Absorption des chocs de grue

Bilan énergétique

Les amortisseurs de chocs sont utilisés pour réduire la vitesse d’une charge d’une vitesse relative initiale entre l’amortisseur et la charge jusqu’à zéro. Pour spécifier les réglages corrects de l’amortisseur, nous devons fournir soit une distance de chute libre, soit une vitesse relative. La relation entre les deux se trouve dans le bilan énergétique :

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

Où v est la vitesse relative, g est la gravité et h est 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 diagrammes de charge.

Les amortisseurs de chocs absorbent l’énergie selon 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 longueur de course), \eta est le rendement de l’amortisseur,  S est la longueur de course de l’amortisseur et \psi est le facteur dynamique (poids statique =1).

Une représentation visuelle de l’énergie absorbée par l’amortisseur de chocs est présentée dans la figure ci-dessous.

Energy balance crane shock absorber

À titre d’exemple simple, supposons que nous avons un amortisseur de chocs avec une longueur de course de 1 mètre et un rendement de 50 %. Quelle est la chute libre maximale que la charge peut avoir si l’amplification dynamique autorisée est de 30 % ?

Nous utilisons simplement le bilan énergétique pour estimer :

m g h = \mu \eta S m g (\psi – 1)

Ce qui se simplifie en :

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

Détermination de la longueur de course correcte

Il est relativement simple de trouver la longueur de course correcte à partir des bilans énergétiques ci-dessus, qui sont 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 de chocs.

Dynamic amplification vs speed and stroke curves using crane shock absorber

Types d'amortisseurs de chocs

Il existe deux types principaux d’amortisseurs de chocs sur le marché :

  1. Les amortisseurs de chocs conventionnels, qui ne diffèrent pas substantiellement des PHC basiques, utilisent un ressort à gaz combiné à une restriction de débit (qui peut différer dans les directions d’extension et de rétraction) pouvant être réglable ou non.
  2. Les amortisseurs de chocs légers, un produit breveté fourni exclusivement par Norwegian Dynamics, qui élimine effectivement le ressort à gaz et utilise un amortissement dynamique qui augmente l’efficacité de l’amortisseur. Les principaux avantages pour le client sont un coût réduit, un poids plus léger, un encombrement moindre et une installation plus rapide.