外文翻译--围绕驱动轮模型对带的拉紧进行研究 中文版.doc

附录A围绕驱动轮模型对带的拉紧进行研究摘要：通过传统的计算来分析驱动轮摩擦力问题，这种方法提供了一种允许设计者自己决定传动过程中12TT最大值的滑动测试，在传统的滑动计算中，摩擦系数通常采用0.250.35。在这篇文章中，一个力学模型被展示出来，为了模仿起始阶段驱动轮为胶带分配系统的大多的弹性力。这个模型允许预张紧，这时候应用转矩来表达拉紧力1T和2T。被应用的转矩正适合滑动辊。这个模型显示了带上的张紧力分配到辊的表面。这个模型对驱动辊周围的带的张紧表达的更清楚易懂，也包含了当设计一个驱动系统时要考虑弹性收缩。1.绪论就如何定义带张紧的变化这个问题，许多作者已经定义为从张紧力为1T的紧边变化到张紧力为2T的松边的过程。在靠近滑动驱动轮定义张紧力1T与张紧力2T的数量关系为：12TeT(1)上式的来源是对这个问题进行基本的简单的运算得来的，在受到从2T到1T之间角度的限制下把小的单元进行整体化,对于一个有效的摩擦系数用来限制摩擦力和限制滑动体的冲击力。等式的右边定义了12TT的比值，这个数值由驱动辊与胶带之间的摩擦力来提供。在这个问题中，是胶带与驱动辊的静摩擦力。在驱动轮上实际的张紧力1T和2T应该被认为是完全由输送的距离和输送的材料所决定的，而不是驱动轮与胶带之间通过摩擦力相互作用产生的。对于在胶带与滑轮之间有效的摩擦因数的值引文中通常定在0.250.35，对于铁滑轮（值更低），带防护套的滑轮（值更高）。然而，对于橡胶与铁之间和橡胶与橡胶之间的摩擦系数的实际测量值范围是0.7到1.2，比现在通过对滑动驱动计算而常用的有效摩擦系数值更高。毫无疑问的通常使用的有效摩擦系数值被认为是用来完全约束辊的长度的。当1T变大再与2T比较时，滑动摩擦更有可能发生，因此设计应该懂得下面这个关系12TeT(2)应用它作为测试滑动摩擦的出发点。对于双重驱动辊的其它关系已经被研发出来，为了调和不同的角度约束.这个基本模型根本就没有考虑现在实际系统中的重要参数：1)带从1T到2T的收缩。（带的弹性）2)轮与带之间的的真实值（0.7到1.2）3)轮的滑动位置变化同样应用转矩4)通常力的变化是由于收缩问题引起的5)轮周围的摩擦系数是变化的6)轮的出口处带的速度比轮本身的低最近的研究很好的处理了轮摩擦力的传导的问题，由哈里森写的两篇论文和由泽帝斯写的另一篇论文在参考文献2和3中的问题是表面粗糙度和摩擦力通过测试被确定的。在参考文献4中实际使用的仪器是通常用监控器来监控带与辊的接触。根据对表面粗糙度和橡胶的硬度的测试2，一个新的方程式被推导出来，用来表达约束带周围12TT的变化方式：121TAT(3)这里对于包着铁的橡胶来说A=2.0，角是是约束角度2。在这个研究中显示的摩擦系数并不是恒定的，而是随着约束角度在0100到0220之间变化而从0.86下降到0.56，当约束角度为0150时0.7。因此，()是体现同等摩擦力随曲线减少而不是随直线增加。通过上面的研究讨论得出一个结论，用这种机构方式来描述驱动辊周围1T与2T的转化是复杂的，在带与辊的界面上是很难理解的。这里的摩擦系数明显比通常为滑动摩擦设计而测试出来的数据要高。这篇文章用另一种方法来描述这个问题，它涉及到了实体模型。2.实体模型这篇文章的其中一个主题就是决定驱动轮周围张紧力1T变化到数值较低的2T的方式。这个实体模型用了大量的阻尼弹簧由来模仿带对周围驱动轮的约束。这个模型通常可以应用在作驱动轮设计的审查。研究出分配质量和弹力原理，用这种形式作为模拟发动机的输入5。这个模拟发动机允许模型在设置的程序控制下工作，这样写适用于应用转矩作为输入。例如，把预紧力的比率应用到模型中就能够被控制，因此使初始条件稳定。之后最初的预紧力也被稳定下来，当在辊表面有不同弹性张紧力时应用转矩比率来预防辊的滑动。例如，下面设置的参数将用在模型中，在这篇文章中将进一步描述。(1)带的质量为25.5kgm（纤维带）(2)带的质量为36.5kgm（钢束缚带）(3)驱动辊直径为1m，约束角度为0210(4)静摩擦力系数为0.9，动摩擦力系数为0.7（橡胶在钢上）在模拟期间所有的弹性张紧力都被拉伸。所有输入到实体模型中的都需要被核对以便模拟能够稳定的进行。在建立模型中，下面的程序是必须的：(a)每个弹簧在同一个位置附上同质量的单元，以便旋转中不会产生瞬间的超重。(b)每个弹簧有相同的长度L/6，这里L是弹簧在无外力作用下的长度。(c)当应用辊的转矩时要保证每一个滑动表面都与轴承面接触，以便能够快速计算出滑动摩擦力，从而不引起振动。(d)当预紧力和转矩同时应用时，每一个弹簧上都应用阻尼为了减少动态运动。(e)在t=0时应用辊沿地平线的位移，这里弹簧的预紧力代表带的拉紧力。(f)在所有的初始振动消失以后，转矩将逐渐的由1T增加到2T。这个过程能够持续到辊开始旋转为止。在重力的作用下，每一块都通过辊的滑动来协调自己的位置直到所有的外力平衡。这时弹簧力代表带的张紧力。3.较低预紧力的例子纤维带的张紧力通常比具有较高硬度的钢束缚带低很多，因此弹簧的硬度必须与之相协调。构建一个具有六个元件的弹簧系统，如图1所示。弹簧的长度这里取0.28m，驱动辊的直径这里取1.0m。弹簧的精确长度取决于初始张紧力,然而，一但辊和弹簧在转矩的作用下彼此偏离那么这些初始条件不在相关。静摩擦力被规定为0.9，滑动和动态摩擦力被规定为0.7。在t=0时，在两秒的时间里逐渐把5kN的预紧力施加到带上，这时保持这种平衡直到五秒。为了检查模拟装置的控制逻辑性，先第一个输入的值作为真实的条件，第二个输入的数作为假条件，如下：时间段0.025s需求力if(t<2,5000,t/2,5000)转矩if(t>5,50,(t-5),0)每个质量规定为25kg，每个弹簧的硬度为120kNm，每个弹簧的阻尼系数被规定为恒定的条件。在模拟中设置的阻尼太大，由于会产生高频从而导致动态的硬度和不稳定。在应用转矩不久以后，在部分装置中可以观察到辊的运动。弹簧上的张紧力原理上能作用5到10秒其值基本上是固定的因为所用的转矩值较低，不会引起相对滑动。弹簧2附近的1T在其它周围辊之前经历了张紧力上升阶段。在弹簧的张紧力1T上升的同时，旁边的2T开始下降。通常来说，图中在左边的方格中所显示的弹簧张紧力被规定为从顶端到底部并且采用同样的方式绘画出来。也就是说长度为L的弹簧包含了紧边的张紧力T.等等。在右边的方格中，例如在带的张紧力为2T时，弹簧上的张紧力最低并且持续的时间最长。