ISO 235862022 输送带.与带宽度有关的压痕滚动阻力.要求和试验标准立项发展报告

*输送带与带宽度有关的压痕滚动阻力要求和试验标准立项发展报告EnglishTitleStandardizationDevelopmentReport:Conveyorbelts—Indentationrollingresistancerelatedtobeltwidth—Requirementsandtesting摘要本报告围绕国际标准ISO23586:2022《输送带与带宽度有关的压痕滚动阻力要求和试验》的立项背景、技术内容、国内外发展现状及应用价值展开论述。随着现代工业对物料输送系统节能降耗需求的日益迫切，输送带在运行过程中的能量损耗问题受到广泛关注。压痕滚动阻力是表征输送带在托辊上运行时因橡胶粘弹性变形而产生的能量损失，是长距离、大运量带式输送系统总运行阻力的主要组成部分。该标准首次从标准层面系统规定了基于带宽度参数的压痕滚动阻力测试方法与技术要求，填补了该领域的国际标准空白。报告深入分析了标准的适用范围、试验原理、设备要求及数据处理方法，并介绍了主要起草单位的发展历程与核心能力。研究认为，标准的实施将为输送带产品的节能性能评价提供统一、可比的依据，有助于推动行业向绿色低碳方向转型升级，具有显著的经济效益和社会效益。关键词输送带；压痕滚动阻力；带宽度；能量损耗；国际标准；测试方法；节能评价KeywordsConveyorbelts;Indentationrollingresistance;Beltwidth;Energyloss;Internationalstandard;Testingmethod;Energyefficiencyevaluation正文1.引言带式输送机作为散状物料连续运输的核心装备，广泛应用于矿山、港口、电力、冶金、建材等国民经济基础产业。随着工业规模的扩大和输送距离的延长，带式输送系统的能耗问题日益凸显。研究表明，输送带在运行过程中，由于自身及物料重力作用于托辊，橡胶覆盖层在接触区域产生周期性压缩与回弹，形成所谓的压痕滚动阻力（IndentationRollingResistance,IRR）。此项阻力通常占据输送机总运行阻力的55%至70%，是影响系统能效的关键因素。因此，准确测量并降低输送带的压痕滚动阻力，对于实现节能降耗、响应全球“双碳”战略目标具有至关重要的意义。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2022年11月8日正式发布了ISO23586:2022《输送带与带宽度有关的压痕滚动阻力要求和试验》。该标准的出台，标志着输送带能效评价从理论研究和经验估算阶段，迈入了规范化、标准化、定量化的国际共识阶段。2.标准立项背景与意义长期以来，全球范围内缺乏统一的压痕滚动阻力测试标准。不同制造商、研究机构及终端用户所采用的测试方法、设备参数及数据处理方式各异，导致测试结果缺乏可比性。这不仅阻碍了技术交流与进步，也使得高性能节能型输送带的推广缺乏权威的量化依据。ISO23586:2022的立项与发布，是基于以下核心需求：-统一评价准绳：建立国际通用的测试方法，确保不同厂家产品、不同实验室测试结果的横向可比性，为产品选型和节能设计提供可靠数据。-指导产品研发：为输送带制造商提供明确的技术指标和研发方向，推动低阻力、高能效覆盖层材料的创新与应用。-促进行业低碳发展：通过量化评价，引导市场优先采购高能效产品，从而整体降低带式输送系统的能源消耗与碳排放。-完善标准体系：填补了现行输送带标准体系中关于滚动阻力这一关键性能指标的空白，健全了产品性能评价的维度。3.标准内容与技术解析ISO23586:2022标准共设若干章节，详细规定了测试原理、试验设备、试样制备、测试步骤、数据处理及结果报告等内容。其核心逻辑在于：通过模拟输送带在实际运行中的力学状态，测定其因粘弹性滞后效应产生的能量损耗，并最终归一化为与带宽相关的单位滚动阻力值。3.1适用范围标准明确适用于各种类型的织物芯输送带和钢丝绳芯输送带，特别是用于长距离、大运量输送系统的输送带。标准重点关注覆盖层橡胶材料在动态压缩下的能量损耗特性。3.2试验原理标准规定采用“滚筒-平板-输送带”摩擦-压缩耦合的动态测试模型。试样在特定压紧力下被压向一个旋转的模拟托辊（滚筒），通过测量滚筒驱动扭矩、试样张紧力及变形位移等参数，利用能量守恒原理计算压痕滚动阻力。这一原理精确模拟了输送带通过托辊时的动态响应，确保了实验室测试与实际工况的高度相关性。3.3关键参数与要求-带宽关联性：标准最大的创新点在于将滚动阻力与“带宽度”直接关联。这考虑了实际工程应用中，带宽是影响托辊接触面积、进而影响压痕深度与能量损耗的核心几何参数。测试结果以单位宽度上的阻力值（N/mm）或功率损耗值（W/m）表示。-测试条件标准化：严格规定了环境温度（23±2℃）、湿度（50±5%RH）、压紧力、托辊直径、带速（通常为1至3.5m/s）等关键试验参数，以消除环境因素对橡胶材料粘弹性的影响。-试验设备精度：对驱动系统、测力传感器、位移传感器、数据采集系统等关键部件的精度等级提出了明确要求，例如扭矩传感器精度不低于0.5级。3.4数据处理与报告标准提供了详细的数据处理流程，包括：-数据滤波：消除高频噪声干扰。-稳定段选取：确保在试样达到热力学稳定状态后提取有效数据。-阻力值计算：基于扭矩平衡方程，减去系统空载摩擦后，得到净压痕滚动阻力。-结果归一化：将实测阻力值除以测试带宽，得到标准化的IRR值。-报告要求：报告必须包含试样描述、测试条件、测量结果（含离散性分析）及任何偏离标准的情况。4.国内外发展现状与标准对比在ISO23586:2022发布前，该领域的研究主要分散在学术论文和企业内部规范中。德国、澳大利亚等矿业强国在理论研究和试验装置开发方面起步较早，但缺乏统一标准。中国也在积极推动相关标准研制，例如，国内的标准化技术委员会已有计划对标国际标准，制定对应的国家标准（GB/T）。ISO23586:2022的发布，使得全球有了“最大公约数”。与之相比，此前行业内通用的DIN22101《带式输送机-计算基础》等标准在阻力计算时多采用经验系数法或简单模型，未对压痕滚动阻力进行独立的、高精度的实验室测定。本标准则转向了“实验测定+模型验证”的更高层级，代表了技术发展趋势。中国相关企业在制造高等级、低阻力输送带方面已取得长足进步，本标准的实施将有助于中国产品更好地参与国际竞争，打破绿色贸易壁垒。5.标准主要参与单位介绍ISO23586:2022由国际标准化组织/物料搬运技术委员会（ISO/TC101）制定并发布。在该标准的制定过程中，众多国际知名的输送带制造商、科研机构及终端用户深度参与，其中最具代表性的贡献者之一是德国大陆集团（ContinentalAG）。大陆集团成立于1871年，是一家全球领先的科技公司，其康迪泰克（ContiTech）事业群是橡塑制品领域的全球领军企业，尤其在工业输送带领域拥有超过百年的研发与制造经验。作为ISO23586:2022标准制定的核心推动力，大陆集团贡献了其长期积累的压痕滚动阻力测试理论与实践经验。公司在汉诺威总部设有世界级的材料与工艺研发中心，配备了先进的动态力学分析（DMA）设备和专用滚动阻力试验台（如ContiTestrig），该试验台的设计原理与标准规定的测试方法高度一致。大陆集团的专家团队在标准起草过程中，提供了大量详实的实验数据、误差分析报告以及方法论证，确保了该标准具有坚实的工程基础和高度的可操作性。通过参与标准制定，大陆集团不仅彰显了其技术领导地位，也引领了整个行业向科学化、工程化的节能评价方向转型。该标准所规定的测试方法，可直接用于大陆集团及其客户的产品性能验证与优化，实现了技术标准与市场应用的深度融合。6.结论与展望ISO23586:2022《输送带与带宽度有关的压痕滚动阻力要求和试验》的发布，是输送机械领域标准化工作的一项里程碑。它首次将压痕滚动阻力这一影响输送机能效的核心指标纳入国际标准体系，确立了基于科学实验的、统一可比的技术评价方法。该标准不仅在理论上推动了高分子材料粘弹性力学在工程领域的应用深化，更在实践中为输送带产品的节能分级、选型设计和技术创新提供了权威依据。展望未来，本标准将产生深远的积极影响：1.促进产品技术升级：企业将围绕降低IRR值展开研发竞赛，高性能、低生热的橡胶配方及结构设计将成为主流。2.推动全生命周期成本优化：用户在选