Kran-Stoßdämpfung

Energiebilanz

Stoßdämpfer werden verwendet, um die Geschwindigkeit einer Last von einer anfänglichen Relativgeschwindigkeit zwischen Stoßdämpfer und Last auf Null zu reduzieren. Um die korrekten Stoßdämpfer-Einstellungen festzulegen, müssen wir entweder eine Fallhöhe oder eine Relativgeschwindigkeit angeben. Der Zusammenhang zwischen beiden ergibt sich aus der Energiebilanz:

\frac{1}{2} m v^2 = m g h

Wobei v die Relativgeschwindigkeit, g die Erdbeschleunigung und h die Fallhöhe ist.

Mehr über die Berechnung der Relativgeschwindigkeit aus der Schiffsbewegung erfahren Sie im Abschnitt über Lastdiagramme.

Stoßdämpfer absorbieren Energie gemäß folgender Gleichung:

E_{SA} = \mu \eta S m g (\psi – 1)

Wobei \mu ein Sicherheitsfaktor von 0,9 ist (um die Hublänge nicht vollständig auszunutzen), \eta der Stoßdämpfer-Wirkungsgrad,  S die Hublänge des Stoßdämpfers und \psi der dynamische Faktor (statisches Gewicht =1) ist.

Eine visuelle Darstellung der vom Stoßdämpfer absorbierten Energie ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Energy balance crane shock absorber

Als einfaches Beispiel nehmen wir an, wir haben einen Stoßdämpfer mit einer Hublänge von 1 Meter und einem Wirkungsgrad von 50 %. Was ist der maximale freie Fall der Last bei einer zulässigen dynamischen Verstärkung von 30 %?

Wir verwenden einfach die Energiebilanz zur Abschätzung:

m g h = \mu \eta S m g (\psi – 1)

Was sich vereinfacht zu:

h = \mu \eta S (\psi – 1) = 0.9 \cdot 0.5 \cdot 1 \cdot (1.3-1) = 13.5\ \text{cm}

Bestimmung der korrekten Hublänge

Es ist relativ einfach, die korrekte Hublänge auf Grundlage der obigen Energiebilanzen zu bestimmen, die im (vereinfachten) Diagramm unten dargestellt sind, das die maximal zulässige Relativgeschwindigkeit basierend auf dem dynamischen Faktor (DAF, \psi ) und dem Stoßdämpfer-Hub angibt.

Dynamic amplification vs speed and stroke curves using crane shock absorber

Arten von Stoßdämpfern

Es gibt zwei Haupttypen von Stoßdämpfern auf dem Markt:

  1. Konventionelle Stoßdämpfer, die sich nicht wesentlich von einfachen PHCs unterscheiden und eine Gasfeder in Kombination mit einer Durchflussbegrenzung verwenden (die in Aus- und Einfahrrichtung unterschiedlich sein kann), die einstellbar sein kann oder nicht.
  2. Leichte Stoßdämpfer, ein patentiertes Produkt, das ausschließlich von Norwegian Dynamics angeboten wird und die Gasfeder effektiv eliminiert und dynamische Dämpfung nutzt, die die Effizienz des Stoßdämpfers erhöht. Die Hauptvorteile für den Kunden sind geringere Kosten, leichteres Gewicht, kleinerer Platzbedarf und schnellerer Aufbau.