TW201423072A - 皮帶張力計算程式及皮帶固有頻率計算程式與彼等之方法及裝置 - Google Patents

皮帶張力計算程式及皮帶固有頻率計算程式與彼等之方法及裝置 Download PDF

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Yoshikazu Wakizaka
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Abstract

本發明之目的在於更正確地求取皮帶之張力或進行張力設定時的皮帶之目標固有頻率。皮帶張力計算程式係使電腦執行：接收皮帶之固有頻率及跨距的處理；根據所述固有頻率、所述跨距、以及從記憶體讀出的所述皮帶之單位質量，利用規定的計算式進行求取所述皮帶之張力的計算的處理；以及，使顯示器顯示所述張力的處理。當所述跨距在與所述皮帶相對應之規定範圍內時，所述規定的計算式被校正為使得起因於所述皮帶之彎曲剛性的誤差變小。

Description

皮帶張力計算程式及皮帶固有頻率計算程式與彼等之方法及裝置
本發明係關於計算皮帶之張力的技術、以及關於計算用於皮帶之張力設定的固有頻率的技術。
為了防止繞掛在皮帶輪等上的皮帶磨損或傳動效率降低，有必要適當地保持皮帶之張力。因此，有必要對皮帶之張力進行測定。為能夠簡便的測定張力，從皮帶之固有頻率(固有振動的頻率)來測定皮帶之張力的技術已為人所知。例如，在專利文獻1中，記載有利用麥克風藉由音波檢測出皮帶之振動，並按照規定之計算式來計算張力之裝置。
〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本專利特開2005-257350號公報
然而，在專利文獻1之裝置中，由於藉由音波來檢測出皮帶之振動，故有時會受到周圍的雜音之影響。即使以其他方法來測定皮帶之固有頻率，也有必要使得張力能夠被求取。此外，由於實際測得之固有頻率中含有起因於皮帶之彎曲剛性的誤差，因此，有必要考慮該誤差來更正確地求取皮帶之張力。另一方面，皮帶張力之設定能夠藉由使皮帶之固有頻率成為適當的值來進行。在該情況下，同樣的有必要考慮誤差來更正確地求取與作為目標之張力相對應的目標固有頻率。
本發明之目的在於更正確地求取皮帶之張力或進行張力設定時的皮帶之目標固有頻率。
根據本發明實施方式之皮帶張力計算程式係使電腦執行：接收皮帶之固有頻率及跨距的處理；根據所述固有頻率、所述跨距、以及從記憶體讀出的所述皮帶之單位質量，利用規定的計算式進行求取所述皮帶之張力的計算的處理；以及，使顯示器顯示所述張力的處理。當所述跨距在與所述皮帶相對應之規定範圍內時，所述規定的計算式被校正為使得起因於所述皮帶之彎曲剛性的誤差變小。
據此，由於是接收皮帶之固有頻率來求取張力，因此不管是以哪種方法來測定固有頻率，都能夠求取皮帶之張力。並且，由於是進行校正處理使起因於皮帶之彎曲剛性的誤差變小後再求取張力，因此能夠更正確地求取張力。
根據本發明實施方式之皮帶固有頻率計算程式係使電腦執行：接收皮帶之目標張力及跨距的處理；根據所述目標張力、所述跨距、以及從記憶體讀出的所述皮帶之單位質量，利用規定的計算式進行求取所述皮帶之目標固有頻率的計算的處理；以及，使顯示器顯示所述目標固有頻率的處理。當所述跨距在與所述皮帶相對應之規定範圍內時，所述規定的計算式被校正為使得起因於所述皮帶之彎曲剛性的誤差變小。
根據本發明實施方式之皮帶張力計算方法係：接收皮帶之固有頻率及跨距；根據所述固有頻率、所述跨距、以及從記憶體讀出的所述皮帶之單位質量，利用規定的計算式進行求取所述皮帶之張力的計算；以及，使顯示器顯示所述張力。當所述跨距在與所述皮帶相對應之規定範圍內時，所述規定的計算式被校正為使得起因於所述皮帶之彎曲剛性的誤差變小。
根據本發明實施方式之皮帶固有頻率計算方法係：接收皮帶之目標張力及跨距；根據所述目標張力、所述跨距、以及從記憶體讀出的所述皮帶之單位質量，利用規定的計算式進行求取所述皮帶之目標固有頻率的計算；以及，使顯示器顯示所述目標固有頻率。當所述跨距在與所述皮帶相對應之規定範圍內時，所述規定的計算式被校正為使得起因於所述皮帶之彎曲剛性的誤差變小。
根據本發明實施方式之皮帶張力計算裝置具備：接收皮帶之固有頻率及跨距的輸入裝置；存儲所述皮帶之單位質量的記憶體；根據所述固有頻率、所述跨距、以及從所述記憶體讀出的所述皮帶之單位質量，利用規定的計算式進行求取所述皮帶之張力的計算的處理器；以及，顯示所述張力的顯示器。當所述跨距在與所述皮帶相對應之規定範圍內時，所述規定的計算式被校正為使得起因於所述皮帶之彎曲剛性的誤差變小。
根據本發明實施方式之皮帶固有頻率計算裝置具備：接收皮帶之目標張力及跨距的輸入裝置；存儲所述皮帶之單位質量的記憶體；根據所述目標張力、所述跨距、以及從所述記憶體讀出的所述皮帶之單位質量，利用規定的計算式進行求取所述皮帶之目標固有頻率的計算的處理器；以及，顯示所述目標固有頻率的顯示器。當所述跨距在與所述皮帶相對應之規定範圍內時，所述規定的計算式被校正為使得起因於所述皮帶之彎曲剛性的誤差變小。
根據本發明之實施方式，不論固有頻率之測定方法為何，都能求取皮帶之張力或皮帶之應作為目標的固有頻率。因為有考慮到起因於皮帶之彎曲剛性的誤差，因此能更正 確地求取皮帶之張力。
12‧‧‧處理器
14‧‧‧記憶體
16‧‧‧觸控螢幕(輸入裝置、顯示器)
22‧‧‧發送接收部
24‧‧‧介面
52‧‧‧皮帶輪
54‧‧‧皮帶輪
56‧‧‧皮帶
57‧‧‧加速度感測器
62‧‧‧皮帶輪
64‧‧‧皮帶輪
66‧‧‧皮帶
67‧‧‧加速度感測器
68‧‧‧重錘
82‧‧‧行動電話網絡
83‧‧‧區域網路
84‧‧‧網際網路
86‧‧‧個人電腦
88‧‧‧伺服器
100‧‧‧計算裝置(皮帶張力計算裝置、皮帶固有頻率計算裝置)
S102、S104、S112、S114、S118、S120、S122~136、S142~S146、S154、S156、S164、S202、S212、S214、S218、S220~S236、S242~S246、S254、S256、S264、S304、S312、S314、S334、S336、S342~S346、S354、S356‧‧‧方塊
圖1係方塊圖，其示出本發明實施方式之計算裝置的結構示例。
圖2係說明圖，其示出作為測定等之對象的皮帶之例。
圖3係流程圖，其示出在圖1中的計算裝置中進行之處理的流程之例。
圖4係說明圖，其示出用於求取皮帶張力與固有頻率之間的關係的測定裝置之例。
圖5係曲線圖，其對於某個類型之V型皮帶，示出跨距與測得之張力之間的關係之例。
圖6係曲線圖，其示出與圖5之情形相對應的、跨距與係數A之間的關係之例。
圖7係曲線圖，其示出考慮到加速度感測器之質量而求得的皮帶之固有頻率fS與皮帶之理論上的固有頻率fT之間的關係之例。
圖8係曲線圖，其示出皮帶之單位質量與係數B之間的關係之例。
圖9係流程圖，其示出在圖1之計算裝置中進行張力設定時的處理流程之例。
圖10係流程圖，其示出在圖1之計算裝置中顯示皮帶單位質量及建議張力時的處理流程之例。
以下，參照圖式對本發明之實施方式進行說明。
圖1係方塊圖，其示出本發明實施方式之計算裝置 的結構示例。圖2係說明圖，其示出作為測定等之對象的皮帶之例。在皮帶輪52與皮帶輪54之間繞掛有作為測定等之對象的皮帶56。在皮帶56上安裝有例如三維加速度感測器57。
圖1之計算裝置100根據在圖2之皮帶56振動時測得之固有頻率計算皮帶56之張力。並且，計算裝置100還進行：在設定皮帶之張力時，計算與目標張力相對應之適當的皮帶之固有頻率；顯示皮帶之單位質量及建議張力。亦即，計算裝置100作為皮帶張力計算裝置及皮帶固有頻率計算裝置等來運作。
圖1之計算裝置100具有處理器12、記憶體14、觸控螢幕16、發送接收部22以及介面24。處理器12例如經由發送接收部22或介面24來發送、接收資料。發送接收部22以無線的方式與外部之網絡(例如行動電話網絡82)之間進行資料的發送、接收。介面24以有線的方式經由通信鏈路與外部的PC(personal computer，個人電腦)86等之裝置之間進行資料的發送、接收。通信鏈路例如為USB(universal serial bus，通用序列匯流排)。PC86連接於LAN(local area network，區域網路)83。發送接收部22亦可用無線的方式與LAN83之間進行資料的發送、接收。
行動電話網絡82及LAN83連接於網際網路84等之WAN(wide area network，廣域網路)。發送接收部22或介面24例如經由網際網路84連接於規定之伺服器88。處理器12從伺服器88下載程式及其他計算用資料等，並預先存儲於記憶體14。
計算用資料例如包含：皮帶之單位質量、建議張力、用於校正理論式之校正式、以及校正式之適用範圍。按皮帶的種類或類型準備有該等單位質量、建議張力、校正式、以及校正式之適用範圍。程式中包含示出固有頻率與張力之間的 關係之理論式。計算用資料亦可被編入於程式內。
處理器12從記憶體14載入程式來執行。處理器12將應顯示的圖像資料輸出至觸控螢幕16。觸控螢幕16包含顯示器、以及作為輸入裝置之觸控感測面板。顯示器可以是使用有液晶顯示器、有機EL(electroluminescence)元件(亦稱為有機發光二極體)的顯示器等。觸控感測面板具有觸控感應面，該觸控感測面板可以幾乎為透明。觸控感測面板配置為至少覆蓋顯示器畫面的至少一部分。觸控螢幕16按照處理器12之輸出資料顯示圖像。並且，當使用者觸碰觸控螢幕16的表面，資料(例如皮帶之固有頻率及跨距)就輸入至觸控螢幕16內。觸控螢幕16將被輸入的資料輸出至處理器12。處理器12根據被輸入的資料進行規定之計算，並且將得到的結果輸出至觸控螢幕16。觸控螢幕16顯示計算結果。
如上述那樣，計算裝置100具有作為電腦之結構部位，該計算裝置100執行程式。該程式係例如使計算裝置100執行後述處理中的至少一部分處理的程式。計算裝置100的典型之例為智慧型手機(高性能行動電話)、平板電腦、其他PC等。
圖3係流程圖，其示出在圖1中的計算裝置100中進行之處理的流程之例。以下各流程圖之處理例如係藉由處理器12執行從記憶體14載入之程式而進行。在方塊S102中，處理器12將詢問使用者之訊息顯示於觸控螢幕16。此時所顯示的訊息係用於詢問使用者想使用之功能為張力測定、張力設定、以及皮帶單位質量暨建議張力之顯示中的哪一個。使用者觸碰觸控螢幕16來選擇功能。處理器12從觸控螢幕16接收使用者之選擇。當使用者選擇張力測定時，進入方塊S104。當使用者選擇張力設定時，進入F2。當使用者選擇皮帶單位質量暨建議張力 之顯示時，進入F3。
在方塊S104中，處理器12將詢問使用者皮帶之種類的訊息顯示於觸控螢幕16。皮帶之種類例如包含有V型皮帶、V型加肋皮帶(V-ribbed belt)、同步皮帶、及其他。使用者碰觸觸控螢幕16來選擇皮帶之種類。處理器12從觸控螢幕16接收使用者之選擇。當使用者選擇V型皮帶時，進入方塊S112。當使用者選擇同步皮帶、V型加肋皮帶及其他時，分別進入方塊S142、方塊S154及方塊S164。
當使用者選擇V型皮帶時，在方塊S112中，處理器12將詢問使用者V型皮帶之類型的訊息顯示於觸控螢幕16。使用者碰觸觸控螢幕16來選擇皮帶之類型。處理器12從觸控螢幕16接收使用者之選擇。在方塊S114中，處理器12從記憶體14讀出被選擇的皮帶之單位質量μ[kg/m]。
在方塊S118中，處理器12將詢問使用者跨距L[m]的訊息顯示於觸控螢幕16。使用者碰觸觸控螢幕16來輸入跨距L。觸控螢幕16接收跨距L，處理器12從觸控螢幕16接收被輸入之跨距L。
在方塊S120中，處理器12將詢問使用者皮帶之固有頻率的訊息顯示於觸控螢幕16。使用者以鎯頭等敲擊如圖2所示那樣繞掛在皮帶輪52及皮帶輪54之皮帶56，並且例如利用安裝在皮帶56上的加速度感測器57之輸出來測定皮帶56之固有頻率。此時，亦可用麥克風等之感測器來接收皮帶56所發出之聲音，並從該輸出來測定固有頻率。加速度感測器57亦可為一維或二維的加速度感測器。使用者碰觸觸控螢幕16來輸入如上述那樣以在計算裝置100之外的感測器測得之固有頻率fm[Hz]。觸控螢幕16接收固有頻率fm，處理器12從觸控螢幕16接收被輸入 之固有頻率fm。
在方塊S122中，處理器12例如從記憶體14讀出：示出與測定對象之皮帶相對應的、按皮帶的種類及類型設定之規定範圍的資訊。處理器12對被輸入之跨距是否在該規定範圍內進行判斷。當跨距在規定範圍內時，進入方塊S124，而在其他情形時則進入方塊S126。
在方塊S124中，處理器12依據皮帶之種類及類型從記憶體14讀出張力校正式kT之係數來使用。張力校正式係用於校正規定之計算式，使起因於皮帶之彎曲剛性的誤差變小。張力校正式kT例如為跨距之線性式，但亦可為不同於此之式子。張力校正式kT可以按皮帶的種類及類型而為不同的式子，在方塊S124中，處理器12可以依據皮帶之種類及類型從記憶體14讀出張力校正式kT。在該情形下，在方塊S122中的規定範圍為對應於皮帶之種類及類型的範圍。
在方塊S122中的規定範圍示出這樣的校正式的適用範圍。當被輸入之跨距在那樣的規定範圍之外而不進行方塊S124之處理時，以kT之值為1來處理。張力校正式kT容後述。
在方塊S126中，處理器12以下述式1計算跨距質量X。
X=μL (式1)
在方塊S128中，處理器12對跨距質量X是否在規定範圍內進行判斷。當跨距質量X在規定範圍內時，進入方塊S130，而在其他情形時則進入方塊S134。
當利用安裝於皮帶56的加速度感測器57之輸出來測定皮帶56之固有頻率時，測得之固有頻率fm有時係受到加速度感測器57之質量的影響。因此，亦可利用使該影響減輕之頻 率校正式kf來校正測得之固有頻率fm，並將其結果作為固有頻率使用。在方塊S130中，處理器12以例如下述式2來校正測得之固有頻率fm，使加速度感測器57之質量的影響減輕。
fa=kffm (式2)
無論皮帶之種類及類型如何，頻率校正式kf都可為同一個式子。頻率校正式kf亦可為按皮帶的種類、類型而設定的式子，或者為按加速度感測器57的感測器質量而設定的式子。當按皮帶之種類、類型、或按感測器質量設定了頻率校正式kf時，處理器12例如在方塊S130中，從記憶體14讀出與皮帶56及感測器質量相對應之頻率校正式kf。在該情形下，在方塊S128中的規定範圍為對應於皮帶之種類、皮帶之類型、以及感測器質量之範圍。在不考慮加速度感測器57之質量的影響的情況下，只需將頻率校正式kf作為1即可。以下亦同。頻率校正式kf容後述。
在方塊S132中，處理器12利用V型皮帶用的規定之計算式來計算皮帶之張力。以下對皮帶之張力的計算進行說明。一般而言，皮帶之張力T0[N]、皮帶之單位質量μ、跨距L以及固有頻率f[Hz]之間存在如下述式3所示的關係。
f=1/(2L)‧(T0/μ)1/2 (式3)
其可以改寫成如下述式4所示之用於從固有頻率求取張力之理論式。
T0=4μL2f2 (式4)
在方塊S132中，處理器12校正式4使得起因於皮帶之彎曲剛性的誤差變小後計算皮帶之張力。亦即，處理器12利用以式4求得之張力T0乘以與皮帶56相對應之張力校正式kT而得到之下述式5來計算皮帶之張力T。
T=4μL2fa 2kT (式5)
在此，以校正後的固有頻率fa作為固有頻率f。
在方塊S134中，與方塊S132同樣地，處理器12利用V型皮帶用的規定之計算式來計算皮帶之張力，使起因於皮帶之彎曲剛性的誤差變小。在此，處理器12利用測得之固有頻率fm，以下述式6計算張力T。
T=4μL2fm 2kT (式6)
如上述那樣，在式5及式6中係藉由乘以與皮帶56相對應之張力校正式kT來進行校正。
在方塊S132及S134中，處理器12亦可求取以規定之比例使已求得的張力T增加後得到之張力T1，或求取以規定之比例使已求得的張力T減少後得到之張力T2。例如，當測定之誤差估計為10%左右時，處理器12可以進一步求取：T1=1.1T及/或T2=0.9T
並且，處理器12亦可求取與該些值相對應之固有頻率。
在方塊S136中，處理器12將在方塊S132或S134中已求得之張力T等或已測得之固有頻率fm等輸出並顯示於觸控螢幕16。觸控螢幕16例如顯示張力T、張力T1、張力T2、已測得之固有頻率fm、以及分別與張力T1及張力T2相對應之固有頻率。
以下，對張力校正式kT以及求取張力校正式kT的方法之例進行說明。圖4係說明圖，其示出用於求取皮帶張力與固有頻率之間的關係的測定裝置之例。在皮帶輪62與皮帶輪64之間繞掛有皮帶66。跨距L可以自由地設定。皮帶輪64之軸為可移動，在皮帶輪64之軸上，沿著離開皮帶輪62之方向施加有重錘 68之重力。例如可利用測力計來測定施加於皮帶輪64之軸的力。在皮帶66安裝有例如三維加速度感測器67。由於圖4之裝置為皮帶之各種試驗用的裝置，故能夠將跨距L調節為數m之長度。由於接近皮帶之實際使用狀態，因此能夠更正確的求取校正式。
在這樣的狀態下，以鎯頭等敲擊皮帶66，並且例如從加速度感測器67之輸出來測定皮帶66之固有頻率。亦可用麥克風等之感測器來接收皮帶66所發出之聲音，並從該輸出來測定固有頻率。利用測得之頻率，按照圖3之流程進行處理來計算張力。此時，將校正式kT及kf之值固定為1。對於不同的幾個跨距，也同樣地計算張力。
圖5係曲線圖，其對於某個類型之V型皮帶，示出跨距與測得之張力之間的關係之例。儘管張力為一定，但測定值呈變化狀態。亦即，可以得知張力之誤差係對應於跨距而變化。
圖6係曲線圖，其示出與圖5之情形相對應的、跨距與係數A之間的關係之例。針對各測定值，求取測定值相對於實際張力的比。求得之比的倒數作為係數A顯示於圖6中。也就是說，對測定值乘以係數A即可求取正確的張力。在此，例如係利用最小平方法以一次函數來近似出圖6中之跨距L[m]與係數A之間的關係。其結果是，可以得知係數A能夠藉由下式來得到。
A=0.20L+0.644
據此，在此處用於測定之類型的皮帶的情況下，於圖3之方塊S132及方塊S134中，使用下式作為張力校正式。
kT=0.20L+0.644
一般而言，可以認為存在有跨距較短時，張力之 誤差就較大之傾向，並且從圖5可以認為，該式的適用範圍為跨距在1700mm以下。因此，在此處用於測定之類型的皮帶的情況下，於圖3之方塊S122中，判断跨距是否為1700mm以下。同樣地，對於其他種類或其他類型之皮帶，也求取校正式及其適用範圍，並存儲於記憶體14、或先編入程式內。若示例出一般化後的式子，則張力校正式kT為跨距L之線性式，亦即為下述式7(a及b為實數之常數)。
kT=aL+b (式7)
亦可只在皮帶之一部分種類及類型時進行利用張力校正式kT之校正。例如，亦可在V型皮帶之所有類型與同步皮帶之一部分的類型時利用式7之張力校正式kT，而在其他之皮帶時則將kT之值設為1。
接著，對頻率校正式kf進行說明。圖7係曲線圖，其示出考慮到加速度感測器57之質量而求得的皮帶之固有頻率fS與皮帶之理論上的固有頻率fT之間的關係之例。理論上的固有頻率fT係不考慮加速度感測器57之質量而求得。利用三維的梁元素(beam elements)模型，藉由有限元素法求取了皮帶之固有頻率fS。此時，使皮帶上安裝有加速度感測器57之部位的密度增加了相當於感測器之質量的量。圖7係當感測器質量為2g、皮帶之單位質量為54g/m時，改變跨距及張力而求得之結果。
利用最小平方法，得到固有頻率fS與固有頻率fT之間幾乎為下式所示之關係(在圖7之情況下，係數B為1.1027)。
fT=BfS
對於具有其他單位質量之皮帶，也進行同樣的計算來求取係數B。
圖8係曲線圖，其示出皮帶之單位質量與係數B之 間的關係之例。例如係利用最小平方法以指數函數來近似出圖8中之單位質量μ與係數B之間的關係。其結果是，可以得知係數B能夠藉由下式得到。
B=1.76μ-0.12
據此，在此處用於測定之類型的皮帶的情況下，於圖3之方塊S132及方塊S134中，使用下式作為頻率校正式。
kf=1.76μ-0.12
此外，例如在感測器質量為2g之情況下，當皮帶之跨距質量大於約60g時，藉由反應曲面法之分析可以得知無論跨距及張力如何，固有頻率fS相對於固有頻率fT之誤差會在3%左右。據此，亦可只在跨距質量未滿60g之情形下適用該校正式。在該情況下，在方塊S128中，處理器12對跨距質量X是否未滿60g進行判斷。同樣地，亦可對於其他種類或類型之皮帶，也求取校正式及其適用範圍，並存儲於記憶體14、或先編入程式內。並且，同樣地，亦可對於其他感測器質量先求取校正式及其適用範圍。若示例出一般化後的式子，則頻率校正式kf為皮帶之單位質量μ之指數函數的式子，亦即為下述式8(c及d為常數)。
kf=cμd (式8)
回到圖3的說明。當使用者選擇同步皮帶時，在方塊S142中，處理器12將詢問使用者同步皮帶之類型的訊息顯示於觸控螢幕16。使用者碰觸觸控螢幕16來選擇皮帶之類型。處理器12從觸控螢幕16接收使用者之選擇。在方塊S144中，處理器12從記憶體14讀出被選擇的皮帶之單位質量σ[kg/m2]。
在方塊S146，處理器12將詢問使用者皮帶寬度的訊息顯示於觸控螢幕16。使用者碰觸觸控螢幕16來輸入皮帶寬度。處理器12從觸控螢幕16接收被輸入之皮帶寬度W[m]。
在同步皮帶之情況下，於方塊S132及方塊S134中，處理器12利用同步皮帶用的規定之計算式來計算皮帶之張力。亦即，在式5及式6中，使用單位質量σ與皮帶寬度W之乘積來取代單位質量μ。具体而言，使用下述式9取代式5來計算張力。
T=4σWL2fa 2kT (式9)
並且，使用下述式10取代式6來計算張力。
T=4σWL2fm 2kT (式10)
其他處理與V型皮帶之情形時相同。
當使用者選擇V型加肋皮帶時，在方塊S154中，處理器12從記憶體14讀出V型加肋皮帶之單位質量μr[kg/m](一個肋的每單位長度之質量)。
在方塊S156中，處理器12將詢問使用者皮帶之肋數的訊息顯示於觸控螢幕16。使用者碰觸觸控螢幕16來輸入肋數。處理器12從觸控螢幕16接收被輸入之肋數n。
在V型加肋皮帶之情況下，於方塊S132及方塊S134中，處理器12利用V型加肋皮帶用的規定之計算式來計算皮帶之張力。亦即，在式5及式6中，以單位質量μr與肋數之乘積來取代單位質量μ。具体而言，使用下述式11取代式5來計算張力。
T=4nμrL2fa 2kT (式11)
並且，使用下述式12取代式6來計算張力。
T=4nμrL2fm 2kT (式12)
其他處理與V型皮帶之情形時相同。
當使用者選擇其他時，在方塊S164中，處理器12將詢問使用者皮帶之單位質量的訊息顯示於觸控螢幕16。使用者碰觸觸控螢幕16來輸入單位質量。處理器12從觸控螢幕16接收被輸入之單位質量μ[kg/m]。在方塊S132及方塊S134中，將校 正式kT之值設為例如1。其他處理與V型皮帶之情形時相同。
如上述那樣，當使用圖1之計算裝置100時，由於會輸入皮帶之固有頻率，因此不管是哪種固有頻率之測定方法，都可求取皮帶之張力。當跨距在與皮帶相對應之規定範圍內時，藉由與該皮帶相對應之張力校正式使起因於皮帶之彎曲剛性的誤差變小，當跨距質量在與皮帶相對應之規定範圍內時，藉由與該皮帶相對應之頻率校正式來減輕用於測定固有頻率的感測器之質量的影響。據此，能夠更正確地求取皮帶之張力。當跨距或跨距質量在規定範圍外時，不進行不必要的校正。
圖9係流程圖，其示出在圖1之計算裝置100中進行張力設定時的處理流程之例。在張力設定中，係求取與目標張力相對應之固有頻率(亦即目標固有頻率)。方塊S204之處理大致上與方塊S104相同。當使用者選擇V型皮帶、同步皮帶、V型加肋皮帶以及其他時，分別進入方塊S212、方塊S242、方塊S254以及方塊S264。
以下，對使用者選擇V型皮帶之情況進行說明。在方塊S212、方塊S214以及方塊218中之處理分別與圖3中的方塊S112、方塊S114以及方塊S118中之處理相同。
在方塊S220中，處理器12將詢問使用者皮帶之目標張力T[N]的訊息顯示於觸控螢幕16。使用者碰觸觸控螢幕16來輸入目標張力T。觸控螢幕16接收目標張力T，處理器12從觸控螢幕16接收被輸入之目標張力T。在方塊S222、方塊S224及方塊S226中的處理分別與圖3中的方塊S122、方塊S124及方塊S126中之處理相同。當不進行方塊S224之處理時，以kT之值為1來處理。在方塊S228中，處理器12對跨距質量X是否在規定範圍內進行判斷。當跨距質量X在規定範圍內時，進入方塊S230，而在其 他情形時則進入方塊S234。
在方塊S230中，處理器12計算與皮帶之目標張力相對應的固有頻率(亦即目標固有頻率)。改寫V型皮帶用之式5可以得到如下述式13。
fa=1/(2L)‧(T/μkT)1/2 (式13)
在方塊S230中，處理器12利用式13計算皮帶56之目標固有頻率。
在方塊S232中，處理器12對已求得之固有頻率進行校正，使要用來安裝在皮帶56以測定固有頻率的加速度感測器57之質量的影響減輕。亦即，處理器12以下式14來校正已求得之頻率fa，由此求取目標固有頻率fm。
fm=fa/kf (式14)
該式係從上述式2所求取。
改寫V型皮帶用之式6可以得到如下述式15。
fm=1/(2L)‧(T/μkT)1/2 (式15)
在方塊S234中，處理器12利用式15計算皮帶56之目標固有頻率。式13及式15係對求取固有頻率之式3進行了使起因於皮帶之彎曲剛性的誤差變小的校正而得到的式子。該校正係藉由除以與皮帶56相對應之張力校正式kT之平方根來進行。
在方塊S230及方塊S234中，處理器12亦可求取以規定之比例使已求得的目標固有頻率fm增加後得到之目標固有頻率f1，或求取以規定之比例使已求得的目標固有頻率fm減少後得到之目標固有頻率f2。例如，當測定之誤差估計為10%左右時，處理器12可以進一步求取：f1=1.1fm及/或 f2=0.9fm
並且，處理器12亦可求取與該些值相對應之張力。
在方塊S236中，處理器12將在方塊S230或方塊S234中已求得的目標固有頻率fm等或輸入的目標張力等輸出並顯示於觸控螢幕16。觸控螢幕16例如顯示目標固有頻率f、目標固有頻率f1、目標固有頻率f2、被輸入的目標張力、以及分別與目標固有頻率f1及目標固有頻率f2相對應之張力。隨後，使用者係將加速度感測器57等安裝於皮帶56來測定固有頻率，並調整張力使固有頻率成為例如目標固有頻率f。據此，能夠使皮帶之張力幾乎成為目標張力。
以下，對使用者選擇同步皮帶之情況進行說明在方塊S242、方塊S244及方塊S246中的處理分別與在圖3中的方塊S142、方塊S144及方塊S146中之處理相同。
在同步皮帶的情況下，於方塊S230及方塊S234中，處理器12利用同步皮帶用的規定之計算式計算目標固有頻率。亦即，使用下述式16取代式13來計算目標固有頻率。
fa=1/(2L)‧(T/σWkT)1/2 (式16)
並且，使用下述式17取代式15來計算目標固有頻率。
fm=1/(2L)‧(T/σWkT)1/2 (式17)
式16係改寫式9而得到，式17係改寫式10而得到。其他處理與V型皮帶之情形時相同。
以下，對使用者選擇V型加肋皮帶之情況進行說明。在方塊S254及方塊S256中之處理分別與在圖3中的方塊S154及方塊S156中之處理相同。
在V型加肋皮帶的情況下，於方塊S230及方塊S234中，處理器12利用V型加肋皮帶用的規定之計算式來計算目標固 有頻率。亦即，使用下述式18取代式13來計算目標固有頻率。
fa=1/(2L)‧(T/nμrkT)1/2 (式18)
並且，使用下述式19取代式15來計算目標固有頻率。
fm=1/(2L)‧(T/nμrkT)1/2 (式19)
式18係改寫式11而得到，式19係改寫式12而得到。其他處理與V型皮帶之情形時相同。
以下，對使用者選擇其他之情況進行說明。在方塊S264中之處理與在圖3中的方塊S164中之處理相同。在方塊S230及方塊S234中，將校正式kT之值設為例如1。其他處理與V型皮帶之情形時相同。
如上述那樣，當使用圖1之計算裝置100時，能夠根據皮帶之目標張力來求取與目標張力相對應之目標固有頻率。使用者係一邊測定皮帶之固有頻率，一邊設定皮帶之張力以使皮帶之固有頻率成為目標固有頻率。如此，能夠將皮帶之張力設定為目標張力。
當跨距在與皮帶相對應之規定範圍內時，藉由與該皮帶相對應之張力校正式使起因於皮帶之彎曲剛性的誤差變小，當跨距質量在與皮帶相對應之規定範圍內時，藉由與該皮帶相對應之頻率校正式來減輕用於測定固有頻率的感測器之質量的影響。據此，能夠更正確地求取皮帶之目標固有頻率。當跨距或跨距質量在規定範圍外時，不進行不必要的校正。
圖10係流程圖，其示出在圖1之計算裝置100中顯示皮帶單位質量及建議張力時的處理流程之例。在方塊S304中，處理器12將詢問使用者皮帶之種類的訊息顯示於觸控螢幕16。皮帶之種類例如包含有V型皮帶、V型加肋皮帶及同步皮帶。使用者碰觸觸控螢幕16來選擇皮帶之種類。處理器12從觸 控螢幕16接收使用者之選擇。當使用者選擇V型皮帶時，進入方塊S312。當使用者選擇同步皮帶及V型加肋皮帶時，分別進入方塊S342及S354。
以下，對使用者選擇V型皮帶之情況進行說明。在方塊S312中之處理與在圖3中的方塊S112中之處理相同。在方塊S314中，處理器12從記憶體14讀出被選擇的皮帶之單位質量及建議張力。在方塊S336中，處理器12將讀出的單位質量及建議張力輸出至觸控螢幕16。觸控螢幕16顯示單位質量及建議張力。
以下，對使用者選擇同步皮帶之情況進行說明。在方塊S342及方塊S346中之處理分別與在圖3中的方塊S142及方塊S146中之處理相同。在方塊S344中，處理器12從記憶體14讀出被選擇的皮帶之單位質量及每單位寬度之建議張力。在方塊S334中，處理器12以每單位寬度之建議張力乘以皮帶寬度來求取建議張力。在方塊S336中之處理與V型皮帶之情形時相同。
以下，對使用者選擇V型加肋皮帶之情況進行說明。在方塊S354中，處理器12從記憶體14讀出皮帶之單位質量及每個肋之建議張力。在方塊S356中之處理與在圖3中的方塊S156中之處理相同。在方塊S334中，處理器12以每個肋之建議張力乘以肋數來求取建議張力。在方塊S336中之處理與V型皮帶之情形時相同。
如上述那樣，當使用圖1之計算裝置100時，使用者不參照設計資料等就能夠得知皮帶之單位質量及建議張力。
本說明書中之各功能方塊的典型之例可為以硬體來實現。例如各功能方塊可以作為IC(積體電路)之一部分形成於半導體基板上。在此，IC包含LSI(large-scale integrated circuit)、ASIC(application-specific integrated circuit)、閘陣列、FPGA(field programmable gate array)等。各功能方塊之一部分或全部可以由軟體取代來實現。例如，這樣的功能方塊能夠藉由在處理器以及在處理器上執行的程式來實現。換句話說，在本說明書中說明的各功能方塊既可由硬體來實現，亦可由軟體來實現，還可由硬體與軟體之任意組合來實現。
當上述之處理由軟體來實現時，例如可以使用微代碼、組合語言之代碼、或者更高階之語言之代碼。代碼可以存儲在一個以上的揮發性或非揮發性之電腦可讀記錄媒體。電腦可讀記錄媒體包含RAM(random access memory，隨機存取記憶體)、ROM(read only memory，唯讀記憶體)、EEPROM(electrically erasable programmable read only memory，電性可抹除可程式化唯讀記憶體)、快閃記憶體、磁性記錄媒體、光學記錄媒體等。
本發明之眾多的特徵及優勢從已記載之說明中能明確得知，由此，意圖以所附的申請專利範圍來涵蓋本發明之此般特徵及優勢的全部。再者，由於本領域中的技術人員能夠容易地進行眾多的變更及改變，本發明不應被限定為與圖示所記載之內容完全相同之結構及動作。因此，所有適當的改變發明及等價發明都包括在本發明之範圍內。
〔產業上的可利用性〕
如上所述，根據本發明之實施方式，由於不依靠固有頻率之測定方法而可求取皮帶之張力，因此本發明對於皮帶張力計算程式、皮帶張力計算方法及皮帶張力計算裝置、以及皮帶固有頻率計算程式、皮帶固有頻率計算方法及皮帶固有頻率計算裝置等是有用的。
S102、S104、S112、S114、S118、S120、S122~136、S142~S146、S154、S156、S164‧‧‧方塊

Claims (14)

  1. 一種皮帶張力計算程式，其使電腦執行：接收皮帶之固有頻率及跨距的處理；根據所述固有頻率、所述跨距、以及從記憶體讀出的所述皮帶之單位質量，利用規定的計算式進行求取所述皮帶之張力的計算的處理；以及使顯示器顯示所述張力的處理，當所述跨距在與所述皮帶相對應之規定範圍內時，所述規定的計算式被校正為使得起因於所述皮帶之彎曲剛性的誤差變小。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之皮帶張力計算程式，其中：所述校正係藉由乘以與所述皮帶相對應之校正式來進行。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之皮帶張力計算程式，其中：所述校正式為所述跨距之線性式。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之皮帶張力計算程式，其中：在求取所述張力之計算中，所述固有頻率在進行如下之校正後使用，亦即：使安裝於所述皮帶上而用來測定所述固有頻率的感測器之質量的影響減輕。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之皮帶張力計算程式，其進一步使電腦執行如下之處理：求取以規定之比例使所述張力增加或減少後得到之值並顯示於所述顯示器。
  6. 一種皮帶固有頻率計算程式，其使電腦執行：接收皮帶之目標張力及跨距的處理； 根據所述目標張力、所述跨距、以及從記憶體讀出的所述皮帶之單位質量，利用規定的計算式進行求取所述皮帶之目標固有頻率的計算的處理；以及使顯示器顯示所述目標固有頻率的處理，當所述跨距在與所述皮帶相對應之規定範圍內時，所述規定的計算式被校正為使得起因於所述皮帶之彎曲剛性的誤差變小。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之皮帶固有頻率計算程式，其中：所述校正係藉由除以與所述皮帶相對應之校正式的平方根來進行。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之皮帶固有頻率計算程式，其中：所述校正式為所述跨距之線性式。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之皮帶固有頻率計算程式，其中：在求取所述目標固有頻率之計算中，已求得之所述固有頻率被校正為：使要用來安裝在所述皮帶上以測定固有頻率的感測器之質量的影響減輕。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之皮帶固有頻率計算程式，其進一步使電腦執行如下之處理：求取以規定之比例使所述目標固有頻率增加或減少後得到之值並顯示於所述顯示器。
  11. 一種皮帶張力計算方法，其係：接收皮帶之固有頻率及跨距；根據所述固有頻率、所述跨距、以及從記憶體讀出的所述皮帶之單位質量，利用規定的計算式進行求取所述皮帶 之張力的計算；以及使顯示器顯示所述張力，當所述跨距在與所述皮帶相對應之規定範圍內時，所述規定的計算式被校正為使得起因於所述皮帶之彎曲剛性的誤差變小。
  12. 一種皮帶固有頻率計算方法，其係：接收皮帶之目標張力及跨距；根據所述目標張力、所述跨距、以及從記憶體讀出的所述皮帶之單位質量，利用規定的計算式進行求取所述皮帶之目標固有頻率的計算；以及使顯示器顯示所述目標固有頻率，當所述跨距在與所述皮帶相對應之規定範圍內時，所述規定的計算式被校正為使得起因於所述皮帶之彎曲剛性的誤差變小。
  13. 一種皮帶張力計算裝置，其具備：接收皮帶之固有頻率及跨距的輸入裝置；存儲所述皮帶之單位質量的記憶體；根據所述固有頻率、所述跨距、以及從所述記憶體讀出的所述皮帶之單位質量，利用規定的計算式進行求取所述皮帶之張力的計算的處理器；以及顯示所述張力的顯示器，當所述跨距在與所述皮帶相對應之規定範圍內時，所述規定的計算式被校正為使得起因於所述皮帶之彎曲剛性的誤差變小。
  14. 一種皮帶固有頻率計算裝置，其具備：接收皮帶之目標張力及跨距的輸入裝置； 存儲所述皮帶之單位質量的記憶體；根據所述目標張力、所述跨距、以及從所述記憶體讀出的所述皮帶之單位質量，利用規定的計算式進行求取所述皮帶之目標固有頻率的計算的處理器；以及顯示所述目標固有頻率的顯示器，當所述跨距在與所述皮帶相對應之規定範圍內時，所述規定的計算式被校正為使得起因於所述皮帶之彎曲剛性的誤差變小。
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