Støtdemping for kraner

Energibalanse

Støtdempere brukes til å redusere hastigheten til en last fra en innledende relativ hastighet mellom støtdemperen og lasten til null. For å spesifisere riktige støtdemperinnstillinger må vi oppgi enten en fritt fall-avstand eller en relativ hastighet. Forholdet mellom dem finnes i energibalansen:

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

Hvor v er relativ hastighet, g er tyngdekraften og h er fritt fall-avstanden.

For å lære mer om beregning av relativ hastighet fra fartøysbevegelse, se avsnittet om lastdiagrammer.

Støtdempere absorberer energi i henhold til følgende ligning:

E_{SA} = \mu \eta S m g (\psi – 1)

Hvor \mu er en sikkerhetsfaktor satt til 0,9 (for å unngå full utnyttelse av slaglengden), \eta er støtdemperens virkningsgrad,  S er støtdemperens slaglengde og \psi er den dynamiske faktoren (statisk vekt =1).

En visuell fremstilling av energien absorbert av støtdemperen er vist i figuren nedenfor.

Energy balance crane shock absorber

Som et enkelt eksempel, la oss si at vi har en støtdemper med slaglengde 1 meter og virkningsgrad 50 %. Hva er den maksimale fritt fall-avstanden lasten kan ha hvis tillatt dynamisk forsterkning er 30 %?

Vi bruker da ganske enkelt energibalansen for å estimere:

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 nedenfor som gir maksimal tillatt relativ hastighet basert på dynamisk faktor (DAF, \psi ) og støtdemperens slaglengde.

Dynamic amplification vs speed and stroke curves using crane shock absorber

Typer støtdempere

Det finnes to hovedtyper av støtdempere på markedet:

  1. Konvensjonelle støtdempere, som ikke skiller seg vesentlig fra grunnleggende PHCer, bruker en gassfjær kombinert med en strømningsrestriksjon (som kan variere i forlengelses- og inntrekningsretning) som kan eller ikke kan justeres.
  2. Lette støtdempere, som er et patentert produkt kun levert av Norwegian Dynamics, som effektivt fjerner gassfjæren og bruker dynamisk demping som øker virkningsgraden til støtdemperen. De viktigste fordelene for kunden er lavere kostnad, lettere vekt, mindre fotavtrykk og raskere oppsett.