离散单元法对球磨机筒体内的颗粒进行模拟计算时,根据颗粒的几何形状及其与邻颗粒块的关系,可以利用平衡方程,计算出作用在某一特定颗粒上的一组力,由这一组力计算出它的合力和合力矩。不平衡力和不平衡力矩使颗粒根据牛顿第二定律的规律运动。每一个迭代计算步都包含对所有颗粒应用牛顿运动方程式,对每次碰撞都采用力一位移关系式计算得出这一时刻各颗粒质心的加速度和角加速度,进而可以确定在时步△t内的速度和角速度以及位移和转动量等运动特性。
从球磨机速度矢量运动中可看出,超临速球磨机工作内绝大多数钢球都落在了底部的碎矿区内,矿石在碎矿区受到钢球的冲击作用和强烈翻滚着的钢球的磨剥作用。普通磨机绝大部分钢球未能落到底部,而是从内层钢球上滚落下来,球磨机钢球抛落的冲击力作用远不如超临速球磨机。
从超临速球磨机的介质运动瞬态中可以看到,由于导向板和筒体之间间隙的存在,随着转速的增加,会有一层钢球紧贴在筒体内表层,这一层钢球可以对衬板起到一定的保护作用,可以减少衬板的损耗。