The influence of a shock absorber on dynamics of an offshore pedestal crane

• Autorzy: Krukowski J. , Maczyński A. , Szczotka M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ układu anty-przeciążeniowego liny na dynamikę kolumnowego żurawia morskiego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Offshore pedestal cranes are devices installed on offshore platforms or vessels. A characteristic feature of any floating object is the significant movement caused by sea waving. These movements cause that the offshore cranes are exposed to dynamic loads reasonably higher than structures of similar operational parameters but operated on land. Therefore, they are equipped with special systems for overload reduction. One of them is the shock absorber. The paper presents a mathematical model of an offshore pedestal crane with a shock absorber. Results of numerical simulations are presented to assess the effectiveness of the shock absorber in conditions when large dynamic overloads occur.

PL

Żurawie montowane na statkach i platformach należą do grupy najczęściej wykorzystywanych urządzeń związanych z techniką morską. W procesie projektowania struktury i doboru mechanizmów napędowych tych maszyn szczególną uwagę poświęca się znaczącym ruchom unoszenia spowodowanym falowaniem morza. Ponieważ prace przeładunkowe muszą być wykonywane w warunkach intensywnego falowania, żurawie te są poddane znacznie większym siłom dynamicznym, niż odpowiadające im żurawie pracujące w warunkach lądowych. Są one wyposażane w różne systemy anty-przeciążeniowe, redukujące gwałtowne siły dynamiczne pojawiające się w trakcie podnoszenia ładunku. Jednym z takich układów jest urządzenie działające na zasadzie podobnej do amortyzatora. W pracy zaprezentowano model matematyczny umożliwiający przeprowadzanie analiz dynamicznych żurawi offshore wyposażonych w systemy anty-przeciążeniowe. Wykonano przykładowe symulacje numeryczne obrazujące efektywność działania układu w trakcie przykładowej operacji podnoszenia ładunku w warunkach powodujących znaczące przeciążenia liny nośnej.

Słowa kluczowe

EN

modelling; offshore crane; shock absorber

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 50 nr 4
• Strony: 953--966
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Krukowski J.

autor

Maczyński A.

autor

Szczotka M.

• National Oilwell Poland, Gdańsk, Poland,

Bibliografia

• 1. Adamiec-Wójcik I., Fałat P., Maczyński A., Wojciech S., 2009, Load stabilisation an A-frame – a type of an offshore crane, The Archive of Mechanical Engineering, 56, 1, 37-59
• 2. Balachandran B., Li Y.Y., Fang C.C., 1999, A mechanical filter concept for control of nonlinear crane-load oscillations, Journal of Sound and Vibrations, 228, 651-682
• 3. Cozijn J.L.. van der Wal R.J., Dunlop C., 2008, Model testing and complex numerical simulations for offshore installation, Proceeding of the 8th International Offshore and Polar Engineering Conference, Vancouver, I, 137-147
• 4. Ellermann K., Kreuzer E., 2003, Nonlinear dynamics in the motion of floating cranes, Multi-body System Dynamics, 9, 4, 377-387
• 5. Ellermann K., Kreuzer E., Markiewicz M., 2002, Nonlinear dynamics of floating cranes, Nonlinear Dynamics, 27, 2, 107-183
• 6. Ellermann K., Kreuzer E., Markiewicz M., 2003, Nonlinear primary resonances of a floating crane, Meccanica, 38, 5-18
• 7. Fałat P., 2004, Dynamic analysis of a sea crane of an A-frame type, PhD Thesis, Bielsko-Biała [in Polish]
• 8. Li Y.Y., Balachandran B., 2001, Analytical study of a system with a mechanical filter, Journal of Sound and Vibration, 247, 633-653
• 9. Maczyński A., 2005, Positioning and Stabilization of the Load for jib Cranes, University of Bielsko-Biała [in Polish]
• 10. Maczyński A.,Wojciech S., 2009, The influence of stabilization of load positioning in an offshore crane on taut-slack phenomenon in a rope, The Archive of Mechanical Engineering, LVI, 3, 279-290
• 11. Masoud Y.N., 2000, A control system for the reduction of cargo pendulation of ship-mounted cranes, Virginia Polytechnic Institute and State University, PhD Thesis, Blacksburg, Virginia
• 12. Masoud Z.N., Nayfeh A.H., Mook D.T., 2004, Cargo pendulation reduction of ship-mounted cranes, Nonlinear Dynamics, 35, 3, 299-311
• 13. Osiński M., Maczyński A., Wojciech S., 2004, The influence of ship’s motion in regular wave on dynamics of an offshore crane, The Archive of Mechanical Engineering, 51, 131-163
• 14. Osiński M., Wojciech S., 1994, Dynamic of hoisting appliances in marine conditions, Machine Vibration, 3, 76-84
• 15. Osiński M., Wojciech S., 1998, Application of nonlinear opitmisation methods to input shaping of the hoist drive of an off-shore crane, Nonlinear Dynamics, 17, 369-386
• 16. Pedrazzi C., Barbieri G., 1998, LARSC: Launch and recovery smart crane for naval ROV handling, 13th European ADAMS Users’ Conference, Paris
• 17. Schaub H., 2008, Rate-based ship-mounted crane payload pendulation control system, Control Engineering Practice, 16, 132-145
• 18. Urbaś A., Szczotka M., Maczyński A., 2010, Analysis of movement of the BOP crane under sea weaving conditions, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 48, 677-70
• 19. Wittbrodt E., Adamiec-Wójcik I., Wojciech S., 2006, Dynamics of Flexible Multibody Systems, Springer
• 20. Witz J.A., 1995, Parametric excitation of crane loads in moderate sea states, Ocean Engineering, 22, 4, 411-420