Wyznaczenie parametrów zastępczych uproszczonego modelu kolumny żurawia typu offshore

• Autorzy: Krukowski J. , Maczyński A.

Warianty tytułu

EN

Assignment the alternative parameters of simplified model of the offshore crane pedestal

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Modele dla analizy dynamicznej układów mechanicznych powinny w zadowalającym stopniu oddawać ich własności. Często, szczególnie z stosowaniem metody elementów skończonych lub sztywnych elementów skończonych, prowadzi to do modeli o znacznej liczbie stopni swobody, przez co ich przydatność do zagadnień związanych ze sterowaniem jest mała. Autorzy artykułu opracowują model żurawia typu offshore, przeznaczony do analizy pracy układu przeciwprzeciążeniowego AOPS (Automatic Overload Protection System) oraz zagadnień dotyczących jego sterowania. Aby zapewnić wystarczającą efektywność numeryczną całego modelu, autorzy poszukują uproszczonych modeli podukładów żurawia, dobrze oddających ich istotne cechy. Jednym z podukładów żurawi typu offshore jest kolumna, na której zamontowana jest cześć obrotowa. Wysokość kolumny może wynosić nawet kilkadziesiąt metrów. Z uwagi na dynamikę ładunku żurawia istotne są głównie przemieszczenie poziome i kąt pochylenia górnej płaszczyzny kolumny. Uwzględnienie tego pochylenia można uzyskać, modelując kolumnę metodą sztywnych elementów skończonych. Takie podejście powoduje jednak znaczny wzrost liczby stopni swobody układu, a zatem także czasu obliczeń. Dlatego w opracowanym modelu autorzy proponują inne podejście polegające na zamodelowaniu kolumny dwoma sztywnymi elementami skończonymi o zmiennej długości, połączonymi elementem sprężysto-tłumiącym. Długość elementów zależy od aktualnego stanu dynamicznego układu. W artykule zostanie przedstawiona metoda wyznaczania parametrów zastępczych modelu kolumny. W tym celu opracowane zostaną modele kolumny z zastosowaniem metody elementów skończonych.

EN

Models for dynamic analysis of mechanical systems should return them ownership in a satisfactory grade. Often, especially when applying the Finite Elements Method or Rigid Finite Elements Method leads to the models with large numbers of degree of freedom, so their relevance to the control in low. The authors of this article develop a model of offshore crane for purpose of work Automatic Overload Protection System and steering issues. To ensure sufficient numerical efficiency of the entire model, authors are looking for simplified models of subsystems of the crane, well donate their essential features. One of the subsystems of the offshore crane is pedestal, on which is mounted siew part. Height of pedestals can be up to tens of meters. Due to dynamic of the crane cargo the important are horizontal displacement and angle of inclination of the upper pedestal flange. Taking into account the inclination can be obtained by aligning a pedestal of Rigid Finite Elements. This approach, however, causes a significant increase in the number of degrees of freedom, and calculation time. Therefore, the authors propose a model developed another approach. The pedestal is modeled by two rigid finite elements, with variable length, connected each other by the elastic - damping component. The article will be presented alternative method of determining the substitute parameters of the pedestal. For the purpose of this analysis has been made the model in the one of the Final Element Method program.

Słowa kluczowe

PL

żuraw typu offshore; układ mechaniczny; model żurawia; analiza dynamiczna

EN

offshore crane; mechanical system; model for dynamic analysis; dynamic analysis

• Wydawca: Instytutu Technologii Eksploatacji
• Czasopismo: Problemy Maszyn Roboczych
• Rocznik: 2009
• Tom: Z. 33
• Strony: 25--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Krukowski J.

autor

Maczyński A.

• National Oilwell Poland, 80-955 Gdańsk, Marynarki Polskiej 96

Bibliografia

• 1.Adamiec-Wójcik 1., Maczyński A., Wojciech S.: Zastosowanie metody przekształceń jednorodnych w modelowaniu dynamiki urządzeń offshore, WKŁ, Warszawa, 2008.
• 2.Balachandran B., Li YY., Fang CC.: A mechanical filter concept for control of nonlinear crane-load oscillations, Journal of Sound & Vibrations, 228, 1999,651-682.
• 3.Ellermann K., Kreuzer E.: Nonlinear dynamics in the motion of floating cranes, Multibody System Dynamics, Vol. 9, No. 4, 2003, 377-387.
• 4.Masoud Z.N.: A control system for the reduction of cargo pendulation of ship-mounted cranes, Virginia Polytechnic Institute and State University, Doctoral Thesis, Blacksburg, Virginia, USA, 2000.
• 5.Norma EN 13852-1, Cranes - Offshore cranes - Part 1: General- purpose offshore cranes, Maj 2004.