Absorção de Choque de Grua
Faça a triagem da energia. Depois verifique o pico.
Passar na triagem de energia é um resultado.
O exemplo compara a demanda do evento com uma margem de energia simplificada. O pico transitório real ainda precisa de uma verificação separada.
O que o evento traz.
Uma velocidade relativa de engate de aproximadamente 3.13 m/s corresponde a aproximadamente 0.500 m de distância equivalente de queda livre/percurso.
O que esta triagem permite.
Para as premissas declaradas, μ × η × S × (ψallow − 1) resulta em 0.540 m. Este não é o curso físico do amortecedor.
Massa efetiva igual à massa de referência · curso físico S = 4 m · fração de curso utilizável μ = 0.9 · fator de energia η = 0.5 · DAF permitido ψallow = 1.3.
Curso físico necessário a partir desta triagem: 0.50 ÷ [0.9 × 0.5 × (1.3 − 1)] ≈ 3.70 m. Este exemplo usa 4 m.
50 cm está abaixo de 54 cm. Isso não estabelece que o pico transitório permaneça abaixo do DAF permitido de 1.3. A resposta força–curso configurada e o sistema acoplado de grua, cabo, aparelhamento e carga útil devem verificar o pico real.
Leia as equações de energia e o cálculo revisado ↓Exemplo resolvido revisado e premissas
Exemplo de triagem resolvido: da velocidade relativa ao curso
- O evento. Use uma distância equivalente ilustrativa de queda livre/percurso de 50 cm. Isso corresponde a uma velocidade relativa de engate de aproximadamente 3.13 m/s.
- As premissas declaradas. Seja meff = mref, curso físico S = 4 m, fração de curso utilizável μ = 0.9, fator de energia η = 0.5 e DAF permitido ψallow = 1.3. Estas são entradas de exemplo, não valores de projeto transferíveis.
- A triagem. O curso físico necessário é de aproximadamente 3.70 m. Usando 4 m obtém-se hcap = μ η S (ψallow − 1) = 54 cm. Como 50 cm ≤ 54 cm, o exemplo passa na triagem de energia. Uma verificação transitória ainda deve confirmar o pico real e a margem de curso de trabalho.
O gráfico na seção de premissas do gráfico é uma triagem ilustrativa separada e usa as premissas indicadas em sua legenda.
Não interprete o gráfico como o exemplo resolvido.
O gráfico original e o exemplo resolvido usam fatores de energia diferentes. Mantenha as premissas de cada um vinculadas aos seus resultados.
Com μ = 0.9, S = 4 m, massa efetiva/de referência iguais e DAF permitido 1.3, o exemplo resulta em uma margem equivalente de 54 cm.
O gráfico usa μ = 0.9, massa efetiva/de referência iguais e g = 9.81 m/s². Ele varia o curso físico e o DAF permitido para plotar a velocidade relativa máxima de engate.
Nenhum dos fatores é um valor universal de produto. Use a fração de curso utilizável específica do caso e a resposta força–curso verificada. Uma curva plotada é uma triagem ilustrativa, não um certificado de desempenho de equipamento.
Mantenha três verificações na seleção.
Referência e demanda
Defina a massa móvel efetiva, a velocidade relativa de engate ou a distância equivalente do evento, o pico permitido e a carga estática usada como sua referência de DAF.
Resposta transitória
Verifique a curva força–curso configurada, a rigidez e a pré-carga do sistema, o pico real e a margem dentro do curso utilizável.
Serviço repetitivo
Verifique a recorrência, o tempo de reset, o serviço térmico, o ambiente, a orientação e a base de projeto/classe nomeada.
Use a configuração do equipamento e o evento do projeto para estabelecer a avaliação. Veja as informações a enviar com um caso →
Balanço de energia
Um amortecedor de choque de grua reduz a velocidade relativa de engate de uma carga útil ao longo de um curso controlado. Para uma triagem inicial, defina a massa efetiva que participa do evento, m_{eff}, e a velocidade relativa de engate, v_{rel}, ou sua distância equivalente de queda livre/percurso, h:
Aplicação prática: esta triagem é uma entrada para uma seleção específica do caso; veja amortecedor de choque de grua POLARIS e estudos e análises de engenharia.
E_{event} = \frac{1}{2} m_{eff} v_{rel}^{2} = m_{eff} g hA margem de energia simplificada do lado do amortecedor usada nesta página é:
E_{available} \approx \mu \eta S W_{ref} (\psi_{allow} – 1)Aqui \mu é a fração utilizável específica do caso do curso físico, \eta representa a resposta força–curso verificada usada para a triagem, S é o curso físico, W_{ref} é a carga estática declarada usada como referência de DAF, e \psi_{allow} é o pico permitido dividido por essa referência. O curso resultante da triagem inicial é:
S_{req} \ge \frac{m_{eff} v_{rel}^{2}}{2 \mu \eta W_{ref} (\psi_{allow} – 1)}Esta é uma relação de triagem, não a verificação final da carga de pico. O dimensionamento final verifica a curva força–curso configurada, a rigidez e a pré-carga de grua/cabo/aparelhamento, a margem de curso, a recorrência do evento, o serviço de reset e térmico, o ambiente, a orientação e a base de projeto/classe.
Triagem ilustrativa. Considere m_{eff}=m_{ref}, um curso físico de 4 m, uma fração de curso utilizável específica do caso \mu=0.9, \eta=0.5, e um pico permitido \psi_{allow}=1.3. A distância equivalente do evento que se ajusta à margem de energia simplificada é:
h_{cap} = \mu \eta S (\psi_{allow}-1) = 0.9 \cdot 0.5 \cdot 4 \cdot 0.3 = 0.540\ \text{m}Para v_{rel}=\sqrt{2g\cdot0.50}\approx3.13\ \text{m/s}, h_{event}=v_{rel}^{2}/(2g)=0.500\ \text{m}. Como 0.500 m está abaixo de 0.540 m, este caso passa na triagem de energia simplificada sob as premissas declaradas. Esse resultado não prova, por si só, que o pico transitório permanece abaixo de 1.3; o sistema acoplado e a resposta força–curso configurada devem verificá-lo.
Encontrando o comprimento de curso correto
O gráfico simplificado na seção de premissas do gráfico acima ilustra a velocidade relativa máxima de engate em função do curso físico e do DAF permitido. Os valores plotados correspondem a \mu=0.9, \eta=0.9, g=9.81\ \text{m/s}^{2} e m_{eff}=m_{ref}. Essas são premissas do gráfico, não valores universais de produto. Use uma fração de curso utilizável específica do projeto, uma resposta força–curso verificada, a massa efetiva e a referência de DAF declarada antes de selecionar uma unidade.
Tipos de amortecedores de choque
Esta página compara dois arranjos comuns:
- Amortecedores de choque convencionais baseados em acumulador normalmente combinam uma mola a gás em acumuladores externos com uma restrição de fluxo hidráulico. A restrição pode variar conforme a direção do curso e pode ou não ser ajustável.
- POLARIS, a arquitetura leve patenteada da Norwegian Dynamics, usa um pequeno volume interno de gás como sua mola a gás e válvulas projetadas por CFD dentro de um único cilindro hidráulico — sem acumuladores externos ou válvulas de agulha. Menos componentes externos tornam o conjunto mais leve, menor e mais econômico para serviços de choque topside adequados; o desempenho final e a configuração permanecem específicos da configuração e do caso.
| Arranjo baseado em acumulador | Arquitetura POLARIS | |
|---|---|---|
| Princípio de funcionamento | Mola a gás em acumuladores externos + restrição de fluxo hidráulico | Pequeno volume interno de gás + válvulas projetadas por CFD em um único cilindro — sem acumuladores externos ou válvulas de agulha |
| Ajuste | A restrição pode ou não ser ajustável | Válvula e ajuste predefinido selecionados para o evento e a configuração declarados |
| Peso e ocupação de espaço | Componentes externos adicionam massa e espaço no convés | Menos componentes externos; mais leve e menor para um serviço comparável adequado |
| Custo e configuração | Depende da configuração | O layout integrado pode ser mais econômico e mais rápido de configurar para serviços adequados |
| Fornecimento | Vários fornecedores | Patenteado — fornecido pela Norwegian Dynamics (POLARIS) |
Uma primeira divisão útil: um evento discreto de impacto ou sobrecarga aponta para um amortecedor de choque; movimento repetitivo de ciclo de onda e serviço contínuo de tensão apontam para compensação de heave. A recorrência do evento, o tempo de reset, o serviço térmico e o curso disponível decidem os casos-limite.
Absorção de choque de grua — perguntas frequentes
O que faz um amortecedor de choque de grua?
Como dimensionar um amortecedor de choque de grua?
Preciso de um amortecedor de choque ou de um compensador de heave?
Que tipos de amortecedores de choque de grua existem?
Como um amortecedor de choque protege a capacidade da grua?
Relacionado na Norwegian Dynamics
- Amortecimento — Como o ajuste do orifício define a eficiência do PHC ao longo dos períodos de onda.
- Tabela de Carga da Grua — Fórmula de velocidade, derating de DAF, exemplo resolvido.
- Fator de Amplificação Dinâmica (DAF) — Fórmula, exemplo resolvido e contexto DNV.
Adicionando absorção de choque abaixo do gancho?
Envie a massa móvel efetiva e a definição de carga, a velocidade relativa de engate ou a distância equivalente de queda/percurso, o pico ou DAF admissível e sua carga de referência, o curso/vão livre disponível, a recorrência do evento/serviço de reset, o ambiente e a base de projeto/classe. Retornaremos uma triagem POLARIS específica do caso e as informações necessárias para a verificação final.
Veja em ação
Compensador de heave passivo usado para absorção de choque
