Hvordan dimensjonerer du en kranstøtdemper?

Fra energibalansen: demperen tar E = μ·η·S·mg·(ψ−1), med μ = 0.9 som sikkerhetsfaktor for slagreserve, η virkningsgraden og S slaglengden. Regneeksempel: et slag på 1 m med 50% virkningsgrad begrenset til 30% dynamisk forsterkning absorberer tilsvarende et fritt fall på 13.5 cm.

Trenger jeg en støtdemper eller en hivkompensator?

En støtdemper beskytter mot en enkelthendelse — dekksløft, avløfting, fasthekting eller overlast. Der slakk-og-rykk-sykluser gjentas gjennom bølgesonen, er hivkompensering riktig verktøy, fordi den holder wiren kontinuerlig strukket.

Hvilke typer kranstøtdempere finnes?

Konvensjonelle enheter kombinerer en gassfjær med en strømningsbegrensning, mye likt en enkel passiv hivkompensator. Lette støtdempere — et patentert Norwegian Dynamics-produkt — fjerner gassfjæren og bruker i stedet dynamisk demping, noe som gir lavere kostnad, vekt, fotavtrykk og klargjøringstid.

Hvordan beskytter en støtdemper kranens kapasitet?

Offshore lastdiagrammer reduseres av den dynamiske faktoren. Ved å holde rykktoppen nær minstefaktoren i stedet for å la den skyte i været, beholder samme diagramcelle mesteparten av kapasiteten sin — mekanikken finner du på siden om kranlastdiagram.

Kranstøtdemping

Ett dårlig sekund avgjør toppbelastningen — et slag og en demper gjør spissen om til et dytt.

Kranstøtdemping

Q: Hva gjør en kranstøtdemper?

Den bringer en nyttelast fra en innledende relativ hastighet til null over et kontrollert slag, og absorberer energien fra en rykk- eller slamminghendelse slik at maksimal kroklast holder seg nær den statiske vekten i stedet for å stige til et multiplum av den.

Energibalanse

Støtdempere brukes til å redusere hastigheten til en nyttelast fra en innledende relativ hastighet mellom støtdemperen og nyttelasten til null. For å angi riktige innstillinger for støtdemperen må vi oppgi enten en fallhøyde eller en relativ hastighet. Sammenhengen mellom dem finnes i energibalansen:

Praktisk bruk: For praktisk bruk av dette temaet, se POLARIS kranstøtdemper og tekniske studier og analyser.

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

Der $v$ er den relative hastigheten, $g$ er tyngdeakselerasjonen og $h$ er fallhøyden.

For å lære mer om å beregne relativ hastighet fra fartøybevegelse, se avsnittet om lastdiagrammer.

Støtdempere absorberer energi i henhold til følgende ligning:

E_{SA} = \mu \eta S m g (\psi – 1)

Der $\mu$ er en sikkerhetsfaktor satt til 0.9 (for å unngå å bruke opp hele slaglengden), $\eta$ er støtdemperens virkningsgrad, $S$ er støtdemperens slaglengde og $\psi$ er den dynamiske faktoren (statisk vekt =1).

En visuell fremstilling av energien som absorberes av støtdemperen, vises i figuren under.

Som et enkelt eksempel, la oss si at vi har en støtdemper med slaglengde 1 meter og virkningsgrad 50 %. Hva er det maksimale frie fallet nyttelasten kan ha dersom tillatt dynamisk forsterkning er 30 %?

Vi bruker deretter ganske enkelt energibalansen til å anslå:

m g h = \mu \eta S m g (\psi – 1)

Som forenkles til:

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

Finne riktig slaglengde

Det er relativt enkelt å finne riktig slaglengde basert på energibalansene over, som er illustrert i det (forenklede) diagrammet under, som viser maksimal tillatt relativ hastighet basert på dynamisk faktor (DAF, $\psi$ og støtdemperens slaglengde.

Regneeksempel: fra relativ hastighet til et slag som holder

Hendelsen. Ta dekksløfteksempelet fra siden om kranlastdiagram: relativ hastighet v_r = 1.25 m/s under dekksløftet. Tilsvarende fritt fall: h = v²/2g ≈ 8 cm.
Kapasiteten. Et slag på 1 m med 50% virkningsgrad, med μ = 0.9 i slagreserve og dynamisk topp begrenset til ψ = 1.3, absorberer tilsvarende h = 0.9 × 0.5 × 1 × 0.3 = 13.5 cm fritt fall.
Kontrollen. 8 cm ≤ 13.5 cm — enheten holder toppen under 1.3× statisk vekt, med margin. Raskere hendelser krever lengre slaglengde eller høyere virkningsgrad: S = h / (μ η (ψ−1)).

Samme energibalanse som over, kjørt i revers — diagrammet i forrige avsnitt viser nøyaktig denne avveiningen mellom hastighet, slaglengde og tillatt dynamisk faktor.

Typer støtdempere

Det finnes to hovedtyper støtdempere på markedet:

Konvensjonelle støtdempere, som ikke skiller seg vesentlig fra enkle PHC-er, og som bruker en gassfjær kombinert med en strømningsbegrensning (som kan variere ved uttrekk og inntrekk) som kan være justerbar eller ikke.
Lette støtdempere, som er et patentert produkt som kun leveres av Norwegian Dynamics, og som i praksis fjerner gassfjæren og i stedet bruker dynamisk demping som øker støtdemperens virkningsgrad. De viktigste fordelene for kunden er lavere kostnad, lavere vekt, mindre fotavtrykk og raskere klargjøring.

	Konvensjonell støtdemper	Lett støtdemper
Virkemåte	Gassfjær + strømningsbegrensning (som en enkel PHC)	Ingen gassfjær — dynamisk demping gjør jobben
Justerbarhet	Begrensningen kan være justerbar eller ikke	Demping tilpasset hendelsen
Vekt og fotavtrykk	Tyngre, større	Lettere, mindre
Kostnad og klargjøring	Høyere kostnad, tregere klargjøring	Lavere kostnad, raskere klargjøring
Leverandør	Flere leverandører	Patentert — levert av Norwegian Dynamics (POLARIS)

Det avgjørende skillet er enkelthendelse versus gjentatte sykluser: en støtdemper håndterer den enkeltstående toppen; der slakk–rykk gjentas gjennom bølgesonen, bruk hivkompensering.

Kranstøtdemping — ofte stilte spørsmål

Hva gjør en kranstøtdemper?

Den bringer nyttelasten fra en innledende relativ hastighet til null over et kontrollert slag, og absorberer rykk- eller slammingenergien slik at maksimal kroklast holder seg nær statisk vekt i stedet for å stige til et multiplum av den.

Hvordan dimensjoneres en?

Fra energibalansen på denne siden: E = μ η S mg (ψ−1), med μ = 0.9 i slagreserve. Regneeksempelet: et slag på 1 m med 50% virkningsgrad begrenset til ψ = 1.3 absorberer tilsvarende 13.5 cm fritt fall.

Støtdemper eller hivkompensator?

Støtdemper for en enkelthendelse — dekksløft, avløfting, fasthekting, overlast. Hivkompensering for gjentatt bevegelse gjennom bølgesyklusen, fordi den holder wiren kontinuerlig strukket i stedet for å tilbakestilles etter ett støt.

Hvilke typer finnes?

Konvensjonell (gassfjær + strømningsbegrensning) og lett (ingen gassfjær, dynamisk demping) — den lette arkitekturen er et patentert Norwegian Dynamics-produkt, med lavere kostnad, vekt, fotavtrykk og klargjøringstid.

Hvordan beskytter den kranens kapasitet?

Offshore lastdiagrammer reduseres av den dynamiske faktoren. Ved å begrense rykktoppen nær minstefaktoren holdes diagramcellen nær full kapasitet — regnestykket finner du på siden om kranlastdiagram.

Relatert hos Norwegian Dynamics

Demping — Hvordan dysejustering fastsetter PHC-virkningsgraden over ulike bølgeperioder.
Kranlastdiagram — Hastighetsformel, DAF-kapasitetsreduksjon, regneeksempel.
Dynamisk forsterkningsfaktor (DAF) — Formel, regneeksempel og DNV-kontekst.

Jobber du med et løft som trenger dette?

POLARIS er spesialbygget for kranstøtdemping. Send støttilfellet (last, hastighet, høyde), så dimensjonerer vi det.

Se det i aksjon

Passiv hivkompensator brukt til støtdemping