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输送带问题的分类与分析
输送带是一种运输货物的省力工具。 广泛应用于装卸行业。 只要留心,鞋厂、车站、机场、装卸码头随处可见忙碌的传送带。 近年来,“无论是普通培训还是中考传送带的摩擦力方向,输送带都被频繁用作命题的题目”,突出了理论联系实际,数学知识在日常生活和生产实践中的应用。 本文对与输送带有关的问题进行了收集整理,并从两个角度进行分类分析:一是从输送带问题的检测对象来分析(即:受力和运动的分析,以及对输送带问题的分析)。能量转换); 二是从传送带的角度来分析。 方式来分析。
首先总结一下输送带的相关知识:
(一)输送带的分类:(几种常见的输送带型号)
1、按放置方向分为水平式、倾斜式、组合式三种;
2、按旋转方向分,有顺时针和逆时针两种;
3、按运动状态可分为匀速和变速两种。
(2)输送带特点:
传送带的运动不受滑块的影响。 由于滑块的加入,推动输送带的电机需要输出更多的能量,等于滑块机械能减少与摩擦产生的热量之和。
(3)受力分析:
在输送带模型中,需要注意摩擦力的突然变化(与v物体和v带同时发生),对于倾斜输送带模型,需要分析mgsinθ 和 f 的大小和方向。 突变分为三种类型:
1、滑动摩擦消失;
2、滑动摩擦突然变为静摩擦;
3、滑动摩擦改变方向;
(4)运动分析:
1、注意参考系的选择,传送带模型中选择地面作为参考系;
2、普通速度判断后,是否与传送带保持相对静止,匀速运动? 还是继续加速运动?
3. 确定传送带的宽度——是否在临界点之前滑出?
(5)传送带问题中的函数分析
一、功能关系:
WF=△EK+△EP+Q。 输送带能量流向系统形成的内能,被输送物体的动能变化,被输送物体势能的减少。 为此,电机因传动腔而消耗的电能包括腔缩减的动能和势能以及摩擦产生的热量。
2、正确理解WF和Q
(a) 传送带所做的功:WF=F·S 传送带
功率P=F×v带(F由输送带受力平衡求得)
(b) 形成内能:Q=f S 相对于
(c) 如果物体没有初速度,放在水平传送带上,物体在整个加速过程中获得的动能EK与摩擦形成的热量Q有如下关系:EK=Q=
.
一对滑动摩擦力所做的总功等于机械能转化为热能。 而这个总功在求法上比普通互斥力总功更有特点,一对互斥力的功通常是相对于W=f相s的,而一对功W=f相传送带滑动摩擦力 s,其中 s 是被传送物体的实际距离。 由于一对滑动摩擦力做功,力的大小相等,位移不相等(差一倍而已),但一个是正功,一个是负功。 代数和为负值,表示机械能转化为内能,转化量为两功之差的绝对值。
(6) 水平输送带问题的变异类型
假设输送带的速度为v,物体与输送带之间的动摩擦素数为μ,两个定滑轮之间的距离为L,放在输送带一端的物体的初速度是v0。
1、当v0=0时,当v0物体刚好放在传送带上时,由于摩擦力的作用,会做一个a=μg的加速运动。 假设物体从传送带上开始到离开传送带仍然在加速,离开传送带时的速度为v=
,即使有:当三角带<时,物体会先在传送带中加速,然后匀速运动。
v带≥
,物体仍会在传送带中加速。
2、V0≠0,且V0与V带同向
(1) 当V0<v带时,同理可知,物体刚在带上运动时,会做a=μg的加速运动。 假设物体仍然加速离开传送带,离开传送带时的速度为V=
,即使有:V0<v band<
时,物体在传送带上先加速后匀速运动。
v带≥
,物体仍会在传送带中加速。
(2) 当V0>v带时,由于V0>v带,当物体刚刚移动到传送带上时,就会做一个减速运动,加速度为a=μg。 假设物体仍然减速离开传送带,离开传送带时的速度为V =
, 即使 v 波段 ≤
,物体仍会在传送带中减速。
V0>V带>
时,物体先减速后在传送带上匀速运动。
3、V0≠0,V0与V带相反
在这种情况下,当物体首先移动到传送带上时,它会以加速度 减速,假设物体仍然减速离开传送带,那么它离开传送带时的速度为 V=
,即使:
V≥0,即V0≥
,物体仍会减速,直到从传送带的另一端离开传送带。
V<0,即V0<
当 时,物体不会从传送带的另一端离开,而是从踏入端离开,其可能的运动情况有:
A。 先向V0方向减速,再向相反方向加速,直至从装料端离开输送带
b. 先向V0方向减速,然后沿V0反方向加速,最后保持匀速,直到从装料端离开输送带。
(7) 输送带倾斜问题的变化类型
1、V0=0
2、V0≠0,且V0与v波段同向
① 当 V0<v-band ②V0>v-band
3、V0≠0,且V0与v带相反
① 当 V0<v-band ②V0>v-band
当μ≥tanθ时,物体加速到与输送带相同的速度后,物体将与输送带保持相对静止,并随输送带匀速运动; 当μ<tanθ时,物体在获得与传送带加速相同的速度后继续运动。
(8)传送带模型的常用解法
1.确定研究对象;
2、力分析和运动分析(绘制力分析图和运动场景图),注意摩擦力的突变对物体运动的影响;
3.理清研究过程,借助牛顿运动定理和运动学定律求解未知量。
输送带抛料的具体种类:
1.输送带问题中受力和运动的分析
输送带试题多与力与运动的关系有关。 有水平方向、倾斜方向以及水平和倾斜方向的组合。 还有改良的传送带。 在处理输送带上力与运动的关系时,需要根据物体所受的力来确定物体的运动特性; 并根据物体的运动特性求解物体的力。
1. 水平输送带受力及运动分析
例1 水平输送带广泛应用于北站、码头、鞋厂、车间等。 如图所示为水平输送带装置示意图。 紧绷的传送带AB一直以v0=2m/s的恒定速度运行。 一个质量为 m 的螺孔放置在 A 处,没有初速度。 输送带在型腔上的滑动摩擦力使工件开始做匀速直线运动。 空腔与输送带之间的动摩擦素数为μ=0.2,AB宽度为L=10m,g为10m/s2。 求空腔从 A 移动到 B 所需的时间。
分析腔放置在无初始速度的传送带上。 由于输送带以2m/s的匀速运动,输送带上的螺孔受输送带的滑动摩擦力作匀速加速运动。 当型腔加速到与传送带速度相等时,如果型腔不从传送带上滑落,则螺孔在传送带上不会相对滑动,两者会移动一起以恒定的速度。
设模具型腔的加速度为a,加速时间为t1,加速度的位移为l。 根据牛顿第二定律,有:μmg=ma
代入数据得到:a=2m/s2
空腔加速运动时间t1 =
代入数据得到:t1=1s
这个过程中空腔的位移l=2(1)at12
代入数据得到:l=1m
因为l<L,型腔不会从传送带上滑落
设型腔随传送带匀速运动的时间为t2,则t2=
代入数据得到:t2=4.5s
所以腔体从A移动到B的总时间为t=t1+t2=5.5s
点评:这是一个实际问题,输送带匀速运行,但输送的螺杆孔的初速度为0。解决这类问题传送带的摩擦力方向,首先要分析输送螺杆的受力情况孔,并根据腔的力确定它。 键槽的运动学特性,然后根据运动学特性求解所求的数学量。 通常情况下,螺孔在输送带上有两种运动方式,一种是匀加速运动,一种是匀速运动。 在由匀速加速到匀速运动的过程中,往往需要判断型腔在输送带上加速运动结束时是否从输送带上滑落。 如果它已经从传送带上滑落,则型腔不具有匀速运动阶段。 如果没有滑移的话,型腔就会随着传送带匀速运动。 由此可见,型腔是否从传送带上滑落的判断不容忽视。
2. 倾斜输送带受力及运动分析
轻微地
3. 水平倾斜复合输送带受力及运动分析
轻微地
4.变形输送带受力和运动分析
轻微地
2.输送带能量转换问题分析
1. 水平输送带能量转换分析
轻微地
2. 倾斜输送带能量转换分析
轻微地
3. 水平与倾斜组合输送带能量转换分析
轻微地
4.变形输送带能量转换分析
轻微地