CS261737B1

CS261737B1 - Apparatus for measuring rotating resistence of cylinders

Info

Publication number: CS261737B1
Application number: CS871013A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Ing Zelenka
Original assignee: Zelenka Miroslav
Priority date: 1987-02-16
Filing date: 1987-02-16
Publication date: 1989-02-10
Also published as: CS101387A1

Abstract

Zařízení je^určeno pro^meření rotačních odporů válečků s neotočným hřídelem v závislosti na zatížení. Zařízení obsahuje jednak měřený váleček opatřený prvním hřídelem a porovnávací váleček o známém rotačním odporu opatřený druhým hřídelem a jednak dvě stacionární ložiska a dvě posuvná ložiska. Na posuvná ložiska působí zatěžovací síly ve směru kolmém ke spojnici stacionárních ložisek. Do jedněch ložisek se usadí první hřídel a do druhých ložisek druhý hřídel. Hřídele válečků jsou spřaženy s jim přiřazenými pohony tak, že první i druhý hřídel se otáčejí otáčkami odpovídajícími dopředně rychlosti dopravního pásu s tím, že smysl otáček prvního hřídele je opačný než,smysl otáček druhého hřídele. Túezi měřený valeček a'porovnávací váleček je vsunuta planžeta spřažená s vyhodnocovací aparaturou. Na planžetu působí výsledný rotační odpor měřeného válečku a porovnávacího válečkuj který je závislý na zatěžovací síle. Pri znalosti průběhu rotačního odporu porovnávacího válečku se odečtením od výsledného rotačního odporu zjistí rotační odpor měřeného válečku.The apparatus is intended to measure rotationally roller resistance with non-rotating shaft depending on the load. The device contains first, the first roller provided with the roller shaft and comparative roller of the known rotary resistor provided with a second shaft and two stationary bearings and two sliding bearings bearings. It operates on sliding bearings load force in a direction perpendicular to the connector stationary bearings. One bearing is the first shaft and the second bearing shaft. Roller shafts are coupled to their respective drives so that both first and second the shaft rotates at a corresponding speed forward conveyor belt speed with that the sense of rotation of the first shaft is opposite than, the sense of rotation of the second shaft. Túezi measured the roller and the comparator roller is inserted planzeta coupled with evaluation apparatus. The resulting rotational effect on the foil resistance of the measured roller and comparator a roller that is dependent on the load strength. Knowing the course of rotational resistance comparative roller subtracted from the resulting rotational resistance is found to rotate resistance of the measured roller.

Description

Vynález se týká zařízení pro měření rotačních odporů válečků s neotočným hřídelem v závislosti na zatížení·BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for measuring the rotational resistance of non-rotating shaft rollers as a function of load.

Válečky s neotočným hřídelem jsou nejčastěji používaným typem válečků v pásových dopravnících dálkové pásové dopravy. Válečkem s neotočným hřídelem se rozumí váleček's průběžným hřídelem a jeho technické ekvivalenty, např. váleček s děleným hřídelem apod Společným znakem těchto typů válečků je, že jejich pláětě jsou uloženy nejčastěji na valivých ložiskách upravených u obou čel, přičemž v těchto valivých ložiskách jsou současně uloženy neotočné hří dele. Na nosné konstrukci pásového dopravníku jsou jednotlivé neotočné hřídele uloženy buá na držácích vytvořených na nosné konstrukci, nebo jsou tyto neotočné hřídele vzájemně spojeny do girlandy, jež je jako celek zavěšena na nosné konstrukci pásového dopravníku. Má-li se váleček otáčet konstantní obvodovou rychlostí, musí se z běžícího pásu přenést na povrch jeho pláště hnací síla, jež je v rovnováze s rotačním odporem válečku. Hodnota rotačních odporů válečků je tudíž důležitým parametrem pro racionální návrh a výpočet poháněčích jednotek pásových dopravníků. Tato hodnota je závislá na řadě vlivů, z nichž jedním je zatížení válečků od tíhy přepravovaného materiálu. Pro účel experimentálního zjištění rotačních odporů válečků v závislosti na jejich zatížení byla sestrojena zařízení na měření této hodnoty, přičemž snahou bylo, aby zavedení zatěžovací síly na měřený váleček neovlivnilo měřenou hodnotu rotačního odporu. Jde totiž o to, že hodnota rotačního odporu válečku je proti hodnotě zatěžovaoí síly až dvěstěnásobně menší.Rollers with non-rotating shafts are the most commonly used type of rollers in long distance belt conveyors. A roller with a non-rotating shaft is understood to be a roller with a continuous shaft and its technical equivalents, such as a roller with a split shaft etc. The common feature of these types of rollers is that non-rotating play dele. On a belt conveyor support structure, the individual non-rotatable shafts are supported either on brackets formed on the support structure, or the non-rotatable shafts are connected to one another in a garland which is hinged as a whole to the support structure of the belt conveyor. If the roller is to be rotated at a constant peripheral speed, a driving force that is in balance with the rotational resistance of the roller must be transferred from the conveyor belt to its surface. The value of the rotational resistance of the rollers is therefore an important parameter for the rational design and calculation of belt conveyor drive units. This value depends on a number of influences, one of which is the roller load due to the weight of the material being transported. For the purpose of experimentally determining the rotational resistances of the rollers as a function of their load, a device for measuring this value was constructed, with the aim that the introduction of a load force on the measured roller does not affect the measured value of the rotational resistance. The point is that the value of the rotational resistance of the roller is up to 200 times lower than the value of the loading force.

U dosud známých zařízení, opatřených většinou pákovými převody pro přenos zatěžovací síly na měřený váleček, dochází ke zkreslení výsledků naměřeného rotačního odporu válečku zanesením části zatěžovací síly do výsledků měření, což je nevýhodou těchto jinak spolehlivých a jednoduchých zařízení. _{261 737} In the prior art devices, which are mostly equipped with lever gears for transmitting the load force to the measured roller, the results of the measured rotational resistance of the roller are distorted by inserting part of the load force into the measurement results, which is a disadvantage of these otherwise reliable and simple devices. _{261 737}

Uvedená nevýhoda je podstatně zmenšena zařízením pro měření rotačních odporů válečků s neotočným hřídelem v závislosti na zatížení podle vynálezu, jež je tvořeno dvěma stacionárními ložisky upevněnými na rámu a dvěma posuvnými ložisky suvně uloženými na rá mu ve směru kolmém na spojnici stacionárních ložisek. Posuvná ložiska jsou spřažena se zdrojem zatěžovací síly o směru kolmém na spojnici stacionárních ložisek. Ve stacionárních ložiskách je uložen jeden z dvojice prvního hřídele a druhého hřídele a v posuvných ložiskách je uložen druhý z dvojice prvního a druhého hřídele, přičemž první hřídel je součástí měřeného válečku a druhý hřídel je součástí porovnávacího válečku. První hřídel je spřažen s prvním pohonem a druhý hřídel je spřažen s druhým pohonem. Smysl otáček prvního hřídele je opačný než smysl otáček druhého hřídele. Poměr mezi počtem otáček prvního hřídele a počtem otáček druhého hřídele je reciprokou hodnotou k poměru mezi průměrem měřeného válečku a průměrem porovnávacího válečku. Mezi měřený váleček a porovnávací váleček je vsunuta planžeta, která je spřažena s vyhodnocovací aparaturou. Pro účel přiblížení k provozním podmínkám je planžeta tvořena materiálem, z něhož je zhotoven pás pásového dopravníku.This disadvantage is substantially reduced by the device for measuring the rotational resistance of non-rotating shaft rollers depending on the load according to the invention, consisting of two stationary bearings mounted on the frame and two sliding bearings slidably mounted on the frame in a direction perpendicular to the stationary bearing line. The sliding bearings are coupled to a source of load force perpendicular to the junction of the stationary bearings. The stationary bearings accommodate one of the pair of the first shaft and the second shaft and the sliding bearings accommodate the second of the pair of the first and second shafts, the first shaft being part of the measured roller and the second shaft being part of the comparison roller. The first shaft is coupled to the first drive and the second shaft is coupled to the second drive. The sense of rotation of the first shaft is opposite to the sense of rotation of the second shaft. The ratio between the speed of the first shaft and the speed of the second shaft is a reciprocal of the ratio between the diameter of the measured roller and the diameter of the comparison roller. Between the measured roller and the comparison roller is inserted a foil, which is coupled with the evaluation apparatus. For the purpose of approaching the operating conditions, the foil is made of a material from which a belt conveyor belt is made.

Výhodou zařízení pro měření rotačních odporů válečků podle vynálezu je výrobní jednoduchost a provozní spolehlivost, avšak jeho největší výhoda spočívá v tom, že jím lze získat objektivní údaj rotačních odporů válečků bez zanesení části zatěžovací síly do výsledků měření.The advantage of the roller rotary resistance measuring device according to the invention is its manufacturing simplicity and operational reliability, but its greatest advantage is that it can obtain an objective indication of the roller rotational resistance without introducing part of the load force into the measurement results.

Na připojeném výkrese je schematicky znázorněn příklad provedení zařízení pro měření rotačních odporů válečků s neotočným hřídelem v závislosti na zatížení podle vynálezu, kde značí obr. 1 bokorysný pohled na zařízení, obr. 2 půdorysný řez A-A z obr. 1, obr. 3 grafické vyjádření závislosti rotačních odporů na zatěžovací síle.1 is a side elevational view of the device; FIG. 2 is a plan view AA of FIG. 1; FIG. 3 is a diagrammatic representation of an apparatus for measuring the rotational resistance of non-rotating shaft rollers according to the load according to the invention; dependence of rotational resistances on loading force.

Zařízení pro měření rotačních odporů válečků je tvořeno rámem 15. k němuž jsou upevněna dvě stacionární ložiska 2 o roztečiThe device for measuring the rotational resistance of the rollers consists of a frame 15. To which are mounted two stationary bearings 2 with a pitch

261 737 větší než je délka měřeného válečku 2· Měřený váleček JL obsahuje první hřídel 2, pomocí něhož je uložen ve stacionárních ložiskách £ (obr. 2). Zařízení dále obsahuje dvě posuvná ložiska 6 uložená na rámu 15 suvně ve směru kolmém na spojnici stacionárních ložisek 2 (obr. 1). Rozteč posuvných ložisek £ je větší, než je šířka porovnávacího válečku 2 obsahujícího druhý hřídel 2> pomocí něhož je porovnávací váleček uložen v posuvných ložiskách 6» Je zřejmé, že porovnávací váleček 2 může být uložen též ve stacionárních ložiskách 2 ^a měřený váleček 1 pak v posuvných ložiskách 2· Posuvná ložiska 6 jsou s výhodou upravena ve smykadlech 8, která jsou kluzně uložena ve vedení 7 vytvořeném na rámu 15. Posuvná ložiska .6 jsou spřažena se zdrojem zatěžovací síly F o směru kolmém ke spojnici stacionárních ložisek 2» ^a to např. tak, že smykadla 8 jsou spojena třmenem 2» ^na nějž působí zatěžovací síla F, První hřídel £, na obr. 2 znázorněný jako průběžný hřídel, je spřažen s prvním pohonem 13 pro vyvození prvního kroutícího momentu 25« ^a druhý hřídel 2 j® spřažen s druhým pohonem 14 pro vyvození druhého kroutícího momentu M_p. První pohon 13 a druhý pohon 14 jsou uzpůsobeny tak, že smysl otáček prvního hřídele 2 je opačný než smysl otáček druhého hřídele 2· Další uzpůsobení prvního pohonu 13 a druhého pohonu 14 spočívá v tom, že poměr mezi počtem otáček prvního hřídele 2 a počtem otáček druhého hřídele 2 3® reciprokou hodnotou k poměru mezi průměrem měřeného válečku 2 a průměrem porovnávacího válečku 2· V příkladu provedení, kdy měřený váleček 2 má shodný průměr s průměrem porovnávacího válečku 2» což je v praxi převažující případ, počet otáček prvního hřídele 2 je shodný a počtem otáček druhého hřídele 2· Mezi měřený váleček 2 ^a porovnávací váleček £ je vsunuta planžeta 10, která je spojena s táhlem 11 zaústěným do vyhodnocovací aparatury 12 pracující např. na principu tenzometrického měření zatížení. Planžeta 10 jes výhodou tvořena materiálem, z něhož je zhotoven pás pásového dopravníku. K tomuto účelu se tudíž velmi výhodně využije Část pásu pásového dopravníku.261 737 greater than the length of the roller to be measured. The roller to be measured comprises a first shaft 2 by means of which it is mounted in stationary bearings 6 (FIG. 2). The device further comprises two sliding bearings 6 mounted on the frame 15 in a direction perpendicular to the connecting line of the stationary bearings 2 (FIG. 1). The spacing of the sliding bearings 4 is greater than the width of the comparator roller 2 comprising the second shaft 2 by means of which the comparator roller is supported in the sliding bearings 6. It will be understood that the comparator roller 2 can also be supported in stationary bearings 2 ^and sliding bearings 2 · Sliding bearings 6 are preferably provided in sliders 8, which are slidably mounted in a guide 7 formed on the frame 15. Sliding bearings 6 are coupled to a load force F with a direction perpendicular to the connecting line of the stationary bearings 2 ^, e.g. . so that the slider 8 are connected to the yoke 2 »which is acted ^on loading force F, the first shaft £, in Fig. 2 shown as a continuous shaft, is coupled with a first drive 13 for applying a first torque 25" ^and the second shaft 2 J® coupled to the second drive 14 to generate a second torque M _p . The first drive 13 and the second drive 14 are adapted such that the sense of rotation of the first shaft 2 is opposite to the sense of rotation of the second shaft 2. A further adaptation of the first drive 13 and the second drive 14 is that · In the example embodiment, the measured roller 2 has the same diameter with the diameter of the comparison roller 2, which in practice is the prevailing case, the number of revolutions of the first shaft 2 is The plate 10 is inserted between the measuring roller 2 ^{and the} comparison roller 6, which is connected to a tie rod 11, which is connected to an evaluation apparatus 12 operating, for example, on the principle of tensometric load measurement. Advantageously, the sheet 10 is formed of a material from which a belt conveyor belt is made. Therefore, a part of the belt conveyor belt is very advantageously used for this purpose.

Před měřením se měřený váleček 2 uloží např. do stacionárních ložisek 2 ^a porovnávací váleček 2 s® uloží do posuvných ložisek J5. Rotační odpor Ηθ_ρ porovnávacího válečku 2 3® znám a získá se v předcházející etapě např. vzájemným proměřením tří válečků a výpočtem.Prior to the measurement, the measured roller 2 is stored, for example, in stationary bearings 2 ^{and the} comparison roller 2 s® is stored in sliding bearings J5. The rotational resistance Ηθ _{ρ of the} comparative roller 23 is known and is obtained in the previous stage, for example, by measuring the three rollers together and calculating them.

261 737261 737

Do činnosti se uvedou první pohon lj), druhý pohon 14 a na posuvná ložiska začne působit zatěžovací síla F. V tomto stavu dojde ke znehybnění plášťů měřeného válečku JL a porovnávacího válečku 4, přičemž první hřídel £ i druhý hřídel £ se otáčejí otáčkami o navzá jem opačném smyslu, a to ve shodě s působícím prvním kroutícím momentem “m a druhým kroutícím momentem Mp. V příkladu provedení znázorněném na výkrese je počet otáček prvního hřídele 2 i druhého hřídele shodný. Při tomto experimentálním měření dochází oproti skutečným provozním podmínkám ke kinematickému obrácení v činnosti pláště a hřídelů jak měřeného válečku _1, tak porovnávacího válečku £. Počet otáček prvního hřídele 2 i druhého hřídele 2 se zvolí tak, aby odpovídal obvodové rychlosti měřeného válečku JL i porovnávacího válečku 4, určené na základě dopředně rychlosti dopravního pásu. Vlastní měření spočívá v tom, že na posuvná ložiska 6 se přivádí zatěžovací síla F. Její jedné velikosti odpovídá jediný rotační odpor měřeného válečku J. a jediný rotační odpor R^p porovnávacího válečku 4, přičemž jejich součet se projeví jako výsledný rotační odpor R^y působící tečně na planžetu 10, uloženou mezi měřeným válečkem 1 a porovnávacím válečkem 4. Hodnota výsledného rotačního odporu ϊίθγ se přes táhlo 11 přenese do vyhodnocovací aparatury 12. Pro různé velikosti zatěžovací síly F se získá průběh výsledného rotačního odporu R^y v závislosti na zatížení, vyjádřený např. graficky (obr. 3). Na základě znalosti průběhu rotačního odporu Rqp porovnávacího válečku 4, se získá buá numerickým nebo grafickým výpočtem průběh rotačního odporu Rq^ měřeného válečku JL.The first drive 11, the second drive 14 are actuated and a load force F is applied to the sliding bearings. In this state, the jackets of the measured roller 11 and the comparator roller 4 are immobilized, the first shaft 6 and the second shaft 6 being rotated rotationally. in the opposite sense, in accordance with the applied first torque 'and the second torque Mp. In the embodiment shown in the drawing, the rotational speed of the first shaft 2 and the second shaft is the same. In this experimental measurement, kinematic reversal in operation of the housing and shafts of both the measured roller 1 and the comparative roller 6 occurs in comparison with the actual operating conditions. The number of revolutions of the first shaft 2 and the second shaft 2 is chosen to correspond to the peripheral speed of the measured roller 11 and the comparison roller 4, determined on the basis of the forward speed of the conveyor belt. The measurement itself consists in applying a load force F to the sliding bearings 6. Its single magnitude corresponds to a single rotational resistance R of the measured roller J and a single rotational resistance R ^ p of the comparative roller 4, the sum of which results in the resulting rotational resistance R ^ The value of the resulting rotational resistance ϊίθγ is transferred to the evaluation apparatus 12 via the rod 11 for the different magnitudes of the load force F, resulting in the resulting rotational resistance R Ry depending on the load. , expressed graphically (Fig. 3). Based on the knowledge of the course of the rotational resistance Rqp of the comparison roller 4, either the numerical or graphical calculation of the course of the rotational resistance Rqq of the measured roller J1 is obtained.

Zařízení podle vynálezu nalezne uplatnění při zjišťování rotačních odporů válečků v závislosti na zatížení, jakožto jedné z důležitých veličin pro výpočet poháněčích jednotek, zejména v dálkové pásové dopravě.The device according to the invention finds application in detecting the rotational resistance of rollers in dependence on load as one of the important variables for the calculation of driving units, especially in long-distance conveyor transport.

Claims

Device for measuring the rotational resistance of rollers with a non-rotating shaft as a function of load, characterized in that it consists of two stationary bearings (3) mounted on the frame (15) and two sliding bearings (6) slidably mounted on the frame (15) in a direction perpendicular to the connection of the stationary bearings (3) and coupled to a load force source (F) with a direction perpendicular to the connection of the stationary bearings (3) and in the stationary bearings (3), one of a pair of first and second shafts (2, 5) in the sliding bearings (6), a second of a pair of first and second shafts (2, 5) is accommodated, wherein the first shaft (2) is part of the measured roller (1) and the second shaft (5) is part of the comparison roller (4) and the shaft (2) is coupled to the first drive (13), while the second shaft (5) is coupled to the second drive (14), wherein the sense of rotation of the first shaft (2) is opposite to that of the second The ratio between the speed of the first shaft (2) and the speed of the second shaft (5) is a reciprocal of the ratio between the diameter of the measured roller (1) and the diameter of the comparison roller (4), and between the measured roller (1). ) and a comparative roller (4) is fitted with a foil (10) which is coupled to the evaluation apparatus (12).

2. Equipment according to item 1 _; characterized in that the foil (10) is formed of a material from which a belt conveyor belt is made.