摘要：本文针对“皮带效应”展开研究。首先阐述了电子皮带秤的称重原理，并分析了“皮带效应”对其称重不确定度影响的主要表现。其次，对输送带的静动特性进行了具体的分析，进而对输送带的张力进行了计算，同时探讨了皮带的悬垂度与皮带的张力之间函数关系。然后在皮带张力计算的基础之上，针对单托辊皮带秤，分析了皮带张力对称重不确定度的影响并且设计了皮带悬垂度的检测方案。最后，通过有限元建模分析仿真，适当证明了本文相关结果的正确性。

关键词  电子皮带秤  皮带效应  张力  悬垂度  称重误差

毕业设计说明书外文摘要

Title    Study on the Belt Effects of Belt Scales and Its Influence   on Weighing Accuracy                                                

Abstract:This paper focuses on belt effects to start research. Firstly, the weighing principle of electronic belt scales is expounded, and the main factors influencing the accuracy of the belt effects are analyzed. Secondly, after the analysis of the static and dynamic characteristics of the conveyor belt ，the tension of the belt is calculated. At the same time, sag of belt—a key parameter are discussed, and its relationship with belt tension is established. Then, based on the calculation of belt tension, the influence on the weighing precision is analyzed for the single belt roller scale and the detection scheme of the belt sag is designed. Finally, through the finite element modeling and analysis, the correctness of the relevant results is proved.

Keywords： Belt Scale；Belt Effects；Tension；Sag；Weighing Accuracy  

目   录

1 绪论 1

1.1 皮带秤概览…  1

1.2 本文的主要研究内容… 2

2  皮带效应的影响因素分析… 3

2.1  电子皮带秤的误差源分析… 3

2.2  皮带效应造成称重误差的主要因素  4

2.3  本章小结 6

3  输送带力学模型的建立及分析… 7

3.1  输送带的力学特性分析 7

3.1.1  输送带的静特性 7

3.1.2  输送带的动特性 7

3.2  输送带的动力学模型… 8

3.2.1  两种粘弹性模型分析 8

3.2.2  输送带动力学模型的确定… 10

3.3  输送带的张力分析… 11

3.3.1  输送带的平衡方程 12

3.3.2  输送带凹弧段张力方程 14

3.3.3  输送带凸弧段张力方程 16

3.4  输送带的悬垂度分析 18

3.5  本章小结… 21

4  电子皮带秤称重动力学分析 22

4.1  皮带张力对单托辊皮带秤的称重不确定度分析… 22

4.2  皮带效应关键参数检测… 24

4.3  本章小结… 25

5  有限元仿真分析… 26

5.1  输送带有限元法的动力学模型 26

5.1.1  基本假设 26

5.1.2  动力学模型… 26

5.2  输送带仿真模拟结果 26

5.2.1  几何模型及参数确定… 27

5.2.2  仿真结果 27

5.3  本章小结… 28

结论 … 29

致谢 … 30

参考文献31

1  绪论

1.1 皮带秤概览

皮带秤是一种可以实现连续称重的装置，主要应用在散状物料称重领域。在测量过程中，不需要中断就能够得到物料的瞬时和累积流量【1】。皮带秤起源于十九世纪末，它的称重原理最早来源于料斗式输送机对散料的连续称重装置。在二战后，随着电子技术的发展，传感设备技术发展迅速，微型单片机技术相对成熟，这些先进的电子技术开始应用至皮带秤测量，电子皮带秤开始出现。

近年来，散状物料称重需求开始显著提升，同时现代的称重对效率的要求也有着明显的提高，正是在此背景下，电子皮带秤开始有了广泛的需求，应用也开始变得广泛起来。另外，随着煤炭、矿石的散状物本身价值在不断提升，因此计量的准确性、可靠性要求也开始显著提升【2】。