机床与液压

作者：张嘉琛，赵明慧，王生海，韩广冬，邓晨旭，陈海泉

单位：大连海事大学轮机工程学院；大连海事大学轮机工程学院；大连海事大学轮机工程学院；大连海事大学轮机工程学院；大连海事大学轮机工程学院；大连海事大学轮机工程学院

关键词：阻尼式减摆装置;船用起重机;弹簧阻尼器;磁流变阻尼器

船用起重机是海上作业不可或缺的设备，由于其作业环境复杂多变，工作时会产生摆动，导致工作效率下降与危险作业等问题。为提高船用起重机在不同工况下作业的工作效率与安全性能，设计一种结构紧凑、控制方便的新型阻尼式机械减摆装置。该装置由静平台、动平台和4个阻尼器组成，并运用改进D-H法与拉格朗日方程，建立“船舶-起重机-吊重”的完整系统动力学模型。在ADAMS软件中对分别安装弹簧阻尼器与采用PID控制的磁流变阻尼器两种方案进行动力学仿真，通过试验设计对关键参数进行寻优。最后，搭建包含六自由度摇摆平台的物理试验台，对动力学模型的准确性与减摆装置的实际性能进行试验验证。结果表明：在模拟四级海况下，与无减摆装置时相比，安装最优刚度（K=55 kN/m）的弹簧阻尼器方案可将吊重面外角摆动幅度减小83.12%，磁流变阻尼器方案的减摆效果高达95.67%，且其速度和加速度变化更平缓，有助于降低设备疲劳损伤；物理试验验证了所建动力学模型的准确性。该研究为机械式减摆装置设计提供了一定思路，并为阻尼式减摆装置的工程应用提供理论支持。

来源：2025年第19期

《机床与液压》期刊编辑部

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