Une mauvaise seconde détermine la charge maximale — une course et un amortisseur transforment le pic en effort maîtrisé.
Amortissement des chocs de grue
Bilan énergétique
Les amortisseurs de choc servent à réduire à zéro la vitesse d’une charge, depuis une vitesse relative initiale entre l’amortisseur et la charge. Pour définir les réglages appropriés de l’amortisseur, il faut fournir soit une distance de chute libre, soit une vitesse relative. Leur relation est donnée par le bilan énergétique :
Application pratique : Pour une application pratique de ce sujet, consultez l’amortisseur de choc de grue POLARIS et les études et analyses d’ingénierie.
\frac{1}{2} m v^2 = m g hOù v est la vitesse relative, g la gravité et h la distance de chute libre.
Pour en savoir plus sur le calcul de la vitesse relative à partir du mouvement du navire, consultez la section sur les tableaux des charges.
Les amortisseurs de choc absorbent l’énergie conformément à l’équation suivante :
E_{SA} = \mu \eta S m g (\psi – 1)Où \mu est un facteur de sécurité fixé à 0.9 (pour éviter d’utiliser toute la course), \eta est le rendement de l’amortisseur, S est la course de l’amortisseur et \psi est le facteur dynamique (poids statique =1).
La figure ci-dessous présente l’énergie absorbée par l’amortisseur de choc.
Prenons un exemple simple : un amortisseur de choc de course 1 meter et de rendement 50 %. Quelle est la chute libre maximale possible pour la charge si l’amplification dynamique admise est de 30 % ?
Nous utilisons alors simplement le bilan énergétique pour estimer :
m g h = \mu \eta S m g (\psi – 1)Ce qui se simplifie comme suit :
h = \mu \eta S (\psi – 1) = 0.9 \cdot 0.5 \cdot 1 \cdot (1.3-1) = 13.5\ \text{cm}Déterminer la course appropriée
Il est relativement simple de déterminer la course appropriée à partir des bilans énergétiques ci-dessus, illustrés dans le graphique (simplifié) ci-dessous, qui donne la vitesse relative maximale autorisée en fonction du facteur dynamique (DAF, \psi et de la course de l’amortisseur.
Exemple chiffré : de la vitesse relative à une course suffisante
- L’événement. Prenez l’exemple de levage sur pont de la page tableau des charges de la grue : vitesse relative vr = 1.25 m/s à la prise de charge. Chute libre équivalente : h = v²/2g ≈ 8 cm.
- La marge. Une course de 1 m à 50% de rendement, avec une réserve de course μ = 0.9 et un pic dynamique limité à ψ = 1.3, absorbe l’équivalent de h = 0.9 × 0.5 × 1 × 0.3 = 13.5 cm de chute libre.
- La vérification. 8 cm ≤ 13.5 cm — l’unité maintient le pic sous 1.3× le poids statique, avec marge. Les événements plus rapides nécessitent davantage de course ou un rendement supérieur : S = h / (μ η (ψ−1)).
Même bilan énergétique que ci-dessus, appliqué à l’envers — le graphique de la section précédente représente exactement ce compromis entre vitesse, course et facteur dynamique admissible.
Types d’amortisseurs de choc
Il existe deux principaux types d’amortisseurs de choc sur le marché :
- Amortisseurs de choc conventionnels, qui ne diffèrent pas sensiblement des PHC de base et utilisent un ressort à gaz combiné à une restriction de débit (pouvant différer dans les sens d’extension et de rétraction), réglable ou non.
- Amortisseurs de choc légers, un produit breveté fourni uniquement par Norwegian Dynamics, qui supprime efficacement le ressort à gaz et utilise un amortissement dynamique pour accroître le rendement de l’amortisseur. Les principaux avantages pour le client sont un coût réduit, un poids moindre, un encombrement plus faible et une installation plus rapide.
| Amortisseur de choc conventionnel | Amortisseur de choc léger | |
|---|---|---|
| Principe de fonctionnement | Ressort à gaz + restriction de débit (comme un PHC de base) | Pas de ressort à gaz — l’amortissement dynamique fait le travail |
| Possibilités de réglage | La restriction peut être réglable ou non | Amortissement conçu pour l’événement |
| Poids & encombrement | Plus lourd, plus grand | Plus léger, plus petit |
| Coût & installation | Coût plus élevé, installation plus lente | Coût réduit, installation plus rapide |
| Fourniture | Plusieurs fournisseurs | Breveté — fourni par Norwegian Dynamics (POLARIS) |
Événement unique ou cycles répétés : c’est la véritable distinction. Un amortisseur de choc traite le pic ponctuel ; lorsque le mou de câble suivi d’une charge de choc se répète dans la zone des vagues, utilisez la compensation de pilonnement.
Amortissement des chocs de grue — questions fréquentes
Que fait un amortisseur de choc de grue ?
Comment le dimensionner ?
Amortisseur de choc ou compensateur de pilonnement ?
Quels types existent ?
Comment protège-t-il la capacité de la grue ?
À découvrir chez Norwegian Dynamics
- Amortissement — Comment le réglage de l’orifice définit le rendement des PHC selon les périodes des vagues.
- Tableau des charges de la grue — Formule de vitesse, déclassement DAF, exemple chiffré.
- Facteur d’amplification dynamique (DAF) — Formule, exemple chiffré et contexte DNV.
Vous travaillez sur un levage qui en a besoin ?
POLARIS est conçu spécialement pour l’amortissement des chocs de grue. Envoyez le cas de choc (charge, vitesse, hauteur) et nous le dimensionnerons.
Voyez-le en action
Compensateur de pilonnement passif utilisé pour l’amortissement des chocs