专利名称：一种带式输送机的模拟摩擦系数的测量方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量方法与系统，尤其涉及一种带式输送机的模拟摩擦系数的测量方法及系统。
背景技术：
在带式输送机设计计算中，模拟摩擦系数直接影响着胶带张力和电机功率等计算结果。对于投入使用的带式输送机，通过测定运行阻力系数，可以计算出实际最大输送能力，以便合理使用设备，提高设备的使用寿命。在带式输送机的阻力计算中，模拟摩擦系数直接 影响主要阻力计算，在实际设计计算时，总是选用偏于保守的模拟摩擦阻力系数，现阶段并没有实现由实际运行数据进行对/系数的精确研究。由已投入生产运营的带式输送机系统进行持续测量，比较其同设计初期选择的模拟摩擦系数差别，以及研究在不同的运行环境(如温度、湿度等)下的模拟摩擦系数对于带式输送机技术的研究有重要作用。现阶段对于/系数的研究和应用的困难在于在理论研究的基础上不能有大量的实际运行数据作为理论研究的支撑，因而不能实现对带式输送机的工艺设计的校核，无法掌握带式输送机的实际最大输送能力，无法合理设置带式输送机设备，从而降低了带式输送机的使用寿命，提高了带式输送机的实际最大输送能力的优化成本，为此需要一种能够适合实际工业控制系统的*系数测量方法。

发明内容
本发明的目的在于，提供一种带式输送机的模拟摩擦系数的测量方法及系统，它可以适应工业的实际需要，精确测得在不同的运行环境(如温度、湿度等)下的模拟摩擦系数，从而可以有效的实现对于带式输送机的工艺设计的校核，掌握带式输送机的实际最大输送能力，合理设置带式输送机设备。为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案在线实时测量实际运行的带式输送机的运行电功率、运行带速和瞬时流量分布情况，累计形成流量分布数据数组和前倾托辊对应区流量分布数据数组，并结合前期通过带式输送机地形分布情况自动编程提取的高度差值表格，实时计算带式输送机的模拟摩擦系数值。前述的带式输送机的模拟摩擦系数的测量方法中，测量过程中结合带式输送机运行阻力计算公式(DIN22101-2002)获得通过采样离散点实时计算模拟摩擦系数的精确算法，该精确算法具体如下
权利要求
1.一种带式输送机的模拟摩擦系数的测量方法，其特征在于在线实时测量实际运行的带式输送机的运行电功率、运行带速和瞬时流量分布情况，累计形成流量分布数据数组和前倾托辊对应区流量分布数据数组，并结合前期通过带式输送机地形分布情况自动编程提取的高度差值表格，实时计算带式输送机的模拟摩擦系数值。
2.根据权利要求I所述的带式输送机的模拟摩擦系数的测量方法，其特征在于，测量过程中结合带式输送机运行阻力计算公式获得通过采样离散点实时计算模拟摩擦系数的精确算法，该精确算法具体如下 ■ Pu C UflS sm e! cos Sd ￡,, Tt1z 0&-P-1 — 成f = _v_12 _^ 12 4sk 1^Cgi cos 8 , ..-+k, 12^ 0-\o = Z [和(Xk-2 )+%( Ofc-I )+< ( ( )] I Ti■^■qah = 2 (Xk-2)^(Xh-2 ) +J + 1I< ( )^ (%)] k~l s為e = [ C (XJfc-2) +4g5Cxfc_j) +^￠( )] fc-1 式中 ——输送机长度系数，对于具体输送带系统为定值； /—区段上的模拟摩擦系数；I——区段输送机长度，@，对于具体输送带系统为定值；S——重力加速度，W/S2 ;——区段上单位输送物料的质量，kg!m ； S——输送机区段的平均倾角； Ce——槽形系数，对于具体输送带系统为定值； ——托辊和输送带间的摩擦系数，对于具体输送带系统为定值； Lt——装有前倾托辊的输送机区段长度，is,对于具体输送带系统为定值； e——托辊前倾角度，对于具体输送带系统为定值； V-带速，《/s ; pM——电机功率，KW ; Tfl—由传动效率P电压降系数和多机驱动不平衡系数<乘积获得系数； d~前倾托辊区离散采样点数； m~带式输送机全长设置采样点数； 从~对于具体的带式输送机为计算常数；丨一区段上高差值，《。
3.根据权利要求2所述的带式输送机的模拟摩擦系数的测量方法，其特征在于，所述的实时计算模拟摩擦系数的精确算法，是基于将带式输送机运行阻力分解为主要阻力、提升阻力、附加阻力和特种阻力的阻力计算方法，并结合其功率、速度同阻力关系推导实现，形成的可以用于数字化计算的离散形式。
4.根据权利要求I所述的带式输送机的模拟摩擦系数的测量方法，其特征在于，所述的流量分布情况为通过测量固定时间内的皮带秤的流量累计值，将这一系列流量累计值依次存入链表队列，实现了以带式输送机起点为第一个数组元素的流量分布采样数组，该数组可以用于实现模拟摩擦系数计算中的每一微元内的流量值。
5.根据权利要求I所述的带式输送机的模拟摩擦系数的测量方法，其特征在于，所述的高度差值通过对于带式输送机设计文件中的地形或其他包括高度信息的设计文件进行操作获取，具体的获取方式为对带式输送机的立面布置图进行X轴向等分同时自动生成其单位时隙对应的Y轴的提升高度数据文件，该提升高度数据文件保存于可被主体计算设备访问的电子表格文件中，将其导入公用的数据库或表格文件，在进行模拟摩擦系数计算时，将该组数据通过ODBC接口自动导入计算过程，无需人工计算高度差值。
6.根据权利要求2所述的带式输送机的模拟摩擦系数的测量方法，其特征在于，模拟摩擦系数的精确算法中积分的数值分析采用被积函数的有限个抽样值的离散或加权平均值代替定积分的值。
7.根据权利要求2或6所述的带式输送机的模拟摩擦系数的测量方法，其特征在于，模拟摩擦系数的精确算法中积分的数值分析采用复合Simpson算法实现。
8.实现权利要求I 7所述方法的一种带式输送机的模拟摩擦系数的测量系统，其特征在于，包括主体计算设备(I)、现场采样用智能系统(2)和高差数据提取计算机(3)，所述的现场采样用智能系统(2)包括由可编程逻辑控制器构成的现场智能采样设备(4)和现场检测设备(5)，现场智能采样设备(4)分别与主体计算设备(I)和现场检测设备(5)连接，高差数据提取计算机(3 )和主体计算设备(I)连接。
9.根据权利要求8所述的带式输送机的模拟摩擦系数的测量系统，其特征在于，所述的现场检测设备(5)包括速度测量装置(6)、电功率测量装置(7)和瞬时流量测量装置(8);速度测量装置(6)、电功率测量装置(7)和瞬时流量测量装置(8)分别与现场智能采样设备(4)连接。
10.根据权利要求9所述的带式输送机的模拟摩擦系数的测量系统，其特征在于，所述的速度测量装置(6)采用旋转编码器，电功率测量装置(7)采用变频驱动装置，瞬时流量测量装置(8)采用电子皮带秤。
全文摘要
本发明公开了一种带式输送机的模拟摩擦系数的测量方法及系统，所述方法包括在线实时测量带式输送机的运行电功率、运行带速和流量分布情况，并通过自动编程提取方式离线获取采样高差电子表格，结合前期通过带式输送机地形分布情况获得的高度差值，结合其他带式输送机设计参数、流量分布数据数组和前倾托辊对应区流量分布数据数组，计算带式输送机的模拟摩擦系数值。本发明通过利用实时运行数据精确计算出不同的运行环境(如温度、湿度等)下的模拟摩擦系数，从而可以有效掌握带式输送机的实际最大输送能力，合理使用设备，提高设备的使用寿命。据大量数据统计表明，采用本发明后，仅带式输送机有实验依据的能力优化可节约成本10%。
文档编号G01N19/02GK102680393SQ20121016090
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者刘天军, 刘暤, 卢嘉树, 李辉中, 杨立群, 林传荣, 牛玉辉, 王立波, 石峥嵘, 谷盛 申请人:华电重工股份有限公司