输送带的支撑滚轮通过阻力测定方法及其装置

摘要

本发明提供一种能够更简便且高精度测定输送带运转时的支撑滚轮通过阻力的测定方法及其装置。由输送带的剪切样品形成的评估对象S，以内周侧覆盖橡胶层为上侧，载置于平坦基板(10)上，形成一种使用气动缸(3)，将安装在机架(2)上的支撑滚轮(4)以其外周面不发生实质性变形的方式，以预先设定的压力P垂直朝下按压到该评估对象S上表面的状态，再利用钢丝(7)拉伸机架(2)，由此使支撑滚轮(4)往评估对象S的长度方向水平拉伸并转动，将此时通过与钢丝(7)连接的拉伸力传感器(6)测定的水平方向拉伸力T，评估为支撑滚轮通过阻力。

权利要求

1.一种输送带的支撑滚轮通过阻力测定方法，其针对由输送带的剪切样品形成的评估对象，将支撑滚轮以规定压力按压到其表面，在此状态下，使所述支撑滚轮往评估对象的长度方向转动，将所述评估对象载置于平坦基板上，跨所述基板配置在下端部具有移动用滚轮的机架，通过安装于所述机架的按压机构形成将所述支撑滚轮以其外周面不发生实质性变形的方式，以预先设定的压力垂直朝下按压到所述评估对象上表面，且使与所述评估对象的上表面接触的所述支撑滚轮的外表面沉入所述评估对象的状态，通过将所述机架拉往水平方向使其往评估对象的长度方向水平拉伸并转动，将此时测定的水平方向拉伸力评估为支撑滚轮通过阻力，其特征在于，通过将所述机架拉往水平方向使所述支撑滚轮在不抵接于所述评估对象的状态下往评估对象的长度方向水平拉伸并移动，将此时测定的水平方向拉伸力作为基础拉伸力，并形成将支撑滚轮以所述预先设定的压力按压到评估对象上表面的状态，通过将所述机架拉往水平方向使所述支撑滚轮往评估对象的长度方向水平拉伸并转动，将此时测定的水平方向拉伸力减去所述基础拉伸力后的拉伸力，评估为支撑滚轮通过阻力，将所述预先设定的压力设定为与实际使用传送带时作用于支撑滚轮的垂直分力相当的大小，将向水平拉伸并移动所述支撑滚轮的速度设定为与实际使用传送带时的带速度相当的大小。

2.根据权利要求1所述的输送带的支撑滚轮通过阻力测定方法，其特征在于，所述评估对象为仅内周侧覆盖橡胶层的剪切样品。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的输送带的支撑滚轮通过阻力测定方法，其特征在于，利用气动缸，形成将所述支撑滚轮以预先设定的压力垂直朝下按压到所述评估对象上表面的状态。

4.根据权利要求1或2所述的输送带的支撑滚轮通过阻力测定方法，其特征在于，所述评估对象下表面与所述基板上面之间介存多片低摩擦片。

说明书

输送带的支撑滚轮通过阻力测定方法及其装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种输送带的支撑滚轮通过阻力测定方法及其装置，更具体而言，涉及一种能够更简便且高精度测定输送带运转时的支撑滚轮通过阻力的输送带支撑滚轮通过阻力测定方法及其装置。

背景技术

[0002] 众所周知，用于驱动输送带的功耗，会受到输送带种类、驱动滚轮等外围设备、以及装载在输送带上的搬运物重量变动等影响而发生变动。若输送带设备长度较长，则支撑输送带的支撑滚轮数量增加，因此功耗主要是由输送带与支撑滚轮接触引起的动力损失来支配。因此，降低通过支撑滚轮时产生的动力损失，即支撑滚轮的通过阻力，是一个重要课题。

[0003] 为使用实际输送带装置来测定支撑滚轮的通过阻力，必须使用大型测定装置，且需要输送带实物。因此，需要巨大成本，且测定和评估需要很长时间。因此，现已提出一种以输送带的剪切样品作为评估对象，测定支撑滚轮通过阻力的方法以及装置(参照专利文献1)。

[0004] 根据该文献中提出的发明，无需输送带实物。此外，由于其结构为，在拉伸设置评估对象并加以固定的状态下，移动支撑滚轮，使评估对象的表面转动，因此能够实现装置小型化。因此，能够减少测定和评估所需的成本及时间。然而，该发明中需要一种在评估对象两端安装测力传感器并进行拉伸设置的装置，此外，还要在支撑滚轮的转动面悬臂状安装应变计，因此存在装置复杂的问题。而且，支撑滚轮采用与原本规格不同的特殊结构，利用应变计测定支撑滚轮外周面在半径方向上的变形情况。因此，还必须考虑支撑滚轮外周面变形引起的测定误差。

[0005] 现有技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 【专利文献1】日本专利特开2006-292736号公报

发明内容

[0008] 发明拟解决的问题

[0009] 本发明的目的在于，提供一种能够更简便且高精度测定输送带运转时的支撑滚轮通过阻力的输送带支撑滚轮通过阻力测定方法及其装置。

[0010] 用于解决课题的手段

[0011] 为达成上述目的，本发明的输送带的支撑滚轮通过阻力测定方法，其针对由输送带的剪切样品形成的评估对象，将支撑滚轮以规定压力按压到其表面，在此状态下，使所述支撑滚轮往评估对象的长度方向转动，其特征在于，将所述评估对象载置于平坦基板上，形成将所述支撑滚轮以其外周面不发生实质性变形的方式，以预先设定的压力垂直朝下按压到该评估对象上表面的状态，使其往评估对象的长度方向水平拉伸并转动，将此时测定的水平方向拉伸力评估为支撑滚轮通过阻力。

[0012] 本发明的输送带的支撑滚轮通过阻力测定装置，其具备：支撑滚轮，其以规定压力按压到由输送带的剪切样品形成的评估对象的表面；以及转动机构，其使该按压状态下的支撑滚轮往评估对象的长度方向转动，其特征在于，具备：平坦基板，其载置所述评估对象；按压机构，其形成将所述支撑滚轮以预先设定的压力垂直朝下按压到载置于该基板上的评估对象的上表面的状态；转动机构，其使处于该按压状态下的支撑滚轮往评估对象的长度方向水平拉伸并转动；以及拉伸力传感器，其在所述支撑滚轮转动时测定其水平方向拉伸力，所述支撑滚轮的规格为，其外周面在所述按压状态下不发生实质性变形。

[0013] 发明效果

[0014] 根据本发明，采用的规格为，形成将所述支撑滚轮以预先设定的压力垂直朝下按压到载置于基板上的评估对象的上表面的状态后，支撑滚轮的外周面不发生实质性变形，因此不会因支撑滚轮的外周面变形而产生测定误差。因此，有利于提高测定精度。而且，测定装置由所述平坦基板、所述按压机构、所述转动机构、以及所述拉伸力传感器构成，因此能够实现简单的测定装置。

[0015] 此处，作为所述评估对象，例如使用仅内周侧覆盖橡胶层的剪切样品。此时，评估对象的制作较为容易。此外，虽然该评估对象在拉伸设置后会出现伸长，导致难以正确测定，但测定是以不负载张力的方式，载置于平坦基板上进行，因此能够正确测定。

[0016] 也可利用气动缸，形成将所述支撑滚轮以预先设定的压力垂直朝下按压到所述评估对象上表面的状态。此时，能够防止对测定装置和评估对象产生过大负载。

[0017] 也可使所述支撑滚轮在不抵接于所述评估对象的状态下往评估对象的长度方向水平拉伸并移动，将此时测定的水平方向拉伸力作为基础拉伸力，并形成将支撑滚轮以所述预先设定的压力按压到评估对象上表面的状态，使所述支撑滚轮往评估对象的长度方向水平拉伸并转动，将此时测定的水平方向拉伸力减去所述基础拉伸力后的拉伸力，评估为支撑滚轮通过阻力。此时，评估支撑滚轮通过阻力时，各种多余的力会作为基础拉伸力予以排除，因此能够提高测定精度。

[0018] 也可在所述评估对象下表面与所述基板上面之间介存多片低摩擦片。此时，能够将由于评估对象与基板之间摩擦而产生的对测定精度的不良影响降低到最小限度。

附图说明

[0019] 图1是侧视例示本发明支撑滚轮通过阻力测定装置的说明图。

[0020] 图2是正视例示图1中测定装置的说明图。

[0021] 图3是例示图1中支撑滚轮周边的放大图。

[0022] 图4是例示图1中评估对象下表面与基板上面之间介存2片低摩擦片时，支撑滚轮周边的放大图。

[0023] 图5是侧视例示具备恒温槽的本发明支撑滚轮通过阻力测定装置的说明图。

[0024] 图6是侧视例示装载了搬运物进行运转的输送带及支撑滚轮的说明图。

[0025] 图7是表示通过本发明测定的支撑滚轮通过阻力的图表。

[0026] 图8是表示通过本发明测定的支撑滚轮通过阻力速度依存性的图表。

[0027] 图9是表示通过本发明测定的支撑滚轮通过阻力压力依存性的图表。

具体实施方式

[0028] 以下，基于图示的实施方式，说明本发明的支撑滚轮通过阻力测定方法以及装置。

[0029] 如图1～图3所示，本发明的支撑滚轮通过阻力测定装置1(以下称为测定装置1)具备：载置评估对象S的平坦基板10、支撑滚轮4、按压支撑滚轮4的按压机构、使支撑滚轮4转动的转动机构、以及拉伸力传感器6。评估对象S由输送带的剪切样品形成，以内周侧覆盖橡胶层IL为上侧，载置于基板10上。内周侧覆盖橡胶层IL是指，将输送带设置为挂绕在皮带轮间时，支撑滚轮4抵接并转动的一面侧的覆盖橡胶层。另一方面，外周侧覆盖橡胶层是指，载置搬运物的一面侧的覆盖橡胶层。基板10只要上表面平滑即可，例如可使用不锈钢、以及钢铁等金属制台状体。

[0030] 跨基板10而配置的机架2上，支撑滚轮4透过保持机架3b，可上下移动地安装在垂直朝下设置的气动缸3的气缸杆3a上。机架2的下端部设有移动用滚轮5，机架2的前面设置拉伸力传感器6。作为拉伸力传感器6，例如可使用测力传感器等，卷绕在卷绕机8上的钢丝7与之连接。钢丝7在中途挂绕在保持滚轮9上，呈水平拉伸设置状态。

[0031] 通过卷绕机8卷绕钢丝7后，机架2被拉往水平方向，移动用滚轮5转动，从而往评估对象S的长度方向移动。另外，左右移动用滚轮5与基板10之间延伸设置移动用导轨11，使机架2(移动用滚轮5)能够笔直移动而不出现曲折。

[0032] 按压机构形成将支撑滚轮4以预先设定的压力P垂直朝下按压到载置于基板10上的评估对象S的上表面的状态，本实施方式中使用了气动缸3。转动机构将处于该按压状态下的支撑滚轮4往评估对象S的长度方向水平拉伸并转动。本实施方式中，具备移动用滚轮5的机架2、钢丝7、以及卷绕机8构成转动机构。拉伸力传感器6在支撑滚轮4如上转动时，检测并测定其水平方向拉伸力T，其测定数据存储到测量仪器12中。

[0033] 支撑滚轮4的规格与下述输送带CV中实际使用的支撑滚轮4a实质相同。该支撑滚轮4的周面由金属等刚体形成，具有足够厚度。而且，支撑滚轮4的规格为，其外周面在上述按压状态下不发生实质性变形。

[0034] 实际输送带CV中，如图6所示，搬运物R载置于外周侧覆盖橡胶层上进行搬运。支撑滚轮4a抵接在输送带CV的内周侧覆盖橡胶层IL上进行转动。此时，朝皮带前进方向倾斜向下的外力F作用于支撑滚轮4a上。此处，输送带CV通过支撑滚轮4a时产生的每单位时间能量损失W，为外力F×皮带速度V。由于支撑滚轮4a在垂直方向上不发生变位，因此不会因外力F的垂直分力Fv产生损失，只要计算外力F的水平分力Fh和皮带速度V，即可计算每个支撑滚轮4a的能量损失即皮带通过损失。

[0035] 因此，本发明的构成为，固定输送带CV，使支撑滚轮4移动并转动，以此方式计算水平分力Fh带来的每个支撑滚轮4的皮带通过损失。即，以评估对象S的内周侧覆盖橡胶层IL为上侧，载置于平坦基板10上，形成将支撑滚轮4以其外周面不发生实质性变形的方式，以预先设定的压力P垂直朝下按压到该评估对象S上表面的状态。该状态下，使支撑滚轮4往评估对象S的长度方向水平拉伸并转动，将此时测定的水平方向拉伸力T评估为支撑滚轮通过阻力。

[0036] 具体而言，伸长气动缸3的气缸杆3a，形成将支撑滚轮4以预先设定的压力P按压到评估对象S上表面的状态。接着，运转卷绕机8，卷取钢丝7，将支撑滚轮4与机架2一同往评估对象S的长度方向拉伸并移动。即，支撑滚轮4以压力P按压到评估对象S上，在此状态下进行转动。

[0037] 此时，钢丝7的拉伸力T将逐次被拉伸力传感器6检测并测定，其测定数据将存储到测量仪器12中。对支撑滚轮4施加的压力P设定为，其大小与实际使用输送带CV时作用的垂直分力Fv相当。支撑滚轮4的移动速度设定为，其大小与实际使用输送带CV时的皮带速度相当。支撑滚轮4刚开始转动和即将结束转动时，其转动速度不固定，因此优选将转动速度固定后的测定数据(拉伸力T)评估为支撑滚轮通过阻力。

[0038] 根据本发明，支撑滚轮4的规格为，在以压力P按压到载置于基板10上的评估对象S的上表面的状态下，其外周面不发生实质性变形，因此拉伸力T的测定数据中，不会因支撑滚轮4的外周面变形而产生测定误差。因此，有利于提高测定精度。此外，测定装置1具备平坦基板10、按压机构、转动机构、以及拉伸力传感器6，所以结构简单。而且，无需输送带CV实物，结构上，在固定评估对象S的状态下，使支撑滚轮4在评估对象S的表面上转动，因此易实现测定装置1小型化。

[0039] 作为评估对象S，可使用以覆盖橡胶层覆盖芯体C上下的剪切样品、以及仅内周侧覆盖橡胶层IL的剪切样品。评估对象S的尺寸例如为长度1500mm～5000mm左右、宽度100mm～250mm左右。若使用仅内周侧覆盖橡胶层IL的剪切样品作为评估对象S，则评估对象S的制作较为容易，能够减少制作时间和成本。仅内周侧覆盖橡胶层IL构成的评估对象中，虽然在拉伸设置后会出现伸长，导致难以正确测定，但本发明中，测定是以不负载张力的方式，载置于平坦基板10上进行，因此能够正确测定。此外，还能够完全掌握内周侧覆盖橡胶层IL的支撑滚轮通过阻力。

[0040] 若使用气动缸3作为按压机构，则在支撑滚轮4转动时，即使支撑滚轮4(机架2)发生上下变位，该上下变位也会被顺利吸收。因此，能够防止对测定装置1和评估对象S产生过大负载。

[0041] 如图3所示，直接将评估对象S载置于基板10上测定拉伸力T时，根据评估对象S及基板10的规格，有时评估对象S会因转动的支撑滚轮4而被拉伸，在评估对象S与基板10之间产生摩擦。产生这种摩擦后，所测定的拉伸力T中将产生误差。

[0042] 因此，如图4所示，也可在评估对象S下表面与基板10上面之间介存2片(多片)低摩擦片F。由此，能够将由于评估对象S与基板10之间摩擦而产生的对测定精度的不良影响降低到最小限度。作为低摩擦片F，可使用氟树脂片等。

[0043] 与上述同样，为了抑制由于移动用滚轮5与移动用导轨11之间摩擦而产生的不良影响，可在与移动用滚轮5对向的移动用导轨11的表面使用低摩擦片F(低摩擦材)。

[0044] 然而，严格来说，拉伸力传感器6的检测数据(拉伸力T)中，除了支撑滚轮4的通过阻力，还包含了移动用滚轮5的转动阻力、以及保持滚轮9的旋转阻力等各种阻力。因此，为了进一步高精度掌握支撑滚轮4的通过阻力，可先使支撑滚轮4往上方移动，形成不抵接于评估对象S的状态，先掌握在该状态下利用钢丝7拉伸机架2时的基础拉伸力T1。然后，可将如上测定的拉伸力T减去基础拉伸力T1后的拉伸力Tr，评估为支撑滚轮通过阻力。

[0045] 此外，支撑滚轮通过阻力具有温度依存性，为了能够在设定的温度条件下(例如，与寒冷地区及高温地区相应的-40℃～+40℃)进行测定，也可如图5所示，使用具备恒温槽13的测定装置1。若将恒温槽13内部控制为所期望的固定温度后再测定拉伸力T，则还能够高精度掌握支撑滚轮通过阻力的温度依存性。另外，所有测定装置无需全部设置在恒温槽
13内部，也可将卷绕机8、保持滚轮9、以及测量仪器12等配置在恒温槽13的外部。

[0046] 实施例

[0047] [通过阻力]

[0048] 使用结构与图1～图3所示测定装置1相同的测定装置，针对表1中记载的4种评估对象(样品1～4)，测定拉伸力T(支撑滚轮通过阻力)，其结果如图7所示。各样品尺寸为长度4000mm、宽度150mm、厚度9mm。支撑滚轮的移动速度为0.92m/s，滚轮外径为90mm，对支撑滚轮垂直朝下施加的外力为31N。

[0049] 表1

[0050]

[0051] 根据图7的结果可知，节能型样品2、4的通过阻力分别小于一般型样品1、3。该结果表明，包括通过阻力的相对大小在内，与使用实际输送带测定支撑滚轮通过阻力时基本相同，能够高精度测定通过阻力。[通过阻力的速度依存性]

[0052] 使用上述测定装置1，针对表1中记载的2种评估对象(样品3、4)，以0.92m/s、1.15m/s、1.53m/s、1.91m/s这4种不同的支撑滚轮移动速度，测定拉伸力T(支撑滚轮通过阻力)，其结果如图8所示。对支撑滚轮垂直朝下施加的外力为31N。

[0053] 根据图8的结果可知，若增加支撑滚轮的移动速度(即皮带速度)，则拉伸力T(支撑滚轮通过阻力)也增加。该结果表明，与使用实际输送带测定支撑滚轮通过阻力时相同，能够高精度掌握通过阻力的速度依存性。

[0054] [通过阻力的压力依存性]

[0055] 使用上述测定装置1，针对表1中记载的2种评估对象(样品3、4)，以10.25N、20.75N、31.25N、41.75N这4种不同的对支撑滚轮垂直朝下施加的外力，测定拉伸力T(支撑滚轮通过阻力)，其结果如图9所示。支撑滚轮的移动速度为0.92m/s。

[0056] 根据图9的结果可知，若增加对支撑滚轮施加的外力(压力)，则拉伸力T(支撑滚轮通过阻力)也增加。该结果表明，与使用实际输送带测定支撑滚轮通过阻力时相同，能够高精度掌握通过阻力的压力依存性。

[0057] 符号说明

[0058] 1 测定装置

[0059] 2 机架

[0060] 3 气动缸

[0061] 3a 气缸杆

[0062] 3b 保持机架

[0063] 4、4a 支撑滚轮

[0064] 5 移动用滚轮

[0065] 6 拉伸力传感器

[0066] 7 钢丝

[0067] 8 卷绕机

[0068] 9 保持滚轮

[0069] 10 基板

[0070] 11 移动用导轨

[0071] 12 测量仪器

[0072] 13 恒温槽

[0073] S 评估对象