附錄A圍繞驅(qū)動(dòng)輪模型對(duì)帶的拉緊進(jìn)行研究摘要：通過(guò)傳統(tǒng)的計(jì)算來(lái)分析驅(qū)動(dòng)輪摩擦力問(wèn)題，這種方法提供了一種允許設(shè)計(jì)者自己決定傳動(dòng)過(guò)程中12TT最大值的滑動(dòng)測(cè)試，在傳統(tǒng)的滑動(dòng)計(jì)算中，摩擦系數(shù)通常采用0.250.35。在這篇文章中，一個(gè)力學(xué)模型被展示出來(lái)，為了模仿起始階段驅(qū)動(dòng)輪為膠帶分配系統(tǒng)的大多的彈性力。這個(gè)模型允許預(yù)張緊，這時(shí)候應(yīng)用轉(zhuǎn)矩來(lái)表達(dá)拉緊力1T和2T。被應(yīng)用的轉(zhuǎn)矩正適合滑動(dòng)輥。這個(gè)模型顯示了帶上的張緊力分配到輥的表面。這個(gè)模型對(duì)驅(qū)動(dòng)輥周圍的帶的張緊表達(dá)的更清楚易懂，也包含了當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)要考慮彈性收縮。1.緒論就如何定義帶張緊的變化這個(gè)問(wèn)題，許多作者已經(jīng)定義為從張緊力為1T的緊邊變化到張緊力為2T的松邊的過(guò)程。在靠近滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪定義張緊力1T與張緊力2T的數(shù)量關(guān)系為：12TeT(1)上式的來(lái)源是對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行基本的簡(jiǎn)單的運(yùn)算得來(lái)的，在受到從2T到1T之間角度的限制下把小的單元進(jìn)行整體化,對(duì)于一個(gè)有效的摩擦系數(shù)用來(lái)限制摩擦力和限制滑動(dòng)體的沖擊力。等式的右邊定義了12TT的比值，這個(gè)數(shù)值由驅(qū)動(dòng)輥與膠帶之間的摩擦力來(lái)提供。在這個(gè)問(wèn)題中，是膠帶與驅(qū)動(dòng)輥的靜摩擦力。在驅(qū)動(dòng)輪上實(shí)際的張緊力1T和2T應(yīng)該被認(rèn)為是完全由輸送的距離和輸送的材料所決定的，而不是驅(qū)動(dòng)輪與膠帶之間通過(guò)摩擦力相互作用產(chǎn)生的。對(duì)于在膠帶與滑輪之間有效的摩擦因數(shù)的值引文中通常定在0.250.35，對(duì)于鐵滑輪（值更低），帶防護(hù)套的滑輪（值更高）。然而，對(duì)于橡膠與鐵之間和橡膠與橡膠之間的摩擦系數(shù)的實(shí)際測(cè)量值范圍是0.7到1.2，比現(xiàn)在通過(guò)對(duì)滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)計(jì)算而常用的有效摩擦系數(shù)值更高。毫無(wú)疑問(wèn)的通常使用的有效摩擦系數(shù)值被認(rèn)為是用來(lái)完全約束輥的長(zhǎng)度的。當(dāng)1T變大再與2T比較時(shí)，滑動(dòng)摩擦更有可能發(fā)生，因此設(shè)計(jì)應(yīng)該懂得下面這個(gè)關(guān)系12TeT(2)應(yīng)用它作為測(cè)試滑動(dòng)摩擦的出發(fā)點(diǎn)。對(duì)于雙重驅(qū)動(dòng)輥的其它關(guān)系已經(jīng)被研發(fā)出來(lái)，為了調(diào)和不同的角度約束.這個(gè)基本模型根本就沒(méi)有考慮現(xiàn)在實(shí)際系統(tǒng)中的重要參數(shù)：1)帶從1T到2T的收縮。（帶的彈性）2)輪與帶之間的的真實(shí)值（0.7到1.2）3)輪的滑動(dòng)位置變化同樣應(yīng)用轉(zhuǎn)矩4)通常力的變化是由于收縮問(wèn)題引起的5)輪周圍的摩擦系數(shù)是變化的6)輪的出口處帶的速度比輪本身的低最近的研究很好的處理了輪摩擦力的傳導(dǎo)的問(wèn)題，由哈里森寫的兩篇論文和由澤帝斯寫的另一篇論文在參考文獻(xiàn)2和3中的問(wèn)題是表面粗糙度和摩擦力通過(guò)測(cè)試被確定的。在參考文獻(xiàn)4中實(shí)際使用的儀器是通常用監(jiān)控器來(lái)監(jiān)控帶與輥的接觸。根據(jù)對(duì)表面粗糙度和橡膠的硬度的測(cè)試2，一個(gè)新的方程式被推導(dǎo)出來(lái)，用來(lái)表達(dá)約束帶周圍12TT的變化方式：121TAT(3)這里對(duì)于包著鐵的橡膠來(lái)說(shuō)A=2.0，角是是約束角度2。在這個(gè)研究中顯示的摩擦系數(shù)并不是恒定的，而是隨著約束角度在0100到0220之間變化而從0.86下降到0.56，當(dāng)約束角度為0150時(shí)0.7。因此，()是體現(xiàn)同等摩擦力隨曲線減少而不是隨直線增加。通過(guò)上面的研究討論得出一個(gè)結(jié)論，用這種機(jī)構(gòu)方式來(lái)描述驅(qū)動(dòng)輥周圍1T與2T的轉(zhuǎn)化是復(fù)雜的，在帶與輥的界面上是很難理解的。這里的摩擦系數(shù)明顯比通常為滑動(dòng)摩擦設(shè)計(jì)而測(cè)試出來(lái)的數(shù)據(jù)要高。這篇文章用另一種方法來(lái)描述這個(gè)問(wèn)題，它涉及到了實(shí)體模型。2.實(shí)體模型這篇文章的其中一個(gè)主題就是決定驅(qū)動(dòng)輪周圍張緊力1T變化到數(shù)值較低的2T的方式。這個(gè)實(shí)體模型用了大量的阻尼彈簧由來(lái)模仿帶對(duì)周圍驅(qū)動(dòng)輪的約束。這個(gè)模型通?？梢詰?yīng)用在作驅(qū)動(dòng)輪設(shè)計(jì)的審查。研究出分配質(zhì)量和彈力原理，用這種形式作為模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入5。這個(gè)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)允許模型在設(shè)置的程序控制下工作，這樣寫適用于應(yīng)用轉(zhuǎn)矩作為輸入。例如，把預(yù)緊力的比率應(yīng)用到模型中就能夠被控制，因此使初始條件穩(wěn)定。之后最初的預(yù)緊力也被穩(wěn)定下來(lái)，當(dāng)在輥表面有不同彈性張緊力時(shí)應(yīng)用轉(zhuǎn)矩比率來(lái)預(yù)防輥的滑動(dòng)。例如，下面設(shè)置的參數(shù)將用在模型中，在這篇文章中將進(jìn)一步描述。(1)帶的質(zhì)量為25.5kgm（纖維帶）(2)帶的質(zhì)量為36.5kgm（鋼束縛帶）(3)驅(qū)動(dòng)輥直徑為1m，約束角度為0210(4)靜摩擦力系數(shù)為0.9，動(dòng)摩擦力系數(shù)為0.7（橡膠在鋼上）在模擬期間所有的彈性張緊力都被拉伸。所有輸入到實(shí)體模型中的都需要被核對(duì)以便模擬能夠穩(wěn)定的進(jìn)行。在建立模型中，下面的程序是必須的：(a)每個(gè)彈簧在同一個(gè)位置附上同質(zhì)量的單元，以便旋轉(zhuǎn)中不會(huì)產(chǎn)生瞬間的超重。(b)每個(gè)彈簧有相同的長(zhǎng)度L/6，這里L(fēng)是彈簧在無(wú)外力作用下的長(zhǎng)度。(c)當(dāng)應(yīng)用輥的轉(zhuǎn)矩時(shí)要保證每一個(gè)滑動(dòng)表面都與軸承面接觸，以便能夠快速計(jì)算出滑動(dòng)摩擦力，從而不引起振動(dòng)。(d)當(dāng)預(yù)緊力和轉(zhuǎn)矩同時(shí)應(yīng)用時(shí)，每一個(gè)彈簧上都應(yīng)用阻尼為了減少動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)。(e)在t=0時(shí)應(yīng)用輥沿地平線的位移，這里彈簧的預(yù)緊力代表帶的拉緊力。(f)在所有的初始振動(dòng)消失以后，轉(zhuǎn)矩將逐漸的由1T增加到2T。這個(gè)過(guò)程能夠持續(xù)到輥開始旋轉(zhuǎn)為止。在重力的作用下，每一塊都通過(guò)輥的滑動(dòng)來(lái)協(xié)調(diào)自己的位置直到所有的外力平衡。這時(shí)彈簧力代表帶的張緊力。3.較低預(yù)緊力的例子纖維帶的張緊力通常比具有較高硬度的鋼束縛帶低很多，因此彈簧的硬度必須與之相協(xié)調(diào)。構(gòu)建一個(gè)具有六個(gè)元件的彈簧系統(tǒng)，如圖1所示。彈簧的長(zhǎng)度這里取0.28m，驅(qū)動(dòng)輥的直徑這里取1.0m。彈簧的精確長(zhǎng)度取決于初始張緊力,然而，一但輥和彈簧在轉(zhuǎn)矩的作用下彼此偏離那么這些初始條件不在相關(guān)。靜摩擦力被規(guī)定為0.9，滑動(dòng)和動(dòng)態(tài)摩擦力被規(guī)定為0.7。在t=0時(shí)，在兩秒的時(shí)間里逐漸把5kN的預(yù)緊力施加到帶上，這時(shí)保持這種平衡直到五秒。為了檢查模擬裝置的控制邏輯性，先第一個(gè)輸入的值作為真實(shí)的條件，第二個(gè)輸入的數(shù)作為假條件，如下：時(shí)間段0.025s需求力if(t5,50,(t-5),0)每個(gè)質(zhì)量規(guī)定為25kg，每個(gè)彈簧的硬度為120kNm，每個(gè)彈簧的阻尼系數(shù)被規(guī)定為恒定的條件。在模擬中設(shè)置的阻尼太大，由于會(huì)產(chǎn)生高頻從而導(dǎo)致動(dòng)態(tài)的硬度和不穩(wěn)定。在應(yīng)用轉(zhuǎn)矩不久以后，在部分裝置中可以觀察到輥的運(yùn)動(dòng)。彈簧上的張緊力原理上能作用5到10秒其值基本上是固定的因?yàn)樗玫霓D(zhuǎn)矩值較低，不會(huì)引起相對(duì)滑動(dòng)。彈簧2附近的1T在其它周圍輥之前經(jīng)歷了張緊力上升階段。在彈簧的