Kran-Stoßdämpfung
Energie screenen. Dann die Spitze verifizieren.
Das Bestehen des Energie-Screenings ist ein Ergebnis.
Das Beispiel vergleicht den Ereignisbedarf mit einem vereinfachten Energiebudget. Die tatsächliche transiente Spitze bedarf weiterhin einer gesonderten Verifikation.
Was das Ereignis mit sich bringt.
Eine relative Auftreffgeschwindigkeit von etwa 3.13 m/s entspricht etwa 0.500 m äquivalenter Fall-/Anlaufstrecke.
Was dieses Screening zulässt.
Für die genannten Annahmen ergibt μ × η × S × (ψallow − 1) 0.540 m. Dies ist nicht der physische Hub des Dämpfers.
Effektive Masse gleich Referenzmasse · physischer Hub S = 4 m · nutzbarer Hubanteil μ = 0.9 · Energiefaktor η = 0.5 · zulässiger DAF ψallow = 1.3.
Erforderlicher physischer Hub aus diesem Screening: 0.50 ÷ [0.9 × 0.5 × (1.3 − 1)] ≈ 3.70 m. Dieses Beispiel verwendet 4 m.
50 cm liegt unter 54 cm. Dies belegt nicht, dass die transiente Spitze unterhalb des zulässigen DAF von 1.3 bleibt. Die konfigurierte Kraft-Hub-Antwort und das gekoppelte System aus Kran, Seil, Anschlagmittel und Nutzlast müssen die tatsächliche Spitze verifizieren.
Energiegleichungen und überarbeitete Berechnung lesen ↓Überarbeitetes durchgerechnetes Beispiel und Annahmen
Durchgerechnetes Screening-Beispiel: von der Relativgeschwindigkeit zum Hub
- Das Ereignis. Es wird eine illustrative äquivalente Fall-/Anlaufstrecke von 50 cm. Dies entspricht einer relativen Auftreffgeschwindigkeit von etwa 3.13 m/s.
- Die genannten Annahmen. Sei meff = mref, physischer Hub S = 4 m, nutzbarer Hubanteil μ = 0.9, Energiefaktor η = 0.5 und zulässiger DAF ψallow = 1.3. Dies sind Beispielwerte, keine übertragbaren Auslegungswerte.
- Das Screening. Der erforderliche physische Hub beträgt etwa 3.70 m. Mit 4 m ergibt sich hcap = μ η S (ψallow − 1) = 54 cm. Da 50 cm ≤ 54 cm ist, besteht das Beispiel das Energie-Screening. Eine transiente Prüfung muss die tatsächliche Spitze und die Arbeitshub-Reserve weiterhin verifizieren.
Das Diagramm im Abschnitt Diagrammannahmen ist ein gesondertes illustratives Screening und verwendet die in seiner Bildunterschrift genannten Annahmen.
Das Diagramm nicht als das durchgerechnete Beispiel lesen.
Das ursprüngliche Diagramm und das durchgerechnete Beispiel verwenden unterschiedliche Energiefaktoren. Ihre Annahmen sind stets zusammen mit ihren Ergebnissen zu betrachten.
Mit μ = 0.9, S = 4 m, gleicher effektiver/Referenzmasse und zulässigem DAF 1.3 ergibt das Beispiel ein äquivalentes Budget von 54 cm.
Das Diagramm verwendet μ = 0.9, gleiche effektive/Referenzmasse und g = 9.81 m/s². Es variiert physischen Hub und zulässigen DAF, um die maximale relative Auftreffgeschwindigkeit darzustellen.
Keiner der beiden Faktoren ist ein universeller Produktwert. Der fallspezifische nutzbare Hubanteil und die verifizierte Kraft-Hub-Antwort sind zu verwenden. Eine dargestellte Kurve ist ein illustratives Screening, kein Leistungszertifikat für das Gerät.
Drei Prüfungen in der Auswahl berücksichtigen.
Referenz und Bedarf
Effektive bewegte Masse, relative Auftreffgeschwindigkeit oder äquivalente Ereignisstrecke, zulässige Spitze und die als DAF-Referenz verwendete statische Last festlegen.
Transiente Antwort
Die konfigurierte Kraft-Hub-Kurve, Systemsteifigkeit und Vorspannung, tatsächliche Spitze und die Reserve innerhalb des nutzbaren Verfahrwegs verifizieren.
Wiederholter Einsatz
Wiederholrate, Rückstellzeit, thermische Belastung, Umgebung, Einbaulage und die vorgegebene Projekt-/Klassenbasis prüfen.
Die Gerätekonfiguration und das Projektereignis für die Bewertung zugrunde legen. Die mit einem Fall zu sendenden Eingaben ansehen →
Energiebilanz
Ein Kran-Stoßdämpfer verringert die relative Auftreffgeschwindigkeit einer Nutzlast über einen kontrollierten Hub. Für ein erstes Screening ist die am Ereignis beteiligte effektive Masse festzulegen, m_{eff}, sowie entweder die relative Auftreffgeschwindigkeit, v_{rel}, oder ihre äquivalente Fall-/Anlaufstrecke, h:
Praktische Anwendung: dieses Screening ist eine Eingangsgröße für eine fallspezifische Auswahl; siehe POLARIS-Kran-Stoßdämpfer und technische Studien und Analysen.
E_{event} = \frac{1}{2} m_{eff} v_{rel}^{2} = m_{eff} g hDas auf dieser Seite verwendete vereinfachte dämpferseitige Energiebudget lautet:
E_{available} \approx \mu \eta S W_{ref} (\psi_{allow} – 1)Hierbei ist \mu der fallspezifische nutzbare Anteil des physischen Hubs, \eta steht für die für das Screening verwendete verifizierte Kraft-Hub-Antwort, S ist der physische Hub, W_{ref} die angegebene statische Last, die als DAF-Referenz verwendet wird, und \psi_{allow} ist die zulässige Spitze geteilt durch diese Referenz. Der resultierende erste Hub ergibt sich zu:
S_{req} \ge \frac{m_{eff} v_{rel}^{2}}{2 \mu \eta W_{ref} (\psi_{allow} – 1)}Dies ist eine Screening-Beziehung, keine abschließende Spitzenlast-Verifikation. Die endgültige Auslegung prüft die konfigurierte Kraft-Hub-Kurve, die Steifigkeit und Vorspannung von Kran, Seil und Anschlagmittel, die Hub-Reserve, die Ereignis-Wiederholrate, Rückstell- und thermische Belastung, die Umgebung, die Einbaulage und die Projekt-/Klassenbasis.
Illustratives Screening. Angenommen werden m_{eff}=m_{ref}, ein physischer Hub von 4 m, ein fallspezifischer nutzbarer Hubanteil \mu=0.9, \eta=0.5, und eine zulässige Spitze \psi_{allow}=1.3. Die äquivalente Ereignisstrecke, die dem vereinfachten Energiebudget entspricht, beträgt:
h_{cap} = \mu \eta S (\psi_{allow}-1) = 0.9 \cdot 0.5 \cdot 4 \cdot 0.3 = 0.540\ \text{m}Für v_{rel}=\sqrt{2g\cdot0.50}\approx3.13\ \text{m/s}, h_{event}=v_{rel}^{2}/(2g)=0.500\ \text{m}. Da 0.500 m unter 0.540 m liegt, besteht dieser Fall das vereinfachte Energie-Screening unter den genannten Annahmen. Dieses Ergebnis belegt für sich allein nicht, dass die transiente Spitze unter 1.3 bleibt; das gekoppelte System und die konfigurierte Kraft-Hub-Antwort müssen dies verifizieren.
Die richtige Hublänge ermitteln
Das vereinfachte Diagramm im obigen Abschnitt Diagrammannahmen veranschaulicht die maximale relative Auftreffgeschwindigkeit gegenüber physischem Hub und zulässigem DAF. Die dargestellten Werte entsprechen \mu=0.9, \eta=0.9, g=9.81\ \text{m/s}^{2} und m_{eff}=m_{ref}. Dies sind Diagrammannahmen, keine universellen Produktwerte. Vor der Auswahl einer Einheit sind ein projektspezifischer nutzbarer Hubanteil, eine verifizierte Kraft-Hub-Antwort, die effektive Masse und die angegebene DAF-Referenz zu verwenden.
Arten von Stoßdämpfern
Diese Seite vergleicht zwei gängige Anordnungen:
- Konventionelle speicherbasierte Stoßdämpfer kombinieren üblicherweise eine Gasfeder in externen Speichern mit einer hydraulischen Durchflussdrosselung. Die Drosselung kann je nach Hubrichtung unterschiedlich und einstellbar oder nicht einstellbar sein.
- POLARIS, die patentierte Leichtbauarchitektur von Norwegian Dynamics, nutzt ein kleines internes Gasvolumen als Gasfeder und CFD-ausgelegte Ventile innerhalb eines einzigen Hydraulikzylinders — ohne externe Speicher oder Nadelventile. Weniger externe Komponenten machen das Paket leichter, kleiner und wirtschaftlicher für geeignete Topside-Stoßeinsätze; die endgültige Leistung und Einrichtung bleiben konfigurations- und fallspezifisch.
| Speicherbasierte Anordnung | POLARIS-Architektur | |
|---|---|---|
| Wirkprinzip | Gasfeder in externen Speichern + hydraulische Durchflussdrosselung | Kleines internes Gasvolumen + CFD-ausgelegte Ventile in einem Zylinder — keine externen Speicher oder Nadelventile |
| Einstellung | Drosselung einstellbar oder nicht einstellbar | Ventil und Voreinstellung für das angegebene Ereignis und die Konfiguration ausgewählt |
| Gewicht & Platzbedarf | Externe Komponenten erhöhen Masse und Deckfläche | Weniger externe Komponenten; leichter und kleiner bei vergleichbar geeignetem Einsatz |
| Kosten & Einrichtung | Konfigurationsabhängig | Integrierter Aufbau kann für geeignete Einsätze wirtschaftlicher und schneller einzurichten sein |
| Lieferung | Mehrere Anbieter | Patentiert — geliefert von Norwegian Dynamics (POLARIS) |
Eine nützliche erste Unterscheidung: Ein diskretes Stoß- oder Überlastereignis deutet auf einen Stoßdämpfer hin; wiederkehrende wellenzyklische Bewegung und kontinuierlicher Zugkraftbetrieb deuten auf Seegangskompensation. Ereignis-Wiederholrate, Rückstellzeit, thermische Belastung und verfügbarer Hub entscheiden über die Grenzfälle.
Kran-Stoßdämpfung — häufige Fragen
Was macht ein Kran-Stoßdämpfer?
Wie wird ein Kran-Stoßdämpfer ausgelegt?
Benötige ich einen Stoßdämpfer oder einen Seegangskompensator?
Welche Arten von Kran-Stoßdämpfern gibt es?
Wie schützt ein Stoßdämpfer die Kran-Kapazität?
Weiteres bei Norwegian Dynamics
- Dämpfung — Wie die Blendenabstimmung die PHC-Effizienz über die Wellenperioden hinweg festlegt.
- Kran-Traglasttabelle — Geschwindigkeitsformel, DAF-Abminderung, durchgerechnetes Beispiel.
- Dynamischer Verstärkungsfaktor (DAF) — Formel, durchgerechnetes Beispiel und DNV-Kontext.
Stoßdämpfung unterhalb des Hakens hinzufügen?
Senden Sie die effektive bewegte Masse und Lastdefinition, die relative Auftreffgeschwindigkeit oder äquivalente Fall-/Anlaufstrecke, die zulässige Spitze oder den DAF und deren Referenzlast, den verfügbaren Hub/die verfügbare Bauhöhe, Ereignis-Wiederholrate/Rückstellbetrieb, die Umgebung und die Projekt-/Klassenbasis. Wir liefern ein fallspezifisches POLARIS-Screening und die für die abschließende Verifikation erforderlichen Eingaben zurück.
In Aktion sehen
Passiver Seegangskompensator im Einsatz zur Stoßdämpfung
