回转阻力矩简介

回转阻力矩是指起重机或挖掘机上车回转时，回转机构的工作载荷。用来计算回转机构功率，选择驱动装置，回转支承和传动零件的强度。

回转支承又叫转盘轴承，有些人也称其为：旋转支承、 回旋支承。回转支承在现实工业中应用很广泛，被人们称为：“机器的关节”，是两物体之间需作相对回转运动，又需同时承受轴向力、径向力、倾翻力矩的机械所必需的重要传动部件。随着机械行业的迅速发展，回转支承在船舶设备、工程机械、轻工机械、冶金机械、医疗机械、工业机械等行业得到了广泛的应用。

回转机构是使起重机或其他机械 的回转部分绕其回转中心 线，实现回转运动的机构。 配合其他机构完成货物的 空间运输任务或其他工作 循环。由驱动装置、传动装 置和回转支承组成。驱动 装置的动力经传动装置的 输出小齿轮传至固定在车架上的大齿圈，实现转台 绕其回转中心线转动。按传动方式不同分为机械传动、电传动和液压传动。

回转支承装置主要分为柱式和转盘式两大类。选用何种回转支承应根据具体的使用要求、起重机制造厂的加工条件并结合各种回转支承的特点合理地确定。

柱式回转支承装置主要由立柱和上下两个支承所组成。根据立柱是属于回转部分还是属于非回转部分，又可分为转柱式回转支承装置和定柱式回转支承装置两种形式。

一般来说，驱动装置主要由以下三部分组成：

1)主动机，如电力驱动中的电动机，液压驱动中的液压马达（包括液压动力源），内燃机驱动中的内燃机等。

2)传动装置主要包括减速、换向和制动装置等。

3)回转小齿轮与回转支承装置上的大齿圈啮合传动，以实现回转部分作回转运动。

为了保证回转机械可靠工作和防止过载，在传动系统中一般还需装设极限力矩限制器。主动机大多采用电动机，但移动式回转起重机则多数采用内燃机。回转驱动元件大多采用齿轮（或针轮），也有个别起重机采用驱动滚轮或采用绳索牵引。

根据起重机的用途和构造，回转驱动装置可以按两种方案布置：

驱动部分装在起重机回转部分上，最后一级大齿圈（或针轮）安装在不回转部分的机架上，在港口起重机的回转机构中，绝大多数采用这种形式。驱动部分装在起重机非回转部分上，最后一级大齿圈（或针轮）则安装在起重机回转部分上，在一些大型的定柱式起重机、塔式起重机中有时采用这种形式 。

回转力矩(gyroscopic moment)亦称陀螺力矩。动力学的基本概念之一指转子绕其轴转动时维持转轴方向不变的惯性力矩.它和转动惯量与角速度的乘积成正比.当外部物体带动转轴改变方向时，就产生一个反力矩，作用在迫使它改变方向的物体上，这种反力矩就是回转力矩:M=J coX n，式中J和X分别是转子绕轴的转动惯量和角速度，n是迫使转轴改变方向的转动角速度，称这种现象为回转效应，或陀螺效应。例如，自行车前进中，车轮的相对骑车人为由右向左，若施力矩让车向左转，则n方向向上，骑车人右手必受反力矩M，其方向向前，对人体效应是使人向右倾不致倒于左侧，J为车前轮绕转轴的转动惯量。实践中，搬动转动的机器、轮船和飞机的飞行，都有可能因转动体对载体产生回转力矩而受损害，所以应使n小一些而减轻损害。只有当载体平移而不转动，才能使这种力矩为零 。2100433B

船舶阻力通常分为两大类：一是基本阻力，二是附加阻力。基本阻力是新出坞的船（不包括附属体）在平静水面行驶时之阻力。基本阻力分为摩擦阻力、粘压阻力、兴波阻力和破波阻力。附加阻力分为附体阻力、污底阻力、空气阻力和汹涛阻力 。

胶带在直线区段的运行阻力，是带式输送机运行阻力的主要成分。它包括基本阻力和倾斜输送时的倾斜阻力。仅就基本阻 力进行分析，基本阻力由下列各种阻力组成：( l) 托辊旋转阻力；( 2) 压陷阻力；( 3) 胶带反复弯曲的变形阻力与物料的挤搓阻力；( 4) 组合阻力。

( l) 项阻力，是托辊运动部分旋转而产生的阻力，它产生于相对运动处，计算时是变位到托辊表面：( 2 ) 、( 3 ) 、 ( 4) 项阻力，是胶带在托辊表面作相对运动时产生的阻力，如能降低以上两类阻力，可节省大量的电能。

基本阻力单托辊旋转

1 测试原理

测试的基本原理是：托辊外圆上搭放一 尼龙绳，绳的下端各悬挂G₁一 G₂ 的重物，当顺时针旋转托辊心轴时 ，则托辊心轴给予托辊管体以顺时针摩擦力，G₁ 为相遇点处将上升，G₂ 为分离点处则下降，设该摩擦力为F₁，在 G₁ 边逐次挂钩码，直至挂到G₁、G₂ 两边高度相等的平衡状态，即托辊外圆保持静止不转为止。

2 旋转阻力公式推导

托辊旋转阻力的计算公式与测试方法有密切关系， 测试托辊旋转阻力的方法很多，根据测试原理可分吊线法、惯性法、滚动法、光学摆杆法、称量法及平衡法等。采用平衡直接测量法 。设托辊内轴承阻力为f ，根据杠杆 ( 轮轴 ) 原理。可得计算公式为F_IR= f r 。

基本阻力胶带运行

测试方法

胶带运行基本阻力测试是在实验室建成的线摩擦驱动带式输送机上设计了一种悬吊架测试装置。

测试时把被测托辊10装在托辊架11上，托辊架用柔软的细钢丝绳3与拉力传感器5以及松紧螺旋扣4 连接后悬吊在定滑轮2上。带式输送机横梁上装有阻力测 力传感器6，测试前把它调整到紧密接触被测托辊架前端的平面上 ，当开动电机胶带等速在托辊上运行时，由于胶带与托辊间存在摩擦阻力则带动托辊架向前移动。使托辊架紧紧顶在测力传感器上，传感器受力变形，并使贴在其上的电阻应变片变形，用电阻应变仪和示波器进行记录测量， 该力就是托辊架 一段长度上胶带运行的基本阻力。