具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至图3所示，一种带阻尼无动力辊子机，包括机架1和安装于所述机架1的下滑输送线，下滑输送线的长度在3米以内。

所述下滑输送线包括弹性带阻尼辊组，所述弹性带阻尼辊组包括弹性带2和阻尼辊3。阻尼辊3的数量为两个，用于安装所述弹性带2并使所述弹性带2以速度匀速转动。为下滑输送线的预期运行速度，一般在5-10 m/min，本申请采用的为6 m/min。

所述弹性带阻尼辊组还包括设于两所述阻尼辊3之间的无动力滚筒4。无动力滚筒4用于支撑所述弹性带2，且可以通过改变无动力滚筒4的设置数量来改变弹性带阻尼辊组的长度。弹性带阻尼辊组中的无动力滚筒4的数量一般为2-4个，例如无动力滚筒4的数量可以是3个，该数量下的弹性带阻尼辊组使用效果最好，且成本最低、安装便力度最高。

所述下滑输送线的预设置的所述弹性带阻尼辊组的长度之和为L，其中L由以下公式求得，

（1）；

（2）；

（3）；

（4）；

（5）；

其中，W为货物的重力，为下滑输送线的倾斜角度，为货物与所述弹性带2的摩擦系数，为所述弹性带2的转动速度，为货物进入所述下滑输送线的初始速度。

具体的，根据阻尼辊3的特性可知，假设当货物以V₀=30m/min的速度进入阻尼辊3和弹性带2组成的减速带时，因为阻尼辊3在V_t=6m/min时就会产生与货物重力分力相等的阻力，从而使阻尼辊3与弹性带2组成的减速带始终以V_t=6m/min的速度匀速运动。因为货物的速度为V₀=30m/min，大于减速带的速度，因此，货物与减速带之间发生滑动摩擦，通过摩擦力使货物发生减速，直到速度变化为V=6m/min与阻尼辊3和弹性带2组成的减速带速度相同时，将与减速带保持相对静止运动，而此时减速带由于失去货物给其向前的动力而会逐渐减速至静止（减速带从失去向前的动力至静止过程移动的距离非常短可先忽略不计）。

假设货物的质量m=20Kg，下滑输送线的倾斜角度=10°，取=0.2，根据牛顿定律：则通过滑动摩擦产生的反向作用力f为：，将上述数据带入可得:。而货物重力的分力为，则产生的加速度为，则制动时间。根据上述公式可知，在此加速度的作用下，货物滑行1.8s后，可进入稳定速度即V_t=6m/min。而货物滑行1.8s后，通过的路程为L可通过公式计算得到，。即当质量m=20Kg的物体以初速度V₀=30m/min进入角度=10°的下滑道时，需要制动速度V_t=6m/min的阻尼辊3与弹性带4组成的减速带（即弹性带阻尼辊组）长度为1.26m时，可以将物体减速至V=6m/min的状态驶出下滑道，避免货物因下滑速度过快而产生侧翻或者撞击。

假设下滑输送线的长度小于1.26米，例如1.2米，则整个下滑输送线均采用弹性带阻尼辊组组成。假设带4个无动力滚筒4的弹性带阻尼辊组的长度为0.5米，带3个无动力滚筒4的弹性带阻尼辊组的长度为0.4米，带2个无动力滚筒4的弹性带阻尼辊组的长度为0.3米，则本申请可以采用3个带3个无动力滚筒4的弹性带阻尼辊组，也可以采用1个带4个无动力滚筒4的弹性带阻尼辊组、1个带3个无动力滚筒4的弹性带阻尼辊组和1个带2个无动力滚筒4的弹性带阻尼辊组。

假设下滑输送线的长度大于1.26米，例如2米，则整个下滑输送线除了采用弹性带阻尼辊组外，还需要采用无动力滚筒组。弹性带阻尼辊组可以采用3个带3个无动力滚筒4的弹性带阻尼辊组，无动力滚筒组由无动力滚筒二5组成，本申请可以采用2个0.4米长的无动力滚筒组，分别设置在相邻两弹性带阻尼辊组之间。无动力滚筒二5的外周侧设有硅胶层，使得货物与无动力滚筒组的滚动摩擦和货物产生的重力分量大致相等，从而使货物能够以较为恒定的速度在无动力滚筒组上滑动。其中，硅胶层与无动力滚筒二5可拆卸连接，实际使用过程中可以采用具有合适摩擦系数的硅胶层与无动力滚筒二5连接。

此外，为了使本申请的带阻尼无动力辊子机发生作用，下滑输送线的倾斜角度必须满足滑动摩擦力f大于物体重力的分力F，即下滑输送线的倾斜角度需满足，为货物与所述弹性带2的摩擦系数。

本申请的带阻尼无动力辊子机其阻尼辊3需要使用合适的齿轮传动机构以使弹性带2能够以期望的速度匀速转动，即阻尼辊3需要选择内外辊筒速比I符合要求的齿轮传动机构。其中，内外辊筒速比I由以下公式求得，

（6）；

（7）；

（8）；

（9）；

（10）；

（11）；

（12）；

（13）；

（14）；

其中，W为货物的重力，为下滑输送线的倾斜角度，为货物与所述阻尼辊3的滚动摩擦系数，R₁是内辊筒的半径，R₂外辊筒的半径，均为独立的值，是设计阻尼辊时选取的最佳位置，f1为摩擦片与辊筒内壁的摩擦系数，m为摆块的质量，为辊筒的结构参数，D为外辊筒的直径，n₁外滚筒的转速，n2内辊筒转速。

具体的，例如货物进入阻尼辊3的初始速度为V₀=30m/min，物体质量为m=20Kg，下滑道角度为=10°。货物沿输送方向受到货物重力的分力，因为此时的角度为特殊大倾角，一般的阻尼辊减速的形式已不能满足减速的要求，所以本申请采用弹性带+阻尼辊结合的形式，实现持续性的强阻尼效果，起到减速的作用。此时，货物与所述阻尼辊3的滚动摩擦系数=0.08，货物在辊筒上运动时产生相应的摩擦力为。因此，还需要单根阻尼辊3提供的阻力为=（34-15）/2=9.5N。

阻尼辊的工作原理是外辊筒在货物重力的作用下开始转动，通过内部行星轮结构增速的方式，使得内辊筒获得一个极大的转速，再由内辊筒内部摆块+摩擦片通过高速旋转所产生的离心力与辊筒壁摩擦所产生的摩擦力来实现阻尼辊制动的效果。一般下滑道速度在5-10m/min时是相对合理的，现在取制动速度为V_t=6m/min，单根阻尼辊3的分力F₁=9.5N。阻尼辊3通过内部摩擦片产生的摩擦力为，根据力臂，其中R₁是内辊筒的半径，R₂是外辊筒的半径，取R₁=20mm，R₂=25mm，可得，则。

根据阻尼辊的结构可知，阻尼辊的阻力为摆块在达到一定速度后，通过离心力使摩擦片与辊筒内壁产生的摩擦力所提供的，根据摆块及摩擦片在内辊筒内的结构可得，则由离心力提供的摩擦片与辊筒内壁接触的正压力（挤压力）为：F_j，离心力为：F_L。

其中，，式中的均为独立的值，是设计阻尼辊时选取的最佳位置。根据摩擦力产生的原理可得，因为选取在满足结构的情况下，使摩擦片产生的摩擦力最大，即，，因为在摆块高速运动时，此时弹簧所产生的拉力很小，可以忽略不计，取摩擦片与内壁的摩擦系数f=0.8。

则。

已知外辊筒的制动速度为V_t=6m/min，外滚筒的转速为n1，内辊筒转速为n2，V_t=6m/min=0.1m/s，则，内辊筒的转速为n2=0.65I，可计算得到内辊角速度为。又根据离心力公式可计算得到以下公式，其中根据摆块的制造材料，确定m=0.1Kg，根据辊筒的设计结构，取=0.018m，最终得到I=15.8。即当使用的阻尼辊3的内外辊筒速比为15.8时，可以满足本申请带阻尼无动力辊子机的制动要求。

本申请的带阻尼无动力辊子机在短距离且倾斜角度较大的下滑输送线上可以通过弹性带阻尼辊组对货物进行减速至所需速度，从而使货物能够平稳向下输送，避免货物发生碰撞或侧翻，弹性带阻尼辊组的设置方式具有成本低、拆装便利的优点。

本申请还公开了一种带阻尼无动力辊子机的使用方法，包括以下步骤

S1根据货物的重量、下滑输送线的倾斜角度以及所需的弹性带2转动速度求得所需的阻尼辊3的内外辊筒速比I，并根据内外辊筒速比I选择齿轮传动机构符合使用需求的阻尼辊3。内外辊筒速比I符合要求的阻尼辊3能够使弹性带2以期望的速度=6 m/min转动。例如当货物的质量m=20Kg，下滑输送线角度=10°时，齿轮传动机构的内外辊筒速比I为15.8时，就能让弹性带2以期望的速度=6 m/min转动。

S2根据货物的重量、下滑输送线的倾斜角度、所需的弹性带2转动速度以及货物进入下滑输送线的初始速度V₀求得预设置的弹性带阻尼辊组的总长度。货物经过该长度的弹性带阻尼辊组（不一定要连续）后就可以将速度降低到期望的合理速度，避免发生碰撞或侧翻。

S3根据预设置的弹性带阻尼辊组的总长度确定弹性带阻尼辊组的数量以及每一弹性带阻尼辊组的长度。弹性带阻尼辊组需要设置多个，而不是只设置一个，这样达到的减速效果更好。

S4将弹性带阻尼辊组与机架1进行安装，安装时只需要将阻尼辊3的轴向两端通过卡扣与机架1连接即可，安装非常简便。

另外，所述S3中，当所需的下滑输送线的长度大于预设置的弹性带阻尼辊组的总长度时，还需要确定所需的无动力滚筒组的数量及设置位置。即下滑输送线的其他部分需要设置具有合适阻力的无动力滚筒组，无动力滚筒组能够使货物以稳定的速度前进。

所述S4中，还包括将所需的无动力滚筒组与机架1进行安装，安装时只需要将无动力滚筒二5的轴向两端通过卡扣与机架1连接即可，安装非常简便。

上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。