一種單托輥阻力系數測試臺及測試方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種輸送機械零部件的測試裝置，具體說涉及一種膠帶輸送機上托輥的阻力系數的測試裝置，它是一種對單個托輥轉動時的阻力系數進行測試的專用裝置。
【背景技術】
[0002]托輥在膠帶輸送機上大量使用。托輥阻力系數是一個很重要的參數，其大小對帶式輸送機的運行效果、使用壽命、功率消耗都會產生直接的影響。托輥阻力系數小則托輥運行靈活性好，運行平穩輕松、使用壽命長、功率消耗小。反之，則運行不靈活，功率消耗大。因此，生產廠家在設計研制、生產托輥時，為了了解研制效果或為了控制所生產托輥產品質量，均需要經常性地測試其單托輥阻力系數值。過去最原始的檢測方法是:將托輥架起后用手轉動，憑手感來確定托輥轉動阻力的大小，從而評估算其轉動阻力系數大小。這種方法顯然比較落后且準確性差。現有的一些測試方法可測試托輥組運行阻力系數，但托輥組運行阻力系數與單托輥阻力系數雖有一定聯系但二者數值并不相同。托輥組運行阻力系數體現成組的托輥的運行狀態，它與運行的環境和受力狀況有很大的關系，而單托輥阻力系數體現某個某種某類托輥運行時的靈活程度。但現有的對單托輥阻力系數的測試、檢測存在一些不全和不足，需要對此加以改進。
[0003]通過國內專利文獻檢索發現有一些相關的文獻報道，與本發明有關的主要有以下—些:
1、專利號為CN201520492248.4，名稱為“一種單托輥阻力系數的測試裝置”的實用用新型專利，該實用新型公開了一種用于測試單托輥阻力系數的測試裝置。一種對膠帶輸送機上單托輥阻力系數進行測試的檢測裝置，包括一個呈L形的擺動架可以繞支點擺動，單托輥放置在托輥支架上，托輥支架用螺栓固裝在擺動架上部;托輥驅動裝置驅動單托輥勻速轉動;在擺動架支點的右上方布置一碰鐵，碰鐵右邊的旁邊有一個限位開關，當擺動架呈垂直直立狀態時，碰鐵與限位開關的滾輪輕輕接觸;在擺動架支點的下方，布置有2個限位塊；擺動架L形狀的底部右邊末尾通過銷軸與電磁鐵相聯;測試方法是:通過由反光鏡片和光電傳感器構成的測轉速裝置測出被測托輥的初始轉速n，通過由碰鐵和限位開關及計時器構成的測時間裝置測出被測托輥上不加圓環和加上圓環兩種狀態下自初始速度η到停止轉動所用的時間，就可根據推導出的公式算出單托輥阻力系數。
[0004]2、專利號為CN86206184，名稱為“帶式輸送機托輥組運行阻力系數試驗裝置”的實用新型專利，該實用新型公開了一種用于測試帶式輸送機托輥組運行阻動系數的試驗裝置。它是用四個氣墊碟支承一托輥組，兩側設氣墊碟克服膠帶橫向跑偏力。當氣墊碟通氣形成氣墊后，整個托輥組漂浮自如。膠帶運行時。托輥被摩擦旋轉，托輥組隨之向前移動觸到前面的傳感器測得運行阻力，同時在氣墊碟下面的四個傳感器測出對應的垂直載荷，兩測值之比即為運行阻力系數。本裝置附加阻力小，吸振，測量精度高，對測試類似連續輸送機同樣適用。
[0005]專利號為CN86206224，名稱為“帶式輸送機托輥旋轉阻力試驗裝置”的實用新型，該實用新型公布了一種用于測試帶式輸送機托輥旋轉阻力的試驗裝置。采用兩個全浮式空氣軸承支承一個組合框架，它卡住托輥心軸，當軸承通氣形成氣墊后，整個框架自由漂起，得到三維位移和旋轉自由度的自由微調，氣墊間壓力比差能自動平衡附加阻力。當托輥承受徑載荷被摩擦旋轉時，它帶動整個框架無約束地轉動觸到傳感器，測得托輥旋轉阻力。該裝置附加阻力極小，吸振，測試精度高，對測試輥子、滾筒類的旋轉阻力同樣適用.。
[0006]上述這些專利雖然涉及到了膠帶輸送機的托輥的測試，但有的檢測裝置不是針對膠帶輸送機的單托輥阻力系數進行測試或監控的，名稱為“帶式輸送機托輥組運行阻力系數試驗裝置”的實用新型，它測試的是托輥組運行阻力系數，單托輥的阻力系數與托輥組的運行阻力系數是不相同的；名稱為“帶式輸送機托輥旋轉阻力試驗裝置”的實用新型，該實用新型是用于測試帶式輸送機托輥旋轉阻力，而不是用來測試阻力系數，而且結構較復雜；名稱為“一種單托輥阻力系數的測試裝置”的實用用新型專利，該實用新型是一種用于測試單托輥阻力系數的測試裝置，但測試裝置較為復雜。因此仍有必要對現有的單托輥阻力系數的測試裝置加以完善。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于針對現有的單托輥阻力系數檢測方面存在的一些不足，提供一種新型的單托輥阻力系數的測試方法及裝置，該方法和裝置可以有效解決測試單托輥阻力系數大小的問題。
[0008]因此，為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是:一種單托輥阻力系數測試臺，一個呈L形的擺動架可以繞支點A擺動，單托輥放置在托輥支架上，托輥支架用螺栓固裝在擺動架上部;托輥驅動裝置驅動單托輥勻速轉動，其轉動方向是使托輥所受徑向力向下，以免托輥脫出支架;擺動架L形狀的底部右邊末尾通過銷軸與電磁鐵相聯;其特征在于，在支點A的下方，在L形擺動架的左邊，在支點A和L形擺動架90°拐角處之間約1/2處布置一個限位塊，以防擺動架上部向右擺幅過大，并配備一個手持型轉速表和一個計時秒表。
[0009]進一步地，所述的托棍驅動裝置是通過一臺交流電機驅動一對皮帶輪減速機構，即小帶輪通過皮帶傳動大帶輪，通過大皮帶輪軸上的一對摩擦輪驅動被測單托輥，大皮帶輪軸由二個軸承座支撐。
[0010]一種單托輥阻力系數測試臺的測試方法，包括以下幾個步驟:
1)測試前，在L形擺動架上裝上待測單托輥；
2)使電動機通電的同時，電磁鐵也通電，電磁鐵吸住L形擺動架下右端，擺動架繞支點A逆時針轉動一點點，則被測托輥靠住摩擦輪并在其帶動下轉動；
3)將手持型轉速表的錐頭頂住電動機軸端錐窩，轉速表上便會顯示電機轉速，再將其換算成托輥的轉速，此即被測托輥的初始轉速η ；
4)使電動機斷電，電磁鐵亦同時失電，擺動架下右端失去電磁鐵的吸力，擺動架由于L形底部的偏重作用而繞支點Α作順時針擺動，即被測托輥與摩擦輪脫離，此時，被測托輥僅受阻力矩作用作勻減速運動;在電磁鐵失電的同時按下計時秒表，測出、記錄被測托輥從脫離摩擦輪到停止轉動所用時間Τι ；
5)在被測托輥的中間位置處加上圓環并固定住，重復上述步驟，使用計時秒表測出加上圓環后的被測托輥從脫離摩擦輪到停止轉動所用時間Τ2; 6)使用推導出的公式(1)，便可計算出該托輥的阻力系數δ:
5=Joo/[Gt(KT2Ti)] (1)
式⑴中:Jo——附加圓環的轉動慣量，kg.m2;
ω 一一被測單托輥轉動初始角速度，rad/s;因電機驅動托輥為硬特性，所以，未加圓環時的被測單托輥初始回轉角速度ω i和加上圓環時被測單托輥的初始回轉角速度ω 2是相等的，即 ωι=ω2=ω，ω =2Jin/i60，r/min，i為傳動比；
Τι 未加圓環時托棍從初始角速度到停止轉動所需時間，s ；
Τ2 加上圓環后托棍從初始角速度到停止轉動所需時間，s ； r--單托棍半徑，m ；
K=(G+Go) /G，G--單托棍重量，N;Go—單托棍上的圓環重量，N;
Jo、G、Go、r、K值都是原始巳知值，求出和ω(η)，代入式(1)，即可求出單托輥阻力系數δ。
[0011 ]本發明的有益效果:本發明通過托輥驅動裝置使被測托輥作勻速轉動，待轉速穩定后通過手持型轉速表測出被測托輥的初始轉速η，然后切斷被測托輥與與驅動裝置的聯系，托輥在僅受摩擦阻力矩作用下作勻減速轉動直至停止，通過計時秒表測出被測托輥在僅受摩擦阻力矩作用下作勻減速轉動直至停止所需的時間!^，然后在被測托輥上加上圓環測出被測托輥在僅受摩擦阻力矩作用下作勻減速轉動直至停止所用的時間Τ2，就可根據推導出的公式算出單托輥阻力系數。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明一個實施例的結構示意圖；
圖2為圖1的俯視圖；
圖3為圖1的Β向向視圖；
圖4為圖3的C處放大圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結合附圖和實施例對本發明做進一步的描述。
[0014]通過附圖可以看出本發明為一種單托輥阻力系數測試臺，一個呈L形的擺動架可以繞支點Α擺動，單托輥放置在托輥支架上，托輥支架用螺栓固裝在擺動架上部;托輥驅動裝置驅動單托輥勻速轉動，其轉動方向是使托輥所受徑向力向下，以免托輥脫出支架;擺動架L形狀的底部右邊末尾通過銷軸與電磁鐵相聯;其特征在于，在支點A的下方，在L形擺動架的左邊，在支點A和L形擺動架90°拐角處之間約1/2處布置一個限位塊，以防擺動架上部向右擺幅過大，并配備一個手持型轉速表和一個計時秒表。
[0015]進一步地，所述的托棍驅動裝置是通過一臺交流電機驅動一對皮帶輪減速機構，即小帶輪通過皮帶傳動大帶輪，然后通過大皮帶輪軸上的一對摩擦輪驅動被測單托輥，大皮帶輪軸由二個軸承座支撐。
[0016]一種單托輥阻力系數測試臺的測試方法，包括以下幾個步驟:
1)測試前，在L形擺動架上裝上待測單托輥；
2)使電動機通電的同時，電磁鐵也通電，電磁鐵吸住L形擺動架下右端，擺動架繞支點A逆時針轉動一點點，則被測托輥靠住摩擦輪并在其帶