球磨机的产量与装球量有着直接的关系。球磨机工作时，它的效率，一般取决于每个钢球所做功的总和（撞击次数和撞击力）。因此，必须充分发挥每个钢球的效能，这就要使沿不同轨道（轨迹）运动的钢球，以尽可能不发生碰撞为限。太多，钢球间相互压叠，使一部分钢球升不到需要的高度就落下来，不能充分发挥每个钢球的破碎能力，同时，增加了动能消牦。太少，虽然每个钢球的破碎能力得到充分发挥，但是，总的破碎能力还是有限。因此必须选择适当的装球量。
磨球在球磨机内的运动状态有三种：泻落式、抛落式和离心运动。在不同状态下，磨球的受力及运动均不相同。本文来详细分析磨球在球磨机内的受力及运动规律。
对于离心状态，不发生磨矿作业，因此不再分析该状态下磨球的运动。对于泻落状态，难于用数学方法对其运动及力学作量化描述。而在抛落状态下，磨球和物料在摩擦力、离心力和衬板凸峰的携带下被提升到一定高度后再与衬板脱离，先升高、后下降的抛物线轨迹落下。一方面磨球随筒体作圆周运动，另一方面磨球与磨球、磨球与磨粒之间发生碰撞和碾磨，即作随机的相对运动。当磨球达到一定高度后被抛落撞击并碾碎物料为一个工作循环。在这个复杂的运动过程中，磨球承受着抛落时较大的冲击力和磨球之间碰撞时较小的冲击、法向压力、切向力及磨粒的磨削作用。
研究磨球在球磨机内的运动规律，一般分析筒体内最外层球的运动来说明其运动规律。
磨球在工作时主要受四个力作用：重力、离心力、摩擦力及筒体旋转时衬板对磨球的法向反力。如果磨球的重力分量大于磨球作圆周运动时的离心力，磨球将脱离筒体，以抛物线轨迹呈瀑泻状态落下。可见磨球在筒体内的运动可分为三个阶段：磨球随筒体一起运动，两者之间无相对运动；磨球与筒体产生相对运动但未脱离筒壁；磨球脱离筒壁沿抛物线抛落。
根据磨球在筒体内的运动和工作情况，还可以把筒体内的磨球群分为两个区：抛落区和研磨破碎区。抛落区：磨球脱离转动的筒体，呈抛物线下落，此过程中磨球与磨球、衬板、物料基本上不接触。研磨破碎区：随着筒体转动，球与球、磨球与物料、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。磨球与磨球、物料和衬板发生冲突，导致物料的冲击破碎。
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