동적 증폭 계수(DAF)
동적 증폭 계수란 무엇인가?
동적 증폭 계수(DAF)는 리프팅 작업 중 최대 동적 하중과 정적 하중의 비율입니다. DAF 1.0은 동적 효과가 없음을 의미합니다 — 크레인은 페이로드의 정적 무게만 봅니다. DAF 2.0은 최대 동적 하중이 정적 무게의 두 배임을 의미합니다.
프로젝트 경로: 이 주제를 실제 프로젝트에 적용하려면 POLARIS 크레인 충격 흡수기 및 엔지니어링 해석를 참고하십시오.
해상 리프팅에서 파도는 페이로드가 아래에 매달려 있는 동안 크레인 팁을 위아래로 움직이게 합니다. 이 상대 운동은 리프팅 시스템에 동적 힘을 생성합니다 — 크레인 팁이 위로 가속할 때 장력이 급증하고 떨어질 때 느슨해집니다. DAF는 이러한 동적 힘이 잔잔한 물에서의 리프팅과 비교하여 얼마나 더 악화되는지를 나타냅니다.
보상 없는 해상 리프팅의 일반적인 DAF 값은 해상 상태, 크레인 강성 및 슬링 길이에 따라 1.2에서 2.5 사이입니다. 히브 보상기가 설치되면 DAF를 1.05–1.3으로 줄일 수 있으며, 이는 더 작은 크레인이 동일한 페이로드를 들어올리거나 동일한 크레인이 더 거친 바다에서 작동할 수 있음을 의미합니다.
DAF를 계산하는 방법
가장 간단한 DAF 추정은 DNV-OS-H205(현재 DNV-ST-N001)에서 나오며, 다음을 제공합니다:
DAF = 1 + aheave / g
여기서 aheave는 크레인 팁에서의 최대 수직 가속도이고 g는 중력 가속도(9.81 m/s²)입니다. 진폭 ζ와 주기 T를 가진 정현파 히브 운동의 경우:
aheave = ζ × (2π/T)²
예를 들어, 히브 진폭이 1.5 m이고 주기가 8초인 경우: aheave = 1.5 × (2π/8)² = 0.93 m/s², DAF = 1 + 0.93/9.81 = 1.09를 제공합니다. 이것은 크레인 팁 DAF일 뿐입니다 — 훅 DAF는 스트로크와 페이로드가 크레인 팁 움직임을 증폭하는 스프링-질량 시스템을 형성하기 때문에 더 높으며, 특히 공진 근처에서 두드러집니다.
더 정확한 DAF 계산은 전체 동적 시스템의 모델링이 필요합니다: 크레인 붐 강성, 와이어 로프 탄성, 도르래 마찰, 슬링 배치 및 페이로드 유체역학적 특성. OrcaFlex와 같은 도구가 일반적으로 사용됩니다.
DAF 및 히브 보상기 선택
히브 보상기의 주요 엔지니어링 이점은 DAF 감소입니다. 페이로드를 크레인 팁 운동에서 분리함으로써 보상기는 다른 방식으로 리프팅 시스템을 통해 전달될 동적 힘을 흡수합니다.
잘 조정된 수동 히브 보상기는 일반적으로 DAF를 60–90% 감소시키며, 이는 보상 없이 DAF 2.0을 볼 리프팅이 보상으로 DAF 1.1–1.4로 떨어짐을 의미합니다. 이것은 직접적인 비용 영향이 있습니다:
- 동일한 페이로드에 필요한 더 작은 크레인 용량
- 더 광범위한 기상 윈도우 — Hs 1.0 m 대신 Hs 2.5 m에서 리프트
- 슬링 과하중 및 떨어진 물체의 위험 감소
- 착지 중 해저 구조의 동적 부하 감소
DAF 제어가 중요한 무거운 해저 리프팅의 경우, ANTARES와 같은 적응형 수동 보상기는 DAF 감소와 운영 단순성의 최적 균형을 제공합니다.