槽形托辊组运行阻力系数测试装置与测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种输送机械技术参数的测试装置，具体说涉及一种胶带输送机槽形托辊组运行阻力系数的测试装置，它是一种对槽形托辊组转动时其运行阻力系数大小进行测试的专用装置。
【背景技术】
[0002]目前，在矿山、煤矿企业中，矿井自顺槽至井口一般都采用胶带输送机运输煤炭；在港口、码头和仓库也大量使用胶带机输送货物。而研究胶带输送机，就需要对胶带输送机的技术参数进行测试。通过对不同型号、不同结构的胶带输送机的有关参数进行测试，形成第一手资料，才能反过来用于胶带输送机的优化设计。目前我们设计胶带输送机所采用的技术数据，很多都是借用发达国家的一些相关技术数据，而其实我国有自己的实际情况，所以通过一定的检测方法获取我们自己的数据，是非常有必要的。对胶带输送机的技术参数进行测试有两种方式可供选择:一种是采用实物加载方式，一种是采用模拟加载方式。采用实物加载方式，虽测试所得数据较接近实际情况，但耗资大，所需设备多；而采用模拟加载方式，不仅可以避免这些缺点，而且通过已有的实验数据进行比较，两种加载方式下所得数据相差很小。因此，使用模拟加载方式是可行的，所得数据是极具应用价值的。本发明采用的是模拟加载方式。
[0003]托辊在胶带输送机上大量使用。托辊组运行阻力系数是一个很重要的参数，其大小对胶带输送机的运行效果、使用寿命、功率消耗都会产生直接的影响。托辊组运行阻力系数小则托辊运行阻力小，运行平稳轻松、使用寿命长、功率消耗小。反之，则运行阻力大，功率消耗大。因此，生产厂家在设计研制、生产托辊时，为了了解研制效果或为了控制所生产托辊产品质量，均需要知道托辊组运行阻力系数值。托辊组运行阻力系数与单托辊阻力系数虽有一定联系但二者数值并不相同。托辊组运行阻力系数体现成组的托辊的运行状态，它与运行环境和受力状况有较大的关系。现有的对托辊组运行阻力系数的检测存在一些不全和不足，需要对此加以改进。
[0004]通过国内专利文献检索发现有一些相关的文献报道，与本发明有关的主要有以下—些:
1、专利号为CN86206184，名称为“带式输送机托辊组运行阻力系数试验装置”的实用新型专利，该实用新型公开了一种用于测试带式输送机托辊组运行阻动系数的试验装置。它是用四个气垫碟支承一托辊组，两侧设气垫碟克服胶带横向跑偏力。当气垫碟通气形成气垫后，整个托辊组漂浮自如。胶带运行时。托辊被摩擦旋转，托辊组随之向前移动触到前面的传感器测得运行阻力，同时在气垫碟下面的四个传感器测出对应的垂直载荷，两测值之比即为运行阻力系数。本装置附加阻力小，吸振，测量精度高，对测试类似连续输送机同样适用。
[0005]2、专利号为CN86206224，名称为“带式输送机托辊旋转阻力试验装置”的实用新型，该实用新型公布了一种用于测试带式输送机托辊旋转阻力的试验装置。采用两个全浮式空气轴承支承一个组合框架，它卡住托辊心轴，当轴承通气形成气垫后，整个框架自由漂起，得到三维位移和旋转自由度的自由微调，气垫间压力比差能自动平衡附加阻力。当托辊承受径载荷被摩擦旋转时，它带动整个框架无约束地转动触到传感器，测得托辊旋转阻力。该装置附加阻力极小，吸振，测试精度高，对测试辊子、滚筒类的旋转阻力同样适用.。
[0006]3、专利号为CN201320541257.9，名称为“托辊静阻力试验台”的实用新型，该使用新型公开了一种托辊静阻力试验台，包括手轮、固定板、槽钢、螺杆、底座、加强板、滑动架、移动支柱、固定支柱、支撑板、移动挡板、砝码部件和细绳。滑动架包括螺母、螺母挡板、下挡板、U形卡槽和耐磨板，螺母与螺杆相匹配，螺母与螺母挡板焊接，螺母挡板与下挡板焊接，下挡板与U形卡槽通过螺栓连接，耐磨板设在U形卡槽和槽钢之间，耐磨板与U形卡槽焊接，手轮与螺杆端部通过螺栓连接，固定板与槽钢通过螺栓连接将螺杆横向固定在槽钢内，槽钢与底座焊接，加强板与槽钢焊接，加强板与底座焊接，滑动架设在槽钢上，移动支柱与滑动架通过螺栓连接，固定支柱与槽钢通过螺栓连接，支撑板与移动支柱焊接，支撑板与固定支柱焊接，支撑板上设有长圆孔，移动挡板与支撑板通过螺栓连接，砝码部件与细绳连接。托辊静阻力试验台结构合理，能够测试出不同管径和长度的托辊的旋转阻力，有效的保证了托辊的出厂质量，延长了带式输送机的使用寿命。
[0007]上述这些专利虽然涉及到了胶带输送机的托辊组(或单托辊)的测试，但现有的这些检测装置在结构上是较复杂的，有的是针对胶带输送机的单托辊阻力系数进行测试或监控的，或涉及到的仅是平托辊组的运行阻力系数的测试;名称为“带式输送机托辊组运行阻力系数试验装置”的实用新型，它测试的是托辊组运行阻力系数，但由于其结构复杂，投资大，其技术方案相对难于实施;名称为“带式输送机托辊旋转阻力试验装置”的实用新型，该实用新型是用于测试带式输送机单托辊旋转阻力的，单托辊旋转阻力系数与托辊组的运行阻力系数是不相同的，而且结构较复杂；名称为“托辊静阻力试验台”的实用新型，该实用新型是用来测试托辊的静阻力。因此仍无法得知胶带输送机的槽形托辊组在运行状态下的阻力系数大小，因此有必要对现有的槽形托辊组运行阻力系数的测试装置及方法加以完善。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于针对现有的槽形托辊组运行阻力系数检测方面存在的一些不足，提供一种新型的槽形托辊组运行阻力系数的测试方法及装置，该方法和装置可以有效解决测试槽形托辊组运行阻力系数大小的问题。
[0009]因此，为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是:一种槽形托辊组运行阻力系数测试装置，由一个驱动滚筒和一个换向滚筒及一个胶带张力调节托辊组成，胶带绕过驱动滚筒、换向滚筒及胶带张力调节托辊而形成闭合回路;在上胶带约中间处，自下而上依次布置一个滚轴架、一个承载架和一个加载架;其特征在于，上胶带从承载架上的槽形托辊组和加载架上的槽形托辊组之间穿过;承载架放置在滚轴架上的滚轴上，承载架在滚轴上移动时在左右方向不受限制，可以轻易的在滚轴上移动，承载架在前后方向受到滚轴架上的限位装置的限制，以保证承载架在左右滑动时不跑偏；加载架以一定的重力经由上胶带加载到承载架上的被测槽形托辊组上;在承载架的左边相隔一定距离处，布置一个金属构架，金属构架横梁中部布置一个压力传感器，测试前调节压力传感器的顶部与承载架的左端部横梁轻轻接触。
[0010]进一步地，所述的驱动滚筒是由直流电机提供驱动力，在驱动滚筒与直流电机之间设有减速装置，对滚筒实行减速传动。
[0011]进一步地，所述的滚轴架上安装有若干个滚轴，其数量视滚轴架和其上的承载架的长度而定，各个滚轴之间在水平方向等距离排列且留有一定间距，所有滚轴通过滚轴支承安装在滚轴架上。
[0012]进一步地，所述的滚轴架上安装有限位滚轮，是在滚轮架上安装有限位滚轮，限位滚轮共4个，前侧2个，后侧两个，对称布置，4个限位滚轮通过限位滚轮支承安装在滚轴架的前后两侧，以保证承载架在左右移动时不跑偏。
[0013]进一步地，所述的承载架上安装有若干组被测槽形托辊，槽形托辊组在水平方向等距离排列且槽形托辊组之间保持一定间距，所有被测槽形托辊组通过槽形托辊支承安装在承载架上。
[0014]进一步地，所述的加载架上安装有若干组加载槽形托辊，加载槽形托辊组与其下面的承载架上的槽形托辊组的布置方式是交错布置，相互错开，以保证加载应力的均衡施加;加载架上安装有悬吊加载架的钢丝绳、拉力计和松紧螺旋扣;所有加载槽形托辊组通过加载槽形托辊支承安装在加载架上;加载架连同其上的加载槽形托辊组和加载槽形托辊支承通过钢丝绳和吊环悬吊起来，钢丝绳上安装一个螺旋扣，以调节加载重力的大小，钢丝绳上安装一个拉力计，以显示加载重力的大小。
[0015]—种槽形托辊组运行阻力系数测试方法，包括以下几个步骤:
1)测试前，在承载架上装上待测槽形托辊组；
2)调节松紧螺旋扣以使加载架连同其上的槽形托辊组以一定的重力通过胶带加载于被测槽形托辊组上；
3)通过直流电机提供驱动力，经减速器对驱动滚筒进行驱动，带动胶带运行，运行的胶带带动承载架产生一定的位移，承载架碰面使压力传感器受到压应力，其变化量通过二次仪表可以反映出来，从而得到胶带运行阻力，此阻力即槽形托辊组对胶带的运行阻力，记录二次仪表上的此值；
3)根据推导出的公式(1)计算槽形托辊组运行阻力系数ω ?=F/[(q+qo +qi)L]............................(1)
式中:ω—槽形托辊组阻力系数；