郑 宇 锋， 王 殿 龙

( 大连理工大学 机械工程学院, 辽宁 大连 116024 )

考虑吊钩组升降的伸缩臂起重机动力学模型研究

郑 宇 锋， 王 殿 龙*

( 大连理工大学 机械工程学院, 辽宁 大连 116024 )

建立了一种模拟伸缩臂起重机转台回转，吊臂变幅、伸缩，吊钩升降的运动学、动力学模型．利用光滑连续的正余弦函数描述伸缩臂起重机的运动，使用拉格朗日方法列出吊钩组的动力学方程，并用时变约束方程描述吊钩钢丝绳的升降长度，最终组成微分代数方程，使用约束稳定化方法进行求解．通过算例验证了伸缩臂起重机动力学模型的正确性．该模型可以为伸缩臂起重机的复合动作控制研究及虚拟吊装方案设计提供参考．

伸缩臂起重机运动学模型；伸缩臂起重机动力学模型；吊钩组升降

0 引 言

起重机作为一种工程机械，在搬运重物过程中起着重要的作用，在保证工作效率的同时，提高工作过程的安全性显得尤为重要．由于起重机臂头与吊钩之间的钢丝绳具有柔性以及吊钩的升降运动，造成被吊物的摆动，影响其就位精度，降低了工作效率及安全性．根据不同的起重机类型，建立全面准确的动力学模型进行重物偏摆性研究很有意义．

长期以来，起重机的运动偏摆方面的研究主要有使用通用软件进行的动力学仿真研究[1-4]、推导公式的动力学模型研究[5-11]，为偏摆的控制提供了参考．考虑重物升降过程的研究基于静力学[12]方法或是二维模型[13-14]，但是同时……