Absorção de Choque em Guindastes

Balanço energético

Os amortecedores de choque são usados para reduzir a velocidade de uma carga de uma velocidade relativa inicial entre o amortecedor e a carga até zero. Para especificar as configurações corretas do amortecedor, devemos fornecer uma distância de queda livre ou uma velocidade relativa. A relação entre elas é encontrada no balanço energético:

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

Onde v é a velocidade relativa, g é a gravidade e h é a distância de queda livre.

Para saber mais sobre o cálculo da velocidade relativa a partir do movimento da embarcação, consulte a seção sobre gráficos de carga.

Os amortecedores de choque absorvem energia de acordo com a seguinte equação:

E_{SA} = \mu \eta S m g (\psi – 1)

Onde \mu é um fator de segurança definido como 0,9 (para evitar o uso total do comprimento do curso), \eta é a eficiência do amortecedor,  S é o comprimento do curso do amortecedor e \psi é o fator dinâmico (peso estático =1).

Uma representação visual da energia absorvida pelo amortecedor de choque é mostrada na figura abaixo.

Energy balance crane shock absorber

Como exemplo simples, digamos que temos um amortecedor de choque com comprimento de curso de 1 metro e eficiência de 50%. Qual é a queda livre máxima que a carga pode ter se a amplificação dinâmica permitida for de 30%?

Então simplesmente usamos o balanço energético para estimar:

m g h = \mu \eta S m g (\psi – 1)

O que simplifica para:

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

Determinação do comprimento de curso correto

É relativamente simples encontrar o comprimento de curso correto com base nos balanços energéticos acima, que são ilustrados no gráfico (simplificado) abaixo, que fornece a velocidade relativa máxima permitida com base no fator dinâmico (DAF, \psi e no curso do amortecedor de choque.

Dynamic amplification vs speed and stroke curves using crane shock absorber

Tipos de amortecedores de choque

Existem dois tipos principais de amortecedores de choque no mercado:

  1. Amortecedores de choque convencionais, que não diferem substancialmente dos PHCs básicos, utilizam uma mola a gás combinada com uma restrição de fluxo (que pode diferir nas direções de extensão e retração) que pode ou não ser ajustável.
  2. Amortecedores de choque leves, que são um produto patenteado fornecido exclusivamente pela Norwegian Dynamics, que efetivamente remove a mola a gás e usa amortecimento dinâmico que aumenta a eficiência do amortecedor. Os principais benefícios para o cliente são menor custo, menor peso, menor pegada e configuração mais rápida.