Amortiguación de impactos en grúas
Cribe la energía. Luego verifique el pico.
Superar el cribado de energía es solo un resultado.
El ejemplo compara la demanda del evento con una asignación de energía simplificada. El pico transitorio real todavía necesita una verificación independiente.
Lo que aporta el evento.
Una velocidad de acoplamiento relativa de aproximadamente 3.13 m/s corresponde a aproximadamente 0.500 m de distancia equivalente de caída libre/recorrido.
Lo que permite este cribado.
Para los supuestos declarados, μ × η × S × (ψallow − 1) da 0.540 m. Esta no es la carrera física del amortiguador.
La masa efectiva es igual a la masa de referencia · carrera física S = 4 m · fracción de carrera utilizable μ = 0.9 · factor de energía η = 0.5 · DAF permitido ψallow = 1.3.
Carrera física requerida según este cribado: 0.50 ÷ [0.9 × 0.5 × (1.3 − 1)] ≈ 3.70 m. Este ejemplo utiliza 4 m.
50 cm está por debajo de 54 cm. Eso no establece que el pico transitorio se mantenga por debajo del DAF permitido de 1.3. La respuesta fuerza-carrera configurada y el sistema acoplado de grúa, cable, aparejo y carga útil deben verificar el pico real.
Lea las ecuaciones de energía y el cálculo revisado ↓Ejemplo resuelto revisado y supuestos
Ejemplo resuelto de cribado: de la velocidad relativa a la carrera
- El evento. Utilice una distancia equivalente ilustrativa de caída libre/recorrido de 50 cm. Esto corresponde a una velocidad de acoplamiento relativa de aproximadamente 3.13 m/s.
- Los supuestos indicados. Sea meff = mref, carrera física S = 4 m, fracción de carrera utilizable μ = 0.9, factor de energía η = 0.5 y DAF permitido ψallow = 1.3. Estos son valores de ejemplo, no valores de diseño transferibles.
- El cribado. La carrera física requerida es de aproximadamente 3.70 m. Usando 4 m se obtiene hcap = μ η S (ψallow − 1) = 54 cm. Dado que 50 cm ≤ 54 cm, el ejemplo supera el cribado de energía. Una comprobación transitoria todavía debe verificar el pico real y el margen de carrera de trabajo.
El gráfico de la sección de supuestos del gráfico es un cribado ilustrativo independiente y utiliza los supuestos indicados en su leyenda.
No interprete el gráfico como el ejemplo resuelto.
El gráfico original y el ejemplo resuelto utilizan factores de energía diferentes. Mantenga sus supuestos vinculados a sus resultados.
Con μ = 0.9, S = 4 m, masa efectiva/de referencia iguales y DAF permitido de 1.3, el ejemplo da una asignación equivalente de 54 cm.
El gráfico utiliza μ = 0.9, masa efectiva/de referencia iguales y g = 9.81 m/s². Varía la carrera física y el DAF permitido para representar la velocidad de acoplamiento relativa máxima.
Ninguno de los dos factores es un valor universal del producto. Utilice la fracción de carrera utilizable específica del caso y la respuesta fuerza-carrera verificada. Una curva representada gráficamente es un cribado ilustrativo, no un certificado de rendimiento del equipo.
Mantenga tres comprobaciones en la selección.
Referencia y demanda
Defina la masa móvil efectiva, la velocidad de acoplamiento relativa o la distancia equivalente del evento, el pico permitido y la carga estática utilizada como referencia de su DAF.
Respuesta transitoria
Verifique la curva fuerza-carrera configurada, la rigidez y precarga del sistema, el pico real y el margen dentro del recorrido utilizable.
Servicio repetido
Compruebe la recurrencia, el tiempo de reposición, el servicio térmico, el entorno, la orientación y la base de proyecto/clase designada.
Utilice la configuración del equipo y el evento del proyecto para establecer la evaluación. Vea los datos que debe enviar con un caso →
Balance de energía
Un amortiguador de grúa reduce la velocidad de acoplamiento relativa de una carga útil a lo largo de una carrera controlada. Para un cribado preliminar, defina la masa efectiva que participa en el evento, m_{eff}, y ya sea la velocidad de acoplamiento relativa, v_{rel}, o su distancia equivalente de caída libre/recorrido, h:
Aplicación práctica: este cribado es una entrada para una selección específica del caso; véase amortiguador de grúa POLARIS y estudios de ingeniería y análisis.
E_{event} = \frac{1}{2} m_{eff} v_{rel}^{2} = m_{eff} g hLa asignación de energía simplificada del lado del amortiguador utilizada en esta página es:
E_{available} \approx \mu \eta S W_{ref} (\psi_{allow} – 1)Aquí \mu es la fracción utilizable específica del caso de la carrera física, \eta representa la respuesta fuerza-carrera verificada utilizada para el cribado, S es la carrera física, W_{ref} es la carga estática indicada utilizada como referencia del DAF, y \psi_{allow} es el pico permitido dividido por esa referencia. La carrera resultante del cribado preliminar es:
S_{req} \ge \frac{m_{eff} v_{rel}^{2}}{2 \mu \eta W_{ref} (\psi_{allow} – 1)}Esta es una relación de cribado, no una verificación final de la carga pico. El dimensionamiento final comprueba la curva fuerza-carrera configurada, la rigidez y precarga de grúa/cable/aparejo, el margen de carrera, la recurrencia del evento, el servicio de reposición y térmico, el entorno, la orientación y la base de proyecto/clase.
Cribado ilustrativo. Suponga m_{eff}=m_{ref}, una carrera física de 4 m, una fracción de carrera utilizable específica del caso \mu=0.9, \eta=0.5, y un pico permitido \psi_{allow}=1.3. La distancia equivalente del evento que se ajusta a la asignación de energía simplificada es:
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}. Dado que 0.500 m está por debajo de 0.540 m, este caso supera el cribado de energía simplificado bajo los supuestos indicados. Ese resultado no demuestra por sí solo que el pico transitorio se mantenga por debajo de 1.3; el sistema acoplado y la respuesta fuerza-carrera configurada deben verificarlo.
Cómo determinar la longitud de carrera correcta
El gráfico simplificado de la sección de supuestos del gráfico anterior ilustra la velocidad de acoplamiento relativa máxima frente a la carrera física y el DAF permitido. Los valores representados corresponden a \mu=0.9, \eta=0.9, g=9.81\ \text{m/s}^{2} y m_{eff}=m_{ref}. Esos son supuestos del gráfico, no valores universales del producto. Utilice una fracción de carrera utilizable específica del proyecto, una respuesta fuerza-carrera verificada, la masa efectiva y la referencia de DAF indicada antes de seleccionar una unidad.
Tipos de amortiguadores
Esta página compara dos configuraciones habituales:
- Los amortiguadores convencionales basados en acumulador combinan habitualmente un resorte de gas en acumuladores externos con una restricción de flujo hidráulico. La restricción puede variar según la dirección de la carrera y puede o no ser ajustable.
- POLARIS, la arquitectura ligera patentada de Norwegian Dynamics, utiliza un pequeño volumen de gas interno como resorte de gas y válvulas diseñadas mediante CFD dentro de un único cilindro hidráulico — sin acumuladores externos ni válvulas de aguja. Menos componentes externos hacen que el conjunto sea más ligero, más compacto y más económico para los servicios de impacto en cubierta adecuados; el rendimiento final y la puesta a punto siguen siendo específicos de la configuración y del caso.
| Configuración basada en acumulador | Arquitectura POLARIS | |
|---|---|---|
| Principio de funcionamiento | Resorte de gas en acumuladores externos + restricción de flujo hidráulico | Pequeño volumen de gas interno + válvulas diseñadas mediante CFD en un único cilindro — sin acumuladores externos ni válvulas de aguja |
| Ajuste | La restricción puede o no ser ajustable | Válvula y ajuste preestablecido seleccionados para el evento y la configuración indicados |
| Peso y espacio ocupado | Los componentes externos añaden masa y espacio en cubierta | Menos componentes externos; más ligero y compacto para un servicio adecuado comparable |
| Coste y puesta a punto | Depende de la configuración | La disposición integrada puede ser más económica y rápida de poner a punto para los servicios adecuados |
| Suministro | Varios proveedores | Patentado — suministrado por Norwegian Dynamics (POLARIS) |
Una primera distinción útil: un evento discreto de impacto o sobrecarga apunta a un amortiguador; el movimiento cíclico repetido por oleaje y el servicio de tensión continua apuntan a compensación de heave. La recurrencia del evento, el tiempo de reposición, el servicio térmico y la carrera disponible determinan los casos límite.
Amortiguación de impactos en grúas — preguntas frecuentes
¿Qué hace un amortiguador de grúa?
¿Cómo se dimensiona un amortiguador de grúa?
¿Necesito un amortiguador o un compensador de heave?
¿Qué tipos de amortiguadores de grúa existen?
¿Cómo protege un amortiguador la capacidad de la grúa?
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¿Va a añadir amortiguación de impactos bajo el gancho?
Envíe la masa móvil efectiva y la definición de carga, la velocidad de acoplamiento relativa o la distancia equivalente de caída libre/recorrido, el pico admisible o el DAF y su carga de referencia, la carrera/altura libre disponible, la recurrencia del evento/servicio de reposición, el entorno y la base de proyecto/clase. Le devolveremos un cribado POLARIS específico del caso y los datos necesarios para la verificación final.
Véalo en acción
Compensador pasivo de heave utilizado para amortiguación de impactos
