200 t浮船吊變幅機構計算及MATLAB仿真

秦忠文，姜振楠，郭萬達，莊玉洋

（1.大連船舶重工集團有限公司，遼寧 大連 116014；2.大連理工大學，遼寧 大連116024）

0 引言

大型浮式起重機在港口建設、重型橋梁安裝、海洋工程以及海上救撈等方面的作用巨大，成為海上工程建設以及作業的重要組成部分[1]。浮式起重機主要工作于近岸和開闊海域，工作環境比較惡劣，不僅承受起升載荷與自重載荷，還要承受工作環境中的風載荷和波浪載荷的作用[2-3]。浪載荷的存在會引起起重機的各個機構在各個方向的慣性力，也會引起吊鉤重物的擺動，工作環境比較復雜[4]。

本文的研究對象是200 t的浮式起重機，由于實際工作過程中，出現了變幅絲杠拉桿損壞現象，故需對整機結構進行受力分析計算，進一步求出絲杠的拉力大小，以此驗證是否因為負載過大導致的結構損壞問題。

文章采用了力與力矩平衡的方程式，考慮吊重、風載以及波浪載荷的情況下，對整機進行分析計算，并利用MATLAB進行仿真計算，得出不同吊重以及工作幅度下對應的變幅絲杠拉桿受力曲線。從而分析變幅絲杠是否因為受到的拉力過大導致的結構損壞問題。

1 結構及工作原理

該200 t浮式起重機整機結構如圖1所示，整個起重機建立在船體的甲板上，起重機主要有大拉桿、臂架、象鼻梁以及人字架組成，其中人字架固定在船體上，這四個機構組成典型的四連桿機構，通過變幅拉桿3來實現臂架的變幅，從而實現吊重趕作業幅度的變化。吊鉤實現吊重的起升動作。……