The influence of stabilization of load positioning in an offshore crane on taut-slack phenomenon in a rope

• Autorzy: Maczyński A. , Wojciech S.

Warianty tytułu

PL

Wpływ stabilizacji położenia ładunku żurawia typu offshore na zjawisko odciążania i dociążania liny nośnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The peculiarity of offshore cranes, i.e. cranes based on ships or drilling platforms, is not only a significant motion of their base, but also the taut-slack phenomenon. Under some circumstances a rope can temporarily go completly slack, while a moment later, the force in the rope can increase to nominal or even higher value. Periodic occurence of such phenomena can be damaging to the supporting structure of the crane and its driver. In the paper, mathematical models of offshore cranes that allow for analysis of the taut-slack phenomenon are presented. Results of numerical calculations show that the method of load stabilization proposed by the authors in their ealier works can eliminate this problem.

PL

Specyfika pracy żurawi typu offshore, a więc żurawi posadowionych na jednostkach pływających nie polega tylko i wyłącznie na znacznych ruchach unoszenia ich bazy spowodowanych falowaniem morza. Innym niekorzystnym zjawiskiem jest odciążanie i dociążanie liny nośnej. W literaturze anglojęzycznej zjawisko to nazywane jest "taut-slack phenomenon". W pewnych warunkach może dojść do chwilowego, całkowitego odciążania liny. Natomiast po niedługim czasie wartość siły w linie przewyższa zwykle znacznie wartość obciążenia nominalnego, wynikającego z ciężaru ładunku. Cykliczne powtarzanie się takiej sytuacji jest oczywiście bardzo niekorzystne dla całej konstrukcji nośnej żurawia i jego układów napędowych. W niniejszym artykule przedstawiono modele matematyczne żurawia typu offshore pozwalające na analizę zjawiska taut-slack. Zaprezentowano wyniki symulacji numerycznych wskazujące, że zastosowanie zaproponowanej we wcześniejszych pracach autorów stabilizacji położenia ładunku eliminuje ten problem.

Słowa kluczowe

EN

offshore crane; dynamics; modeling; stabilization of position; taut-slack phenomenon

PL

żuraw typu offshore; dynamika; modelowanie; stabilizacja położenia; zjawisko taut-slack; zjawisko odciążania i dociążania liny nośnej

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. LVI, nr 3
• Strony: 279--289
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Maczyński A.

autor

Wojciech S.

• University of Bielsko-Biała, Faculty of Management and Computer Science, Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Poland,

Bibliografia

• [1] Maczyński A.: Pozycjonowanie i stabilizacja położenia ładunku żurawi wysięgnikowych, Zeszyty Naukowe ATH, Seria Rozprawy Naukowe, 2005.
• [2] Huang S.: Stability analysis of the heave motion of marine cable-body systems. Ocean Engineering 26. 1999, 531-546.
• [3] Vassalos D., Hang S.: Dynamics of small-sagged taut-slack marine cables. Computer & Structures 58 (3), 1996, 557-562.
• [4] Jordan, M. A., Bustamante, J.L.: Numerical stability analysis and control of umbilical-ROV systems in one-degree-of-freedom taut-slack condition. Nonlinear Dynamic 49, 2007, 163- 191.
• [5] Adamiec-Wójcik I., Maczyński A., Wojciech S.: Zastosowanie metody przekształceń jednorodnych w modelowaniu dynamiki urządzeń offshore. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2008.
• [6] Wu J. S., Sheu J. J.: An exact solution for a simplified model of the heave and pitch motions of a ship hull due to a moving load and a comparison with some experimental results, Journal of Sound and Vibration, Vol. 192, No. 2, 1996, 495-520.
• [7] Haddara M. R., Xu J.: On the identification of ship coupled heave-pitch motions using neutral networks, Ocean Engineering, 26, 1999, 381-400.
• [8] Osiński M., Maczyński A., Wojciech S.: The influence of ship's motion in regular wave on dynamics of an offshore crane. The Archive of Mechanical Engineering, Vol. 51, No.2, 2004, 131-163.
• [9] Wittbrodt, E., Adamiec-Wójcik, I., Wojciech, S.: Dynamics of flexible multibody systems. Springer, 2006.
• [10] Maczyński A., Wojciech S.: Dynamics of a Mobile Crane and Optimisation of the Slewing Motion of its Upper Structure, Nonlinear Dynamics, 32, 2003, 259-290.