船用起重机是一种用于海上起吊作业的特种机械,可用于舰船间物品补给、港口货物的装卸、水下救捞、海洋设备布放等。可见船用起重机的地位十分重要。但海上的特殊环境给船用起重机的作业带来了极大的挑战:一方面,由于海浪的波动,会引起船体本身的摇晃,产生横摇、纵摇、深沉等运动;另一方面,起重机在工作过程中自身的回转、起升、变幅等动作,另一方面,加上起吊重物的钢丝绳为柔性体,都会造成船用起重机在作业过程中吊装重物的摇摆。而吊重剧烈的摇摆可能损伤到货物和船只、降低工作效率,也可能伤及到工作人员。所以,研究如何减小起重机工作时吊重的摇摆有非常重要的意义。本文以此为研究内容,在前人工作的基础上,参考各类文献,与实际工作相结合,进行了一定的设计研究工作。具体的工作内容如下。以动力学为基础,将起重机看作机器人臂,运用拉格朗日法,推导出吊重的动力学方程。同时考虑到在海上作业时船舶会受到海浪影响,需建立海上规则波的波面运动方程。然后,研究分析现有船用起重机的类型,了解起重机的结构和工作原理。基于实验室现有的起重机,确定吊盘式减摇装置的设计方案,对起重机进行改造。完成改造后,进行减摇实验。通过进行实验和对实验结果进行,初步验证吊盘式减摇装置的减摇效果与方案的合理性和可行性。完成物理实验后,我们进一步搭建船用起重机虚拟样机来分析验证减摇装置。运用Solidworks建立起重机和吊重模型并导入ADAMS软件中,在ADAMS中进一步建立钢丝绳和减摇装置模型,完成虚拟样机模型的建立。基于该虚拟样机模型进行仿真,分析了在不同条件下的吊重的摇摆情况,得到吊重的空间运动轨迹曲线图。通过仿真结果,进一步证明了吊盘式防摇装置方案的正确性,并且运用虚拟样机模型更加接近实际情况。完成了减摇装置的物理实验和虚拟样机建模仿真后,通过对比分析实验和仿真的结果,证明了吊盘式减摇装置的合理性和可行性,并得出最终结论。