槽形托輥組運行阻力系數測試裝置與測試方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種輸送機械技術參數的測試裝置，具體說涉及一種膠帶輸送機槽形托輥組運行阻力系數的測試裝置，它是一種對槽形托輥組轉動時其運行阻力系數大小進行測試的專用裝置。
【背景技術】
[0002]目前，在礦山、煤礦企業中，礦井自順槽至井口一般都采用膠帶輸送機運輸煤炭；在港口、碼頭和倉庫也大量使用膠帶機輸送貨物。而研究膠帶輸送機，就需要對膠帶輸送機的技術參數進行測試。通過對不同型號、不同結構的膠帶輸送機的有關參數進行測試，形成第一手資料，才能反過來用于膠帶輸送機的優化設計。目前我們設計膠帶輸送機所采用的技術數據，很多都是借用發達國家的一些相關技術數據，而其實我國有自己的實際情況，所以通過一定的檢測方法獲取我們自己的數據，是非常有必要的。對膠帶輸送機的技術參數進行測試有兩種方式可供選擇:一種是采用實物加載方式，一種是采用模擬加載方式。采用實物加載方式，雖測試所得數據較接近實際情況，但耗資大，所需設備多；而采用模擬加載方式，不僅可以避免這些缺點，而且通過已有的實驗數據進行比較，兩種加載方式下所得數據相差很小。因此，使用模擬加載方式是可行的，所得數據是極具應用價值的。本發明采用的是模擬加載方式。
[0003]托輥在膠帶輸送機上大量使用。托輥組運行阻力系數是一個很重要的參數，其大小對膠帶輸送機的運行效果、使用壽命、功率消耗都會產生直接的影響。托輥組運行阻力系數小則托輥運行阻力小，運行平穩輕松、使用壽命長、功率消耗小。反之，則運行阻力大，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，均需要知道托輥組運行阻力系數值。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，它與運行環境和受力狀況有較大的關系。現有的對托輥組運行阻力系數的檢測存在一些不全和不足，需要對此加以改進。
[0004]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]2、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]3、專利號為CN201320541257.9，名稱為“托輥靜阻力試驗臺”的實用新型，該使用新型公開了一種托輥靜阻力試驗臺，包括手輪、固定板、槽鋼、螺桿、底座、加強板、滑動架、移動支柱、固定支柱、支撐板、移動擋板、砝碼部件和細繩。滑動架包括螺母、螺母擋板、下擋板、U形卡槽和耐磨板，螺母與螺桿相匹配，螺母與螺母擋板焊接，螺母擋板與下擋板焊接，下擋板與U形卡槽通過螺栓連接，耐磨板設在U形卡槽和槽鋼之間，耐磨板與U形卡槽焊接，手輪與螺桿端部通過螺栓連接，固定板與槽鋼通過螺栓連接將螺桿橫向固定在槽鋼內，槽鋼與底座焊接，加強板與槽鋼焊接，加強板與底座焊接，滑動架設在槽鋼上，移動支柱與滑動架通過螺栓連接，固定支柱與槽鋼通過螺栓連接，支撐板與移動支柱焊接，支撐板與固定支柱焊接，支撐板上設有長圓孔，移動擋板與支撐板通過螺栓連接，砝碼部件與細繩連接。托輥靜阻力試驗臺結構合理，能夠測試出不同管徑和長度的托輥的旋轉阻力，有效的保證了托輥的出廠質量，延長了帶式輸送機的使用壽命。
[0007]上述這些專利雖然涉及到了膠帶輸送機的托輥組(或單托輥)的測試，但現有的這些檢測裝置在結構上是較復雜的，有的是針對膠帶輸送機的單托輥阻力系數進行測試或監控的，或涉及到的僅是平托輥組的運行阻力系數的測試;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，但由于其結構復雜，投資大，其技術方案相對難于實施;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單托輥旋轉阻力的，單托輥旋轉阻力系數與托輥組的運行阻力系數是不相同的，而且結構較復雜；名稱為“托輥靜阻力試驗臺”的實用新型，該實用新型是用來測試托輥的靜阻力。因此仍無法得知膠帶輸送機的槽形托輥組在運行狀態下的阻力系數大小，因此有必要對現有的槽形托輥組運行阻力系數的測試裝置及方法加以完善。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于針對現有的槽形托輥組運行阻力系數檢測方面存在的一些不足，提供一種新型的槽形托輥組運行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槽形托輥組運行阻力系數大小的問題。
[0009]因此，為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是:一種槽形托輥組運行阻力系數測試裝置，由一個驅動滾筒和一個換向滾筒及一個膠帶張力調節托輥組成，膠帶繞過驅動滾筒、換向滾筒及膠帶張力調節托輥而形成閉合回路;在上膠帶約中間處，自下而上依次布置一個滾軸架、一個承載架和一個加載架;其特征在于，上膠帶從承載架上的槽形托輥組和加載架上的槽形托輥組之間穿過;承載架放置在滾軸架上的滾軸上，承載架在滾軸上移動時在左右方向不受限制，可以輕易的在滾軸上移動，承載架在前后方向受到滾軸架上的限位裝置的限制，以保證承載架在左右滑動時不跑偏；加載架以一定的重力經由上膠帶加載到承載架上的被測槽形托輥組上;在承載架的左邊相隔一定距離處，布置一個金屬構架，金屬構架橫梁中部布置一個壓力傳感器，測試前調節壓力傳感器的頂部與承載架的左端部橫梁輕輕接觸。
[0010]進一步地，所述的驅動滾筒是由直流電機提供驅動力，在驅動滾筒與直流電機之間設有減速裝置，對滾筒實行減速傳動。
[0011]進一步地，所述的滾軸架上安裝有若干個滾軸，其數量視滾軸架和其上的承載架的長度而定，各個滾軸之間在水平方向等距離排列且留有一定間距，所有滾軸通過滾軸支承安裝在滾軸架上。
[0012]進一步地，所述的滾軸架上安裝有限位滾輪，是在滾輪架上安裝有限位滾輪，限位滾輪共4個，前側2個，后側兩個，對稱布置，4個限位滾輪通過限位滾輪支承安裝在滾軸架的前后兩側，以保證承載架在左右移動時不跑偏。
[0013]進一步地，所述的承載架上安裝有若干組被測槽形托輥，槽形托輥組在水平方向等距離排列且槽形托輥組之間保持一定間距，所有被測槽形托輥組通過槽形托輥支承安裝在承載架上。
[0014]進一步地，所述的加載架上安裝有若干組加載槽形托輥，加載槽形托輥組與其下面的承載架上的槽形托輥組的布置方式是交錯布置，相互錯開，以保證加載應力的均衡施加;加載架上安裝有懸吊加載架的鋼絲繩、拉力計和松緊螺旋扣;所有加載槽形托輥組通過加載槽形托輥支承安裝在加載架上;加載架連同其上的加載槽形托輥組和加載槽形托輥支承通過鋼絲繩和吊環懸吊起來，鋼絲繩上安裝一個螺旋扣，以調節加載重力的大小，鋼絲繩上安裝一個拉力計，以顯示加載重力的大小。
[0015]—種槽形托輥組運行阻力系數測試方法，包括以下幾個步驟:
1)測試前，在承載架上裝上待測槽形托輥組；
2)調節松緊螺旋扣以使加載架連同其上的槽形托輥組以一定的重力通過膠帶加載于被測槽形托輥組上；
3)通過直流電機提供驅動力，經減速器對驅動滾筒進行驅動，帶動膠帶運行，運行的膠帶帶動承載架產生一定的位移，承載架碰面使壓力傳感器受到壓應力，其變化量通過二次儀表可以反映出來，從而得到膠帶運行阻力，此阻力即槽形托輥組對膠帶的運行阻力，記錄二次儀表上的此值；
3)根據推導出的公式(1)計算槽形托輥組運行阻力系數ω ?=F/[(q+qo +qi)L]............................(1)
式中:ω—槽形托輥組阻力系數；