Hoe dimensioneert u een kraanschokdemper?

Uit de energiebalans: de demper neemt E = μ·η·S·mg·(ψ−1) op, met μ = 0.9 als veiligheidsfactor voor slagreserve, η de efficiëntie en S de slag. Uitgewerkt voorbeeld: een slag van 1 m met 50% efficiëntie, begrensd tot 30% dynamische vergroting, absorbeert het equivalent van een vrije val van 13.5 cm.

Heb ik een schokdemper of een deiningscompensator nodig?

Een schokdemper beschermt tegen een enkele gebeurtenis — oppakken van het dek, loskomen van de last, vasthaken of overbelasting. Waar cycli van slappe kabel en schokbelasting zich in de golfzone herhalen, is deiningscompensatie de juiste oplossing, omdat die de kabel continu gespannen houdt.

Welke typen kraanschokdempers bestaan er?

Conventionele units combineren een gasveer met een stroombegrenzing, net als een basis passieve deiningscompensator. Lichtgewicht schokdempers — een gepatenteerd product van Norwegian Dynamics — verwijderen de gasveer en gebruiken in plaats daarvan dynamische demping, wat kosten, gewicht, voetafdruk en opbouwtijd verlaagt.

Hoe beschermt een schokdemper de kraancapaciteit?

Offshore hijstabellen passen derating toe op basis van de dynamische factor. Door de schokpiek dicht bij de minimumfactor te houden in plaats van deze te laten stijgen, behoudt dezelfde tabelcel het grootste deel van haar capaciteit — de werking staat op de pagina over de kraanhijstabel.

Schokdemping voor kranen

Eén slechte seconde bepaalt de piekbelasting — een slag en een demper maken van de piek een geleidelijke belasting.

Kraanschokdemping

Q: Wat doet een kraanschokdemper?

Hij brengt een lading vanaf een initiële relatieve snelheid over een gecontroleerde slag tot nul en absorbeert de energie van een schokbelasting of slag, zodat de piekbelasting op de haak dicht bij het statische gewicht blijft in plaats van tot een veelvoud daarvan te stijgen.

Energiebalans

Schokdempers worden gebruikt om de snelheid van een lading vanaf een initiële relatieve snelheid tussen de schokdemper en de lading tot nul te reduceren. Om de juiste instellingen voor de schokdemper te bepalen, moeten we een vrije-valafstand of een relatieve snelheid opgeven. De relatie hiertussen volgt uit de energiebalans:

Praktische toepassing: Voor de praktische toepassing van dit onderwerp, zie POLARIS-kraanschokdemper and engineeringstudies en analyses.

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

Waar $v$ de relatieve snelheid is, $g$ de zwaartekracht is en $h$ de vrije-valafstand is.

Lees de sectie over hijstabellen voor meer informatie over het berekenen van de relatieve snelheid uit scheepsbewegingen.

Schokdempers absorberen energie volgens de volgende vergelijking:

E_{SA} = \mu \eta S m g (\psi – 1)

Waar $\mu$ een veiligheidsfactor is ingesteld op 0.9 (om te voorkomen dat de volledige slaglengte wordt benut), $\eta$ de efficiëntie van de schokdemper is, $S$ de slaglengte van de schokdemper is en $\psi$ de dynamische factor is (statisch gewicht =1).

In onderstaande afbeelding ziet u de energie die de schokdemper absorbeert.

Neem als eenvoudig voorbeeld een schokdemper met een slaglengte van 1 meter en een efficiëntie van 50 %. Wat is de maximale vrije val van de lading bij een toegestane dynamische vergroting van 30 %?

We gebruiken vervolgens de energiebalans om te schatten:

m g h = \mu \eta S m g (\psi – 1)

Dit vereenvoudigt tot:

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

De juiste slaglengte bepalen

Op basis van de bovenstaande energiebalansen is het relatief eenvoudig om de juiste slaglengte te bepalen. Deze zijn weergegeven in de onderstaande (vereenvoudigde) grafiek, die de maximaal toegestane relatieve snelheid geeft op basis van de dynamische factor (DAF, $\psi$ en de slag van de schokdemper.

Uitgewerkt voorbeeld: van relatieve snelheid naar een toereikende slag

De gebeurtenis. Neem het voorbeeld van een dek-hijs van de pagina met de kraanhijstabel-pagina: relatieve snelheid v_r = 1.25 m/s bij het oppakken. Gelijkwaardige vrije val: h = v²/2g ≈ 8 cm.
De marge. Een slag van 1 m met 50% efficiëntie, met μ = 0.9 slagreserve en een dynamische piek begrensd tot ψ = 1.3, absorbeert het equivalent van h = 0.9 × 0.5 × 1 × 0.3 = 13.5 cm vrije val.
De controle. 8 cm ≤ 13.5 cm — de unit houdt de piek onder 1.3× statisch gewicht, met marge. Snellere gebeurtenissen vereisen meer slag of een hogere efficiëntie: S = h / (μ η (ψ−1)).

Dezelfde energiebalans als hierboven, omgekeerd toegepast — de grafiek in de vorige sectie toont precies deze afweging van snelheid tegenover slag en toegestane dynamische factor.

Typen schokdempers

Er zijn twee hoofdtypen schokdempers op de markt:

Conventionele schokdempers, die niet wezenlijk verschillen van Basis-PHC’s en een gasveer combineren met een stroombegrenzing (die kan verschillen voor uit- en inschuifrichting) en al dan niet instelbaar kan zijn.
Lichtgewicht schokdempers, een gepatenteerd product dat uitsluitend door Norwegian Dynamics wordt geleverd, waarbij de gasveer effectief vervalt en dynamische demping de efficiëntie van de schokdemper verhoogt. De belangrijkste voordelen voor de klant zijn lagere kosten, lager gewicht, een kleinere voetafdruk en een snellere opbouw.

	Conventionele schokdemper	Lichtgewicht schokdemper
Werkingsprincipe	Gasveer + stroombegrenzing (zoals een Basis-PHC)	Geen gasveer — dynamische demping doet het werk
Instelbaarheid	Begrenzing kan al dan niet instelbaar zijn	Demping ontworpen voor de gebeurtenis
Gewicht & voetafdruk	Zwaarder, groter	Lichter, kleiner
Kosten & opbouw	Hogere kosten, tragere opbouw	Lagere kosten, snellere opbouw
Levering	Meerdere leveranciers	Gepatenteerd — geleverd door Norwegian Dynamics (POLARIS)

Een enkele gebeurtenis versus herhaalde cycli is het werkelijke onderscheid: een schokdemper verwerkt de eenmalige piek; gebruik deiningscompensatie.

Schokdemping voor kranen — veelgestelde vragen

Wat doet een kraanschokdemper?

Hij brengt de lading vanaf een initiële relatieve snelheid over een gecontroleerde slag tot nul en absorbeert de energie van schokbelasting of slag, zodat de piekbelasting op de haak dicht bij het statische gewicht blijft in plaats van tot een veelvoud daarvan te stijgen.

Hoe wordt de maat bepaald?

Uit de energiebalans op deze pagina: E = μ η S mg (ψ−1), met μ = 0.9 slagreserve. Het uitgewerkte voorbeeld: een slag van 1 m met 50% efficiëntie, begrensd tot ψ = 1.3, absorbeert een vrije-valequi valent van 13.5 cm.

Schokdemper of deiningscompensator?

Een demper voor een enkele gebeurtenis — oppakken van het dek, loskomen van de last, vasthaken, overbelasting. Deiningscompensatie voor herhaalde bewegingen in golfcycli, omdat deze de kabel continu gespannen houdt in plaats van na één klap te resetten.

Welke typen bestaan er?

Conventioneel (gasveer + stroombegrenzing) en lichtgewicht (geen gasveer, dynamische demping) — de lichtgewichtarchitectuur is een gepatenteerd product van Norwegian Dynamics, met lagere kosten, lager gewicht, kleinere voetafdruk en kortere opbouwtijd.

Hoe beschermt dit de kraancapaciteit?

Offshore hijstabellen passen derating toe op basis van de dynamische factor. Door de schokpiek dicht bij de minimumfactor te begrenzen, blijft de tabelcel dicht bij de volledige capaciteit — de berekening staat op de pagina met de crane load chart page.

Gerelateerd bij Norwegian Dynamics

Demping — Hoe afstelling van de doorlaatopening de PHC-efficiëntie over golfperioden bepaalt.
Kraanhijstabel — Snelheidsformule, DAF-derating, uitgewerkt voorbeeld.
Dynamische vergrotingsfactor (DAF) — Formule, uitgewerkt voorbeeld en DNV-context.

Werkt u aan een hijs die dit nodig heeft?

POLARIS is speciaal ontwikkeld voor schokdemping voor kranen. Stuur de schokbelastingcase (lading, snelheid, hoogte) en wij bepalen de maat.

Zie het in actie

Passieve deiningscompensator gebruikt voor schokdemping