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带陀螺阻尼器的起重机吊重防摆控制装置研究

作者：焦宏涛,吴立仁,董芳. 日期：2022-03-17/span> 浏览：1643 查看PDF文档

带陀螺阻尼器的起重机吊重防摆控制装置研究*

焦宏涛1,吴立仁2,董芳1

(1.郑州铁路职业技术学院机电工程系,河南郑州 451460;

2.河南理工大学机械与动力工程学院,河南焦作 454002)

摘要:由于起重机吊钩缺乏旋转动力装置,在强风作用下会导致其悬挂载荷发生旋转,针对这一问题,提出了一种带陀螺阻尼器的起重机悬挂载荷防摆控制装置。首先,采用由伺服电机驱动的吊钩对悬挂载荷进行旋转定位,采用了单轴机械陀螺的被动控制方式,对悬挂载荷旋转时产生的反作用力矩进行了抑制;然后,从两个方面对该装置进行了优化(在机械陀螺仪的万向节侧面添加弹簧,构建起了一种陀螺阻尼器;利用风力控制来调整悬挂载荷的姿态);最后,构建了陀螺阻尼器和风力组合控制的装置物理模型,并通过实验对该装置进行了分析。研究结果表明:与无弹簧的情况相比,陀螺阻尼器(带弹簧)能够使飞轮倾斜角度返回0°的时间缩短43%,大幅缩短了飞轮倾斜角的偏移时间;此外,与无风机控制的情况相比,采用陀螺阻尼器和风力的组合控制,可使悬挂载荷停止所需的时间缩短90%;该结果验证了该防摆控制装置的有效性。

关键词:起重机;吊重;防摆控制;机械陀螺;弹簧;阻尼器

焦宏涛,吴立仁,董芳.带陀螺阻尼器的起重机吊重防摆控制装置研究［J］.机电工程,2022,39(1):128-133.