转速与线速度
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转速与线速度范文第1篇
关键词 轮碾机，磨损，滑动摩擦
1轮碾机消耗的功率
轮碾机所消耗的功率N主要包括三个方面：克服碾轮滚动时摩擦所消耗的功率N1、克服碾轮和碾盘相对滑动时摩擦所消耗的功率N2以及克服刮板对碾盘摩擦所消耗的功率N3。
1.1 克服碾轮滚动时的摩擦所消耗的功率N1
一个碾轮滚动时所需的牵引力为：P=μG
式中：
P――牵引力（kg）
μ――牵引系数，一般取0.05～0.15
G――碾轮重量（kg）
那么，克服碾轮滚动摩擦所消耗的功率为：
式中：
R――碾轮半径（m）
n――碾轮转速（rpm）
Z――碾轮个数
V1――碾轮滚动时外周的平均线速度（m/s）
一般情况下，碾轮的立轴转速n1、碾轮重量、碾轮中心到立轴中心的距离rb为已知（假设碾轮与碾盘的接触点b无相对滑动），见图1。
1.2 克服碾轮和碾盘相对滑动时摩擦所消耗的功率N2
f1――碾轮与物料间的滑动摩擦系数，一般取0.2～0.3
V2――碾轮与碾盘相对滑动速度（m/s）
Z――碾轮个数
式中V2的求法如下（参见图1）。
图中轮碾各点相对碾盘的线速度为：
由图1分析可知：碾轮上c、b、a各点均绕O点以转速n1转动。但是由于各点距O点的距离 ra>rb>rc，所以各点相对碾盘的线速度也应 Va>Vb>Vc 。即在任一瞬时，碾轮相对碾盘有三种运动：除绕O点的公转和绕水平轴的自转外，还有绕其重垂线的自转，从而产生了碾轮与碾盘的相对滑动。假设碾轮是均质的，其重垂线过b点，并有cb=ba=B/2。所以碾轮与碾盘在b点的相对滑动速度为0，而a点、c点相对滑动速度最大。此最大滑动速度V2′为a点或c点相对b点的速度差。
即：V2′=Va-Vb=Vb-Vc
P1 ――刮板对碾盘的压力 （kg）
f2 ――刮板对碾盘的摩擦系数，一般取0.2～0.3
V3 ――刮板相对碾盘的滑动速度，约等于碾轮外周的平均线速度
1.4 总功率N（配套电机功率）
η――机械效率，一般为0.6～0.8
2碾轮和碾盘的磨损
轮碾机作为粉碎机械，对被粉碎的物料主要有两种粉碎作用。一是由于碾轮的滚动对物料的挤压作用，一般情况下这是主要作用，其所消耗的功率由N1提供。二是由于碾轮相对于碾盘的滑动而产生对物料的研磨作用，其所消耗的功率由N2提供。一般情况下，陶瓷厂对轮碾机的研磨作用不作要求（粗磨和细磨由球磨机来完成）。因为过细的颗粒会把物料中的粗颗粒包裹起来，形成衬垫，使粗颗粒不易直接受到粉碎作用。轮碾机的研磨作用越大，碾轮相对于碾盘的滑动速度V2也越大。加速碾轮和碾盘磨损，缩短使用寿命，使生产率大幅度下降。
碾轮和碾盘的磨损部位与传动方式有关。对于盘转式轮碾机，碾轮a端的外周线速度与其接触点碾盘的线速度相等，碾轮c端的外周线速度与其接触点碾盘的线速度差为最大值，所以碾轮磨损成锥台形状。碾盘的相应部位也被磨损成凹槽形。轮转式轮碾机的碾轮与碾盘相对速度为0的点应在碾轮的重垂线上，由于阻力距的大小不同略有偏移，磨损成近似的“鼓形”（见图2中a和b）。
碾轮和碾盘磨损成图2中a、b所示形状后，由于碾轮与碾盘仅有一点接触，其它部位严重悬空，生产能力大幅度下降。目前许多使用厂家发现磨损后，把碾轮拆下，调头装配，使大直径端调到碾盘的里边。磨损成图3所示的形状。通常情况下，石质轮缘多则两个月，少则一个月换一次，铸铁轮缘三至四个月换一次，铸钢轮缘七八个月换一次。实践证明：碾轮和碾盘的磨损速度与相对滑动速度、介质本身的硬度、被碾压物料的硬度等物理性能有关。
3减少磨损的方法
3.1 将碾轮的轮缘做成鼓形
有的使用厂家，为了减少碾轮与碾盘的相对磨损，把新碾轮的轮缘做成鼓形（如图3c所示），这是不可取的。因为这样做虽然减少了新装碾轮与碾盘的相对滑动摩擦，但由于碾轮两端悬空，不能破碎物料，降低生产能力，解决不了非均匀磨损问题。
3.2 把碾轮和碾盘做成适当的锥台形状
减小磨损的最有效方法是把碾轮和碾盘做成适当的锥台形状以降低相对滑动速度。以下先讨论轮碾机的碾轮和碾盘没有相对滑动的形状。若要使碾轮和碾盘任一接触点K没有相对滑动，则必须有：2πrkn1=2πRkn
式中：
n1――立轴的转速（rpm）
n――碾轮的转速（rpm）
rk――碾盘中心到K点的距离(m)
Rk――碾轮轴线到K点的距离(m)
因此，要使最大相对滑动速度V2′=0，则碾轮上a、b、c三点的半径应为(见图4)：
为了保持水平轴水平位置，碾盘也须做成相应的锥台形状。如果仍保持原设计碾轮转速n不变，对轮转式轮碾机，必须保持Rb与原设计相同（盘转式Ra也与原设计相同）。Rb为定值后，则n=n1rb/ Rb也为定值。如果仍保持碾轮的宽度B不变，且安装位置不变，则ra、rb、rc也均为定值，那么Ra与Rc的差值为：
为了保证水平轴的水平位置，碾盘rc与ra处的高度差ΔH与上述碾轮半径差相等。
以上所述为轮转式轮碾机的碾轮和碾盘形状的确定方法。盘转式轮碾机是碾盘主动旋转，靠摩擦力带动碾轮绕其轴线自转，碾轮不存在公转。碾轮的转速n由其可能获得的最大轮缘线速度决定，即碾轮轮缘的线速度与碾盘a点的线速度基本相等。所以n=n1ra/Ra，也就是Ra应保持原设计不变。正因为a、b、c等点碾轮与碾盘之间均无相对滑动速度，所以有：
式中：
Ra――原设计碾轮半径（大端半径）
Rc――碾轮小端半径
B――原设计碾轮宽度
ra――原设计碾轮外端到碾盘中心的距离
为了保证水平轴的水平位置，碾盘rc与ra处的高度差ΔH与上述碾轮半径差相等。
4结 束 语
锥台形状的碾轮与碾盘之间没有相对滑动，即 V2′=0。因此N2=0，且最大限度地减小碾轮与碾盘的磨损，将大幅度延长其使用寿命；锥台形的碾轮和碾盘的磨损是均匀的，不出现一点接触、大面积悬空等现象，将长时间保持高生产率。由于碾盘作成锥台形状，物料被滚压时自动由里向外移动；还由于碾轮由里向外渐大，重量渐大，挤压作用由里向外渐大，使得物料颗粒由里向外运动过程中越来越小，便于顺利地顺序排料。但是改造后的碾轮和碾盘没有相对滑动，则没有研磨作用，对研磨作用要求高的操作不适用；且使碾轮的轴向力增加，因此对水平轴的止推轴承提出了更高的要求。
参考文献
1 广东轻工业学校主编.日用陶瓷工厂机械装备[M].北京：轻工业出版社，1999
2 张嗣伟主编.基础摩擦学[M].中国石油大学出版社，2001
3 刘新田主编.表面工程[M].河南：河南大学出版社
转速与线速度范文第2篇
1．1系统现状武钢硅钢厂卷取张力控制系统目前主要存在如下问题：1）系统张力装置部分采用张力垫摩擦张紧带钢的工作方式，依靠摩擦片的压下力进行张力调节，设备结构简单，但其压下力度由上支撑梁的11个螺杆人工调节，劳动强度大，且张力控制不稳定。2）恒张力控制中模型精度不高，张力不足。卷取过程中出现张力波动甚至失张现象，造成卷形较差，对成品质量和成材率有较大影响。1．2系统原理张力控制，即卷取时对材料张紧度的控制，是实际工业生产中带线材控制的重要环节之一。过大的张力会导致带材拉伸变形甚至断裂，张力过小又会因松弛使带材跑偏。因此，保证张力控制效果至关重要，需尽可能在卷取机工作过程中保持最佳张力恒定不变。卷取过程中，带钢在张力作用下被拉伸，若其形变量在弹性范围内，则两端的张力遵循胡克定律：T＝δEl∫t0（V1－V2）dt（1）式中E———带材弹性模量／MPaδ———带材截面积／mm2l———卷筒与张力辊之间距离／mV1———转向辊线速度／m／sV2———卷取机线速度／m／st———卷取机构建立张力的时间／s由式（1）可知，带钢所受张力T的产生原因是卷取机线速度V2与转向辊线速度V1之间存在转速差。实际工业生产中，转向辊线速度V2和卷取电机转速n2通常为稳定值，而带钢卷径D在卷绕过程中不断增大，则卷取张力T及卷绕力矩M的变化情况为：DπDn2＝V2TTD＝M（2）因此，要保持张力恒定，需要保持转向辊和卷取机的相对转速差值V2－V1恒定，即将张力控制转换为速度控制，同时要考虑卷径变化。
2系统优化
2．1系统改造方案带钢的恒张力控制方法中，利用张力辊、张力传感器和张力控制器构造的直接张力控制具有最理想的控制效果。但成套张力辊设备成本高，占地面积大。本文在尽可能压缩改造成本，使改造效果尽可能接近直接法的前提下对原系统进行优化。卷取张力控制系统实际应用改造如图1所示。保留张力垫摩擦张紧带钢的工作方式，下支承梁、下摩擦片、上摩擦片等装置保留不变，摩擦片压紧板和上支承梁等部分重新设计制造，以适应张力自动调节装置的组装和工作。新设计的摩擦片压紧板改为整体结构（原手动调节摩擦片压紧板为多个分离结构），由液压缸驱动。为防止整体式摩擦片压紧板下压过程中倾斜、歪扭，在上支承梁箱体中增设压紧板两端导向装置，即导向杆的导向轴承装置，使压紧板只能在垂直方向上跟随液压缸一起运动，保证对摩擦片施加的作用力均匀有效。增加液压缸、控制阀、配套显示和保护元件，设计施加最大压紧力达15000N以上，张力波动值小于±5％。在转向辊上安装速度传感器，在卷取变频器中增加T400工艺模板。2．2间接恒张力控制的实现系统为转速、电流双闭环调速系统，采用T400SPW420卷取控制软件虚构张力外环，通过控制转速实现恒张力控制，其卷取张力控制系统结构框图如图2所示。T400工艺板采用的32位SMADYN－D处理器，具有强大的计算能力和极高的运算速度，最快执行周期小于0．8ms。T400通过双口RAM和传动装置交换数据，比其他方式效率高，适用于要求驱动器高速控制和高精度运算的场合。T400控制技术核心是卷径计算和张力控制，安装在6SE70内部，直接用传动装置控制卷取机张力，实现速度控制与转矩控制的平滑切换。线速度给定值采用转向辊的线速度实际值，图3中的张力设定值Tset，线速度设定值Vset，均由自动化TDC传送给T400。卷筒转速实际值由CUVC的脉冲编码接口检测，并通过dualportRAM传给T400。T400计算出的转速给定值、转动变量的可变部分、转矩的正负限幅值通过dualportRAM传送CU－VC。T400接收处理控制字、张力给定、转向辊线速度、卷取机线速度等数据，内部采用速度比的方法，用带钢线速度Vset和卷筒转速n计算卷径D，再用张力设定值Fset和卷径D计算所需转矩M，从而实现CUVC传动系统的分合闸、启动运行、速度设定及转矩限幅等控制：接收到投张信号前，系统为速度环控制，速度调节器根据卷取电机的速度反馈，完成速度给定的自动调节。接收到投张信号后，速度调节器迅速饱和，由速度控制转换为张力控制。初始阶段带钢卷径很小，因此带钢卷取速度很高，卷取电机在基速以上运行，为弱磁阶段，电机反电势E恒定，随卷取电机线速度V增大，电机电枢电流Id增大，实现基速以上的恒张力卷取。随卷径D增大，卷取电机转速降低，电动机工作在额定转速以下，Φ＝Φe不变，Id增大，实现基速以下的恒张力卷取。
3模糊自适应PID控制
由于间接张力控制系统无张力传感，且多数为时变、强耦合、多干扰的复杂系统，难以精确确定控制对象的模型，常规PID控制不能实时调整参数，很难将控制系统品质指标保持在最佳范围内。本系统引入模糊控制策略，根据系统实际响应情况，应用模糊自适应PID控制器，通过模糊推理实现对控制量的实时调整，不仅能保持PID控制的优点，还能提高系统的鲁棒性，消除参数变化和环境影响带来的张力波动，且具有更大的灵活性、适应性和更高的控制精度。模糊自适应PID控制器主要由参数可调整的PID控制器和模糊推理器组成，利用模糊规则在线对PID参数进行修改，其结构如图4所示。由图可知，模糊推理器以偏差e和偏差变化率ec作为输入，经过模糊化处理后分别得到模糊量E和EC，以此为依据进行模糊推理。输出变量为常规PID控制器的3个参数Kp，Ki，Kd，采用模糊推理自动实现对参数Kp，Ki，Kd的最佳调整，能满足不同时刻偏差e和偏差变化率ec对PID参数自调整的要求，从而保证被控对象良好的动、静态性能［5］。PID参数模糊自整定，即找出PID3个参数与e、ec之间的模糊关系。参数Kp的作用是加快系统响应速度，提高调节精度；Ki的作用是消除系统稳态误差；Kd的作用是抑制偏差变化并提前预报。在不同的e和ec下，需要对参数Kp，Ki，Kd进行整定。1）若e较大，取较大Kp加快响应速度，取较小Kd获得良好跟踪性能，为避免初期可能出现的积分饱和现象以防止较大超调，应对积分作用加以限制，取Ki＝0。2）若e和ec中等大小，取较小Kp以使系统超调较小，Ki适当取值。此时，Kd对系统有较大影响，取值要适中以保证系统响应速度。3）若e较小，即接近设定值，应适当取较大的Kp和Ki。为避免出现振荡，应增强系统的抗干扰性能，ec较小，可适当增大Kd；ec较大，可适当减小Kd。将系统误差e和误差变化率ec的变化范围定义为模糊集上的论域，e，ec＝｛－6，－5，－4，－3，－2，－1，0，1，2，3，4，5，6），其模糊子集为e，ec＝｛NB，NM，NS，O，PS，PM，PB｝，对应｛负大，负中，负小，0，正小，正中，正大｝。设定输出量u＝｛－7，－6，－5，－4，－3，－2，－1，0，1，2，3，4，5，6，7），其模糊子集为｛NB，NM，NS，O，PS，PM，PB｝。恒张力控制系统在线运行时，要求系统对各种扰动迅速反应，检测往往在毫秒级，相应的参数调节也要尽可能快。适当建立模糊规则，可直接进行结果处理、查表和运算，完成对PID参数的在线自校正，从而达到快速响应的目的。综上分析，得出对参数Kp，Ki，Kd的自整定控制规则表，以Kp为例，其控制规则如表1所示［6］。本系统的e、ec和Kp，Ki，Kd均取服从正态分布，可得各模糊子集的隶属度，查表得出修正参数并代入模糊自调整算式Kp＝K′p＋｛ei，eci｝p，Ki＝K′i＋｛ei，eci｝i，Kd＝K′d＋｛ei，eci｝d。其工作流程如图5所示。
4系统仿真用
MATLAB中的FuzzyBox工具箱对模糊自适应PID控制系统进行仿真。张力控制基准信号的基准值为1的阶跃信号，仿真时间30s，常规PID控制和模糊自适应PID控制的张力响应曲线如图6所示。常规PID系统的超调量为15％，调节时间为4s，而模糊控制器在不延长上升时间的前提下，系统的超调量几乎为0，调节时间约为2s。可见，模糊自适应PID控制比传统PID控制的上升速率快，调节时间短，无超调，无余差，且系统精度达到预期要求，有明显优势。
5结论
转速与线速度范文第3篇
关键词: 电梯； 限速器； 检测；设计
Abstract: The elevator high-rise buildings as a means of transport is important, frequently to carry passengers and cargo. In order to ensure the safe operation of passenger and freight elevators and elevator apparatus, the design must have adequate security, which requires the governor. The speed limiter is an important safety component of the elevator, when the car overspeed operation to achieve the specified speed range, by the governor to action, after starting safety clamp, the clamp on the guide rail car, so as to realize the reliable security protection. This paper mainly analyses the overall scheme of the elevator overspeed governor test design related issues.
Keywords: elevator speed limiter; detection; design;
中图分类号：TE271
目前国家对于新制限速器的进出厂检验,在用限速器的定期现场检验以及生产厂家限速器的定期型式实验均有明确的规定。根据我国的现状,目前在用限速器的定期现场检验主要采用便携式现场检测仪器;而限速器的进出厂检验和型式实验均采用固定式检测装置进行测试。但目前通用的固定式检测装置和便携式仪器相比,在检测方法、精度、功能以及检测手段上与便携式仪器类似,未能充分发挥固定式检测装置的优势。根据国家质检总局《电梯监督检验规程》规定, 电梯限速器每使用两年应检验一次, 其动作速度应符合标准规定。电梯限速器检测仪就是通过对限速器的一些数据的测量和处理, 从而检测出限速器是否具有安全性, 是否合格。目前国内各种检测设备很多, 一些仪器结构较为复杂, 主要用于限速器出厂检测。现场使用的检测仪虽然操作较为方便, 但存在着检验精度不高,一些必要的参数需要现场测量且不方便、不准确。所以, 开发一种适合于检验检测现场、测量精度高、操作方便的限速器检验装置就显得很有必要。
1 传统检验方法
国内比较传统的限速器检测方法都是采用测量限速器轮的底圆直径、钢丝绳的半径, 再将这两个测量结果相加, 从而得到限速器轮的节圆直径, 再通过一些方法计算出限速器角速度, 用角速度与上述节圆直径相乘, 算出节圆线速度, 进而检测出限速器是否合格。但是在检测过程中, 由于现场检测空间不大, 测量误差较大, 一般测量限速器轮底圆直径难度比较大, 而且一些传统方法很难测量准确, 整个检测过程较复杂, 测试精度较低, 由此给检测工作带来不便。另外一些检测方法大致相同, 检测时需要确定限速器轮的节圆周长。这是一项关键参数, 其测量误差直接影响限速器检测精度, 为此人们做过很多尝试, 比如用细线测量绳槽周长, 再加钢丝绳周长, 作为限速器节圆周长。但通常其测量结果不够精确, 如果用盒尺直接测量钢丝绳垂直两端的距离,现场操作不便, 而且两个垂直端不一定平行, 存在较大误差。为此, 开发一种不需测量限速器轮的各项直径就能解决问题的新型检测方法, 对于整个电梯限速器检测领域非常重要。
2 测量原理与结构设计
本设计开发的电梯限速器检测仪是专门针对上述传统限速器检测方法中存在的这些缺陷并且根据目前电梯检测领域的实际需要而设计的电梯限速器专用检测设备。包括一个高速直流电机驱动装置,其端部外伸一个橡胶轮, 与限速器轮缘底圆接触, 依靠橡胶轮与限速器底圆的摩擦力来驱动限速器轮的转动。另外还有两个测速器, 端部分别外伸两个钢轮, 钢轮直径精确, 并且分别与限速器轮缘外圆和底圆接触, 用来测量限速器轮的外圆线速度V1 以及限速器轮底圆线速度V3 。电机驱动装置和测速器由电缆与一个限速器测试仪相连接。测试仪用来对测速器送来的参数进行数据处理和计算, 结果由测试仪上的显示器输出。本测量仪器最大特点是检测人员无需测量限速器轮缘直径, 仅需测量限速器上的钢丝绳直径和轮槽深, 测出限速器轮上的外圆和底圆线速度, 再应用公式:
( 1)
计算出限速器轮节圆线速度。上式中, d 为钢丝绳直径, mm； 为限速器轮的槽深, mm； V2 为限速器轮节圆线速度, mm/ s； V 3 为限速器轮底圆线速度,mm/ s； V1 为限速器轮外圆线速度, mm/ s。检测人员根据节圆线速度进而检验电梯限速器的性能是否合格, 较传统检测方法, 本设计方案大大缩短了测量时间,而且应用非常方便、准确。由于本设计仪器的特点为便携式, 避免了电梯限速器的结构及机房空间的限制, 省时省力。所需测量结果由LCD 显示屏直接给出, 方便快捷, 提高工作效率, 且检测结果准确。
图1 限速器轮参数示意图
公式推导如下:
3 检验过程
在检验时, 将安装在托架上的两个测速器和一个直流电机驱动器用电缆分别与检测仪表连接好,接通电源。然后拆去缠绕在限速器轮缘上的钢丝绳, 用游标卡尺等测量工具测量钢丝绳直径d 和限速器轮缘深度, 即轮槽深。将这两个测量好的数据输入测试仪表中, 检测人员手持装有两个测速器和一个直流电机驱动器的托架。其中, 电机驱动装置的端部外伸一个橡胶轮, 当橡胶轮与限速器轮缘底圆接触时, 依靠摩擦力带动限速器轮转动。两个测速器端部分别外伸一个钢轮, 这两个钢轮刚性较好, 直径精确。测量时, 分别将两个测速器钢轮与限速器轮外圆、底圆接触, 与此同时将电机驱动装置端部的橡胶轮与限速器轮底圆接触, 带动限速器轮转动, 同时带动两个测速器同步转动。电机驱动装置带有调速功能, 并且最高转数可达6 500 r/ min。测速器在转动中不断发出测量脉冲, 传送给检测仪表,检测仪表将这些测量脉冲进行计算处理, 得到每一时刻限速器轮缘外圆和底圆的线速度V1、V3 , 并在测试仪表的LCD 显示屏上显示出来。
手动调节电机转速, 缓慢加速, 带动限速器轮加速转动。当限速器轮转动速度达到规定的电气速度时, 安装在限速器上的机械装置发出一个电气信号给检测仪表。检测仪表按照此刻测速器传送来的测量脉冲计算出在此时刻限速器外圆和底圆的线速度V1、V3。根据公式( 11) 计算出此刻限速器轮节圆线速度。这个线速度作为电气速度成为检验员检验限速器是否合格的一个依据。限速器轮继续随着电机驱动器匀加速转动, 当其速度达到规定的机械速度时, 限速器的机械装置发出一个脉冲信号并传送给检测仪表, 与此同时这个机械装置动作, 将高速转动中的限速器轮抱死, 强制其停止转动以保证电梯轿厢的安全。此刻检测仪表接收到限速器发来的脉冲信号, 马上采用此时刻测速器发来的测量数据, 根据这些数据及其测速器端部钢轮的直径计算出这一时刻限速器轮的底圆和外圆线速度V 3、V1 。利用获得的这两个参数和检测前所测量的钢丝绳直径d 、限速器轮槽深, 检测仪表将继续采用特定公式( 11)计算出机械装置抱死限速器轮这一时刻限速器轮的节圆线速度, 并将这个节圆线速度在显示器上输出。检测人员同样利用这个参数作为判别限速器是否合格的依据。至此, 检测人员已经获得两个重要数据,分别是当限速器轮转至一个速度值时限速器轮节圆线速度, 即电气速度。以及当限速器轮转至其另一个速度值即限速器机械装置将限速器轮抱死这一时刻限速器轮的节圆线速度, 即机械速度。获得了这两个时刻的节圆线速度, 检测人员可以判断此限速器是否合格, 检测过程结束。
4 电梯限速器速度测控系统
本设计中的限速器检测仪由一个电梯限速器速度测控系统控制, 它是一个能够实现对电梯限速器的限速功能的完好性进行检验的测控系统。主要功能包括:
1) 采用高速直流电机驱动限速器转盘运转, 最高转速可达6 500 r/ min。
2) 检测时可以实现对限速器的电气转速测量和机械转速测量。
3) 可以实现多次测量结果掉电保持功能。
4) 本设计中的限速器速度测控系统采用界面更为友好的人机交互系统[8] 。
5) 采用USB 通信接口, 方便数据的上传。
5 结束语
整个设计装置具有体积小、操作简便、可靠性好、检测时间短、输出数据稳定性高、调速均匀等特点。通过一个公式的引入, 解决了传统检测限速器方法中测量限速器底圆直径难度大、测量精度低、检测结果不准确等问题。另外便携式的特点更加突出了本检测装置的实际价值, 尤其是对需要经常用于电梯限速器校验的机构, 如果使用传统有试验台的检测装置则只能将电梯停下来, 把限速器单独拆下后再拿到试验台上进行测试, 这样就势必影响到用户的正常使用。对此, 本设计开发的检验设备, 可以对限速器进行现场检验。这一特定公式的巧妙引入使得检测人员无需测量限速器轮缘直径, 大大简化了传统检测过程, 而且本设计中的检测装置具有可靠性高, 调速均匀、输出数据稳定性高、检测时间短、误差小等特点, 是目前电梯检测领域的发展方向。
参考文献
[1] 顾群,刘晓君.限速器的校验两题[J] .中国电梯, 2004,15( 24) : 36- 36.
转速与线速度范文第4篇
问题由来高中物理必修(1)第一章中提出了加速度a的概念，明确它是“描述速度变化快慢的物理量”.
必修(2)第五章在匀速度圆周运动中提出了向心加速度an的概念，指出它指向圆心而与该点的线速度垂直，所以它不改变线速度的大小，只改变线速度的方向，继而在“变速圆周运动和一般的曲线运动”中进一步表示：如果作曲线运动的物体受到的外力与速度方向斜交，则可以把它分解成与线速度共线的切向分力Ft而产生切向加速度at、与线速度垂直的分力Fn而产生法向加速度an；at标志着物体速度大小的变化，an表现为速度方向的改变.
延伸加速度是“描述速度变化快慢的物理量”这一概念，人们进而有叙述：在曲线运动中，切向加速度管线速度大小的改变，at越大，线速度的大小改变就越快；向心(法向)加速度管线速度方向的改变，an越大，线速度的方向改变就越快.
以上步步为营的演绎，致使我们对“向心(法向)加速度管线速度方向的改变，an越大，线速度的方向改变就越快”这一点深信不疑，很多老师直接把它作为一种经典奉献给学生，众多的教辅资料中不断以概念训练题的形式强化这一结论.
矛盾显现然而现实时常会冲击这一结论，最简单的如图1示：水平圆盘绕竖直中心轴匀速转动，盘上两个小物体A和B随盘一起运动，由于它们作圆运动的角速度ω相同而半径r不同，据向心加速度计算式an=rω2，可知B的向心加速度一定大于A的向心加速度，如果按照上述结论推演，B的线速度方向改变肯定要比A快，而事实上A和B的速度方向改变完全是同步的，取任何一段时间间隔，它们速度方向的改变一样多！
异军突起，看来曲线运动中线速度方向改变的快慢，应该决定于角速度大小：综观众多事实，我们可以发现，圆运动中(一般的曲线运动可通过曲率圆链接)角速度越大，则线速度的方向改变越快，角速度越小，则线速度方向改变越慢，泛说也就是线速度方向的改变快慢，取决于角速度，亦即直接相关转速或周期大小.
问题辨析哪一种说法更在理？我们是不是应该先看一看向心加速度an的来历？
在研究最基本的曲线运动――匀速圆周运动中，通常是用以下办法导出向心加速度大小计算公式和方向确认方式：设匀速圆周运动的线速度为v，角速度为ω，半径为r；经一个极短的时间Δt，利用矢量三角形得出一个速度的变化量Δv；速度矢量三角形中在Δt极短的前提下，可以有Δv≈vθ=vωΔt，故加速度a=Δv/Δt= vω= v2/r；当Δt趋向于零时，θ亦趋向于零，则Δv的方向趋向于跟瞬时线速度v垂直，而加速度的方向决定于速度变化量的方向，所以这个加速度垂直线速度而指向圆心，从而被命名为向心(法向)加速度而标作an.
从上述推演过程我们应该明确这样一条：向心加速度an来自线量v对时间的变化率，所以它反映的也是一个线量的变化情况而不是一个角量的变化情况！我们可以顺便理一下线、角量之间的关系如表1：
表1线量加速度a速度v位移x路程s角量角加速度β角速度ω角位移θ弧长L线、角量关系(曲率半径为r)：a=rβ，v=rω， 弧长(类路程)L =rθ再从因果关系看，因为有一个指向圆心的向心力Fn，就会同时产生一个指向圆心的向心(法向)加速度an；根据牛顿定律中包含的单位关系，an的单位是属于线量变化率的m/s2.
从这个意义上讲，速度方向变化是一个角量θ的问题，直接地确实应该由θ=ωΔt来决定，也就是角速度ω的大小决定了线速度方向改变的快慢，而不是由an这个线量来直接描述它.
转速与线速度范文第5篇
【关键词】圆盘剪；剪切跑偏；电气解决
现代中厚板精整工序和推拉酸洗机中关键的设备，可以实现对运动着的钢板的连续纵向剪切，具有生产效率高的特点，相比于滚切式双边剪不但结构简单，而且投资约为其的一般，因此圆盘剪在国内中厚板厂中有较为广泛的应用。然而在生产中发现，钢板在剪切过程中有诸多的因素会引起剪切跑偏的现象，包括剪切部件间的速度差、刀盘侧隙和重叠量等。如果发生钢板跑偏之后还需要进行二次的剪切，既降低了钢板的成材率，浪费原料，又耗费了时间、人力和财力。本文针对圆盘剪剪切跑偏中存在的问题进行分析并对应的给出了电气化的解决方案，对于各生产工厂具有一定的参考价值。
1、圆盘剪剪切原理和结构
材料的剪切过程可分为三个阶段：弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂阶段。（1）剪切开始阶段，带钢表面同时受到上下剪刃的剪压，发生弹性变形。（2）随着剪压的增大，超过带钢的屈服极限时，带钢内部发生塑性变形，金属晶粒出现滑移。（3）剪切过程进一步的进行，剪刃逐步的深入到带钢内部，在上下剪刃刃口处出现集中应力，导致在滑移区方向上产生微小裂纹。由于存在一定剪刃间隙量，在剪切力的作用下，剪刃之间的钢带形成弯矩，从而使得刃口处裂纹迅速扩展，最终形成断裂区。
以圆盘式双剪边装置为例，其组成部件主要包括了激光划线和磁力对中装置、圆盘剪、碎边剪、夹送辊、钢板导槽、废料溜槽等。
2、圆盘剪剪切跑偏的原因分析与解决方法
2.1圆盘剪刀片方面
在圆盘剪刀方面发生的问题主要（1）圆盘直径尺寸不一致，导致剪切速度的不同，从而产生跑偏。另一个问题是计算机输入直径尺寸值与实际值不同，导致的线速度度不一致产生跑偏。（2）刀片刀锋处的淬火硬度均匀性差，剪切阻力不均衡导致跑偏。（3）圆盘刀片的崩口或塌陷。
解决方案：在进行圆盘剪刀安装前，必须详细检查各组刀片间的直径差值，控制在
2.2碎边剪方面
在剪切速度方面主要是两侧的碎边剪剪刃的速度不一致，造成跑偏。碎边剪在对带钢废边进行剪切时，两侧分别形成一个拉动带钢向外的分力，使得带钢容易跑偏，但如果两侧的剪切线速度一致，两侧产生的分力方向相反，相互抵消，从而保证带钢的正常方向。而在间隙方面，主要是圆盘剪的水平、垂直和碎边剪刀片间隙问题。水平和垂直方向上，两侧间隙的不一致最容易导致跑偏的产生；当一侧剪切无效时，必然造成剪切的跑偏。
解决方案：对于剪切速度不同，可以通过电气对线速度进行调整，并实时的对其进行电气化监控，以及时发现两侧线速度的不一致情况。而对于间隙问题，根据情况的不一样而采用不同的方式调整。水平间隙的调整，其设定值为钢板厚度的7%，而刀片之间的间隙设定为钢板厚度的7%～9%。在电气化调整之后再根据经验对各间隙进行微调，以保证间隙在正常范围以内。
2.3各部件的速度差和夹紧力度方面
这里的部件主要是指夹送辊、圆盘剪及碎边剪。（1）由于夹送辊辊套的磨损程度不一致，造成夹送线速度的不同步。（2）夹送辊和圆盘剪的线速度差和碎边剪超速过高或过小导致跑偏。加紧力度是指夹紧缸的夹紧力度，在力度不足够时，会影响到本体的稳定性，导致两侧剪切阻力的偏差。
解决方案：在夹送辊磨损量超过2mm时需要及时更换。并且派专人每月对磨损量进行测量检查，将数据提供给电气控制处，修改转速，从而达到线速度差在规定值内；要求夹送辊和圆盘剪的线速度保持一致，而碎边剪的线速度相差在5%～7%之间。通过在带钢上划线进行检查两者线速度是否一致，同时观察电机电流变化。在碎边剪刀片间隙正常的时，出现拉扯现象则说明超速过快，有堆钢现象说明超速太慢，这时可通过电气控制调整碎边剪的超速比例。定期检查夹紧缸的间隙情况，及时发现后通过夹紧螺杆调整。
2.4两侧刀盘侧隙和重叠量方面
侧隙超过最大偏差值（0.05mm）会导致两侧的剪切力差值过大，造成带钢的偏向于剪切力大的一边。引起侧隙不同的主要原因一方面是由于构件的加工精度不满足要求，误差较大。另一方面上、下刀盘剪切过程中，受到钢板侧向推力的影响，侧隙变大。驱动机构侧隙越大，刀盘侧隙也就越大，从而两侧刀盘侧隙发生偏差。在刀盘重叠量方面，理论上两侧刀片的转速和刀盘直径是相同的，而在刀盘重叠量不相同时，重叠量大的剪刃线速度小，造成两侧的偏差跑偏。
解决方案：对于加工精度造成的偏差，只能通过把关构件质量和经常检查来调整。而对于驱动间隙变化导致的跑偏，只能通过电气化的实时监控设备来控制，在电气化控制台通过构件马达的驱动调整间隙值到规定范围以内。根据材料的规格、强度来确定合适的刀盘侧隙与重叠量，保证剪切力和剪切质量，也可防止钢板的跑偏。通过电脑控制中心软件输入相应的值则可控制跑偏的发生，按照以下经验公式确定。
（Δ0）i=0.1 hi + Δ`（1）
Δ`为修正系数，依据在剪切板厚度大小确定Δ`值。在
2.5其他方面
主要包括：刀盘倾斜角度（剪体） 、侧导辊辊面公切线与轧制中心线不平行、激光划线装置划线不值、磁力对中装置对中不准和原始板型存在镰刀弯时，导致的钢板两半切边量的不相同等。其中的激光划线和磁力对中也都是通过人工测量校准的方式调整，它们是实现电气话控制的数据采集点。而在刀盘倾斜角度和平行问题，主要通过采集的数据，经过控制系统处理并给出相应的调整数据或操作。
3、结语
影响圆盘剪剪切跑偏的原因很多，其中可以通过电气化调整的占据多数，而电气化解决方案虽然比人工直接调整有明显的优势，如实时性，准确性等，但是本身也存在一定的应用范围，如不可能调整磨损、直径尺寸的变化等。所以在实际中要结合二者共同作用才能够防止跑偏的发生。
参考文献
[1]李力冰.圆盘剪切边时钢板跑偏原因分析及解决措施[J].冶金设备，2011，189，（4）：49-52.
[2]金磊，徐锋.圆盘剪切边钢板跑偏的影响因素分析及对策[J].冶金设备，2012，199（2）：145-146.
转速与线速度范文第6篇
大大节省燃料
地球上几乎所有的火箭都是自西向东发射的，原因不难理解，这是为了与地球自转方向相统一。毫无疑问，地球表面的所有物体都沿着纬线的方向随着地球自西向东转动，由于这个原因，火箭在地面未发射时，就已经具有了一个向东的、和地球自转速度相同的速度。那么，如果火箭向东发射，它就可以利用这个本来就有的速度使自身迅速加速。
这种在物体作圆周运动时，其上任意一点产生的速度，我们称之为线速度。然而，地球表面各处的线速度是不同的，纬度越低线速度越大，极点的线速度最小，赤道的线速度最大。
这就类似于一把转动的雨伞，伞的顶部相当于极点，而伞的边缘就相当于赤道。雨伞转动时，雨滴会先从伞的边缘而不是伞的顶部飞出去，就是因为伞边缘的线速度最大。
对于地球来说，赤道上的线速度最大，约为每秒465米。如果在赤道发射火箭，等于提前给火箭附加了一个最大的力，自然就节省了很多的燃料。我国的海南文昌卫星发射中心位于北纬19度36分，就目前来说，它已经是我国最靠近赤道的发射场。
缩减调轨燃料
另外，我们现在的运载火箭一般都用来发射地球同步轨道卫星，而地球同步轨道卫星有这样一个特点，它们位于地球赤道的正上空。如果发射的是地球同步轨道卫星，那么在赤道发射将会使卫星一开始就具有正确的轨道倾角，直接就能进入正确的轨道平面。相反，如果是在高纬度地区发射这样的地球同步卫星，那就要求卫星携带额外的推进剂，以便在太空实施空间机动，从而改变轨道平面，使最终的轨道面与赤道面重合。综上所述，在越接近赤道的地方发射地球同步轨道卫星，越能缩减调轨燃料。
方便运输
北京大学地空学院的焦维新教授曾说过：“大推力火箭是建造空间站的首要前提，也是人类重返月球、登陆火星的必要条件。”然而，大推力火箭的直径都很大，对于我国内陆的3个航天发射场来说，运送大型火箭一直是个老大难的问题。当火箭直径超过3.5米时，它就很难通过火车运输。以“五号”系列运载火箭为例，它的直径为5米，要运抵内陆的3个航天发射场相对比较困难。而文昌航天发射场位于海南靠近海岸的地方，具备良好的港口，可以进出和停泊运送大型火箭的船只。可以预见，未来我国大型火箭的发射，比如登月计划还有火星探测器所需的火箭，都将从海南文昌航天发射场发射。
转速与线速度范文第7篇
一、自然地理要素之间的联系
教材在描述自然地理环境整体性的表现时指出：“自然地理环境是岩石圈、大气圈、水圈、土壤圈、生物圈、人类圈等自然地理圈层组成的有机整体。其中，每一个要素都作为整体的一部分，与其它要素相互联系和相互作用。某一要素的变化，会导致其它要素甚至整体的改变”。如图1。
假如某地植被遭受大量破坏，该地区各自然地理要素将产生很大变化，如图2。
地理教学中要注重分析各自然要素之间的相互联系，特别是区域地理教学中应注意分析区域地形、气候、河流、植被、动物、土壤等要素相互依赖、相互制约的关系。
二、自然、人文地理要素之间的联系
自然地理要素是相互联系的，自然地理要素与人文地理要素之间也是互相联系的。人文地理环境是由政区、人口、聚落、工业、农业、交通运输业、商业、贸易、宗教、科技和文化等要素综合组成，任何要素的形成与发展都与其它自然和人文要素有着千丝万缕的联系，甚至是其重要的制约条件。常见的是不同地理事物区位因素的分析，如聚落、农业、工业、交通线及交通站点的区位因素分析等。如图3。
同时，某种人文要素发生改变，会导致该区域其它自然和人文要素发生改变。例如，城市是聚落的高级形式，是人类作用于自然环境最深刻、最集中的区域。城市发展，城市化过程必然对自然环境和人文环境产生重大的影响，如图4。
三、不同区域之间的联系
不同区域，由于位置、地形、气候、水文、生物等自然环境与农业、工业、交通、聚落等人文环境不同，表现出不同的特点。有一定关联的特征相似或差异明显的区域，教学中通常采用表格形式对比总结。如地理位置相似的北极地区和南极地区对比，同为岛国的英国和日本对比，同纬度但景观截然不同的长江流域与撒哈拉沙漠对比等。如表1。
不同区域之间也有一定的联系，特别是产业活动中区域联系密切。不同区域，由于资源分布不均，人们生产和生活需求不同，社会经济发展水平不等，促使其物质、能量、资金和信息，通过交通、通信、商业、贸易等方式进行交流，实现优势互补和相互促进，进而形成产业活动的区域联系。区域经济合作是区域经济联系的重要形式，如我国实施的南水北调、西电东送、西气东输等工程。区域经济一体化和经济全球化是当代世界经济的发展趋势。如图5。
四、地理与其它学科之间的联系
科学的发展，使得各门学科之间相互渗透、相互交叉。地理也不例外，它与数学、物理、化学、生物等自然学科，以及历史、政治等人文学科都有一定联系。本文仅以地理与物理学科为例，说明其间联系，与其它学科的联系不再赘述。
自然地理中与物理相关的知识很多，如大气运动中气压梯度力、地转偏向力、地面摩擦力等不同力作用下形成的风的大小及风向，可借助物理知识中力的合成与分解来分析；太阳辐射、热容量的含义、地震波的概念及分类特征、太阳核聚变反应、地球自转与公转线速度、角速度的概念及特征等，均可借助物理知识来解释。下面以地球自转和公转的线速度与角速度为例进行说明。
在讲述地球运动规律时，地球自转和公转的线速度与角速度都是学习的重难点。要想使学生透彻理解和灵活运用其含义与规律，教师必须先讲清楚这两个物理概念及特征。
线速度：指做匀速圆周运动的物体，单位时间通过的弧长。如图6中弧AB。表示为：
线速度?淄=■
角速度：指做匀速圆周运动的物体，单位时间半径转过的角度。如图6中角度Φ。表示为：
角速度?棕=■
理解这两个物理概念，地球运动的速度规律就显而易见了。
自转
地球是固体球，地球上各点绕同一个自转轴――地轴旋转。自转时,球面上各点在单位时间转过的角度相同，即各地自转角速度相同（如图7右图）。而纬度不同的地点，对应的自转半径，即当地纬线圈的半径不同（自转半径r=cosΦ×赤道半径R），纬度越高，自转半径越小，转过的纬线弧长越小（如图7左图）。所以，地球自转的线速度，因纬度不同而不同，由赤道向两极递减；两极地区自转的线速度和角速度均为零。
公转
地球公转轨道是一个近似正圆的椭圆，太阳位于椭圆的两个焦点之一（开普勒第一定律）。地球公转位置不同，日地距离不同，近日点的日地距离小于远日点的日地距离（如图8）。根据开普勒第二定律（面积定律），行星与太阳的连线，在相等的时间内扫过相等的面积，单位时间公转的轨道距离和角度，近日点时大于远日点时。所以，近日点的线速度和角速度均大于远日点，即近日点时公转速度较快，远日点时公转速度较慢。
转速与线速度范文第8篇
【关键词】高中地理；核心素养；地球运动
从国家教育部门下发文件和教学改革发展方向上来说，培养学生的核心素养成为素质教育的重点。核心素养不仅在于本学科的知识素养，还包括跨学科的知识素养，是基础性和关键性的共同素养。在高中地理学科别是地球运动部分，由于空间性、逻辑性、思维性较强，很多学生在学习的过程中会产生“有心无力”的挫折感。因此，在高中地理的教学过程中有必要注重对学生核心素养的培养，提高学生学习高中地理的效率。
一、掌握基本学习技能，引导学生发散性思维
翻开高中地理教学目录，可以发现地球运动知识章节在高中地理第一章第三节当中，这也就意味着地球运动是学生学习高中地理的入门知识，是高中地理学习的基础环节。在地球运动中，包括地球公转、地球自转等空间运动，对学生的空间想象能力具有很高的要求。
比如说，在地球运动中教学地球公转过程中，可以引入生活物理常识。学生在日常生活中都知道手电筒照射的光线照射地面具有能见度，但能见度有一个范围，只有在该范围内才能在黑暗中看清物体，并且手电筒移动的话相应视线范围也会随之变化，但是范围大小不会出现变化。老师在讲解晨昏线的知识内容中，就可以以该小生活物理常识作为“导火线”，将手电筒照射地面的范围和太阳直射地面的半球作为对比，将照射的最外圈和晨昏线作对比。还可以横向移动手电筒，让学生明白晨昏线的运动原理。通过这样结合手电筒照射形象化地教学讲解，学生对于晨昏线有更深地认识，引导学生在学习地球运动以及其他知识也能结合生活物理常识进行发散性思考。
二、结合现代化科学技术，将抽象知识具体化
高中学校开设有计算机课，学生对于网络科学技术已然有深入了解。那么在讲解地球运动知识的过程中，可以在课堂教学中通过播放幻灯片、小视频的方式让学生对于地球运动有更直观地了解。
比如说，在讲解地球公转和自转关系的知识点时，由于该知识点对于学生的空间想象力和思维逻辑性要求较高，学生一时半会很难把握地球、太阳、月球之间的位置关系。老师可以事先从电脑上下载和制作地球、太阳、月球运动和位置关系的资源，在课堂上进行播放。在地球公转和自转的过程中，由于太阳光照射范围的交替会发生白天和黑夜现象。同样月球围绕地球旋转，在某一个时间点会在太阳和地球之间的位置而使得人们看不到太阳，这种现象就是日食。这时候老师可以暂停播放，指出月球将照射到地球上的太阳光线给“遮挡”住了，因而地球上的人们看不到太阳。同理，月食的产生就是地球运动到太阳和月球之间成一条直线时而产生的。在地球运动的教学过程中引入电脑计算机技术，能更大限度地“抓住”学生的眼球，在吸引学生兴趣的同时将知识点潜移默化地“灌输”给学生。
三、跨学科“联动”组合，丰富知识教学方法
当前教育提倡复合型人才，更加注重学生的全面发展，这同样体现在教学过程中。在高中地理教学当中，不仅是单一的地理知识教学，而需要联合其他学科知识加以丰富，让学生明白知识的“共通性”，有意识地拓宽学生的知识面。
比如说，老师在讲解地球运动知识中，可以结合语文诗句，在诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”当中，有坐地日行八万里的说法，老师可以让学生选择这种地理现象是在南北回归线上、南北两极、赤道上，通过语文诗句让学生在学习地理知识的同时提高文学素养。此外，老师在讲解地球\动中有关于近日点和远日点的知识点时，可以结合物理角速度和线速度关系的知识。如果两者位置一定时，线速度越大的话那么角速度就越大，可以得出线速度和角速度成正比；而如果线速度一定的话，位置越近的话那么角速度就越大，位置越远的话角速度越小，角速度和位置成反比的关系。将上述物理知识运用到地球公转有关于地球公转速度内容中，可以得出在近日点（一月初）时，地球离太阳最近时，地球公转速度最快；在远日点（七月初）时，地球离太阳最远时，地球公转速度最慢，也就是说地球公转速度和地球与太阳的位置关系成反比关系。
结语
综上所述，地球运动作为高中地理知识的基础，对于后期高中地理的学习具有重要作用。但与此同时，地球运动又是高中地理中的难点，学生在学习过程中会感觉吃力和困惑。因此，老师在教学的过程中，要重视对学生核心素养的培养，通过地理学科自身的特点结合其他学科知识关系，以点带面、联合创新，从而更好地提高学生的学习效率和综合素质。
【参考文献】
[1]邵志豪.高中地理课程中活动的设计与教学策略研究[D].东北师范大学，2012