率；此外，通過對(duì)鋼球在筒體內(nèi)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究分析能夠證實(shí)，只要根據(jù)磨機(jī)筒體的有效內(nèi)徑，按所述方法的計(jì)算結(jié)果將磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率調(diào)整到63.5～72.4%，即變更磨機(jī)的核心技術(shù)參數(shù)---轉(zhuǎn)速率，將磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率調(diào)整到６3.5～72.4%，然后就能夠達(dá)到充分利用動(dòng)能和提高磨機(jī)綜合效率的目的，從而生產(chǎn)制造出高效節(jié)能的磨機(jī)了；對(duì)于現(xiàn)有磨機(jī)的生產(chǎn)廠家而言，其通過調(diào)節(jié)大、小齒輪的齒數(shù)比或是直接調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速就能夠完成轉(zhuǎn)速率的調(diào)整作業(yè)，而對(duì)于現(xiàn)有磨機(jī)的使用廠家而言，其能夠通過減少小齒輪的齒數(shù)或變更波形襯板的坡度來實(shí)施調(diào)整作業(yè)，例如：對(duì)于3200×4500磨機(jī)來說，在能夠滿足齒輪機(jī)械強(qiáng)度的情況下，將原來齒數(shù)為23的小齒輪調(diào)整成齒數(shù)為20或21的小齒輪，其調(diào)整后對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速率就為68.99～65.7%，從而符合了所述方法計(jì)算出的轉(zhuǎn)速率要求；
在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，以起始有效直徑為3.01米，充填率為40～42%，使用的波形襯板的波形坡度值為21.8度的3200×4500磨機(jī)為例，當(dāng)其運(yùn)行現(xiàn)有方法計(jì)算的轉(zhuǎn)速率時(shí)，其轉(zhuǎn)速為18.466r/min，最外層鋼球的轉(zhuǎn)速率為75.56%，該磨機(jī)筒體中的θ角為60度左右，此時(shí)，磨機(jī)的噪音最為強(qiáng)烈；當(dāng)該磨機(jī)運(yùn)行所述方法，即經(jīng)過算式［（90-C）+a］/180計(jì)算出的轉(zhuǎn)速率時(shí)，磨機(jī)在筒體中的θ角為57度左右時(shí)為最大噪音狀態(tài)，這與現(xiàn)有磨機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)噪音方向基本一致；將實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及3200×4500磨機(jī)筒體中鋼球在落球時(shí)噪音最強(qiáng)烈的方向結(jié)合后分析證明，所述方法中的算式：［（90-C）+a］/180是能夠表征鋼球在磨機(jī)筒體內(nèi)的轉(zhuǎn)速率與拋落角的關(guān)系的。
本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)，故本發(fā)明未對(duì)其進(jìn)行詳述。