式中：G－重力；
M－钢球质量； g－重力加速度。 3、摩擦力
钢球与筒体壁之间，钢球与钢球之间。 4、机械阻力
钢球与物料之间等。
二、钢球的三种形式对物料进行粉碎 1、冲击破碎作用
筒体的转速，钢球的质量，提升的高度等因素决定冲击破碎的大小。 2、磨剥作用
主要由钢球的自转产生的磨剥作用。 3、挤压作用
主要由钢球的公转产生的挤压作用。 三、磨矿的基本过程
由于磨机筒体回转运动引起筒体内也发生了运动，使球产生三种运动方式：抛落、公转及自转，这三种运动方式对物料产生了冲击破碎、磨剥破碎和挤压破碎，因而使物料受到粉碎。 四、磨机的工作状态
随着磨机转速的不同，机内钢球可有三种工作状态，如图3－2所示。
VA VB VC A B C 图3—2磨矿机不同转速时球的运动示意图
1、泻落状态
当VA较小时，钢球没有被旋转的筒体提升，只在机内滚动，如图3－2A图所示意，此时矿石只受到介质钢球的磨剥作用和挤压作用，而没有受到冲击作用，这种状态通常称为泻落状态 2、抛落状态
当磨机转速VB高时，机内钢球被旋转筒体带到一定高度后，公转和自转加速，沿着抛物线轨迹落下，如图3－2B所示。此时矿石受到钢球的冲击作用和磨剥作用以及挤压作用都比较充分，物料受到较大粉碎，这时的工作状态称为抛落式工作状态，在多数时间里，磨机都在于这种状态下工作。 3、离心状态
当磨机转速VB再进一步提高，达到或者超过临界转速时，由于离心力过大，介质贴在筒壁上随筒体转而不抛下来，所以没有磨矿作用，这种工作状态叫离心状态。如：图3-2C所示。 五、磨矿机的转速 1、临界转速
将能把钢球提升到筒体最高点，球所受到的重力和离心力相等时磨机转速称之为临界转速。
n=42.4
D
式中： n-临界转速 D-磨机直径 2、转速率
磨机实际转速与临界转速之比的百分数为转速率。磨机的工作转速使钢球呈抛落状态。在一般情况下，工作转速均要小于临界转速，目前大多数磨机工作转速率在80%左右。
菜园子选厂磨机规格为2.4×3.0m，D=2.4时 n＝
42.42.4=27.37转/分
实际转速为23.5转/分 转速率＝
23.527.37×100％＝85.86％
六、磨机介质
磨矿介质的形状、材质、尺寸、介质密度、配比，填充率等，是实现良好磨矿指标的先决条件。在生产实践中，要注意摸索经验，总结最适宜的介质。 1、介质的形状与材质
介质的形状目前主要为钢球、钢棒和棒球等，在棒磨机中，主要用钢棒；在球磨机中，主要用钢球和棒球。
钢球的滚动性最好，磨矿效果较好，但球与球之间为点接触，过粉碎能力强，粒度的均匀性差；棒球与园球相比，直径相同时，有较
大的表面积，不仅有点接触，也有线接触和面接触，磨矿粒度较均匀，应用于细磨较好。
目前用于造钢球的材质较多：锻钢、铸钢、铸铁、稀土镁中锰、高铬、低铬等等。实际利用要考虑综合效益，即价格，适用等全面考虑、比较选用。 2、介质的尺寸
介质的尺寸主要取决于矿石的物理机械性质、给矿粒度和最终磨矿产品细度。经验认为：处理硬度大，粒度粗的矿石，需要较大的冲击力，应选用大球；处理矿石较软、给矿粒度小、需细磨的球选小球，以磨剥作用为主。在铁矿石处理中，球经与粒度有如表3－1所列的关系。
表3－1 球径与粒度的关系
球径（mm） 120 粒度（mm） 12～18 100 10～12 90 9～10 80 6～8 70 4～6 60 2～4 50 1～2 40 0.3～1 3、介质充填率
磨机内介质（钢球）的容积（包括空隙在内）占磨机工作容积的百分数叫介质充填率，其大小是磨机能否很好发挥作用的主要因素。
?=V球/V机×100% 其中：?—介质充填率； V球—钢球容积m3； V机—磨机工作容积m3。
一般情况，格子型球磨机的?值为40～50%左右， 流型球磨机的充值率?值为30～40%左右为宜。
在停机打开人孔后，测定充填率有以下经验公式。（见图3-3）。 ?=50-127b/D
D R b a
图3—3充填率近似计算图
其中： ?—介质充填率；
b—a-R=a-D/2； a—直接测出； D—磨机有效直径。
4、介质的适宜配比
通过磨机初始装球和不断的合理补球来尽量努力造成介质处于适宜的配比。 （1）、初始加球
一是要选择几种规格的球，二是要确定各种规格球的重量比和实际重量，三要确定充填率，以控制加球总量。其主要步骤如下：
a、先将入磨物料进行粒度筛析，列表；
b、根据表上的级别，整理成5～6种级别，选择对应的5～6种规格的球径。
C、根据粒级的产出率，算出球径的重量比。