Представляем черную технологию, которая делает морской кран таким же устойчивым, как гора на ветру и волнах

Вам когда-нибудь было трудно поверить, когда вы видите корабль, покачивающийся на бушующих волнах, а кран на борту может точно поднимать и стабильно перемещать десятки тонн грузов? Сегодня давайте раскроем главную тайну его способности противостоять штормам и сохранять стабильность.

Первая задача: сложные движения океана

Проблемы устойчивости, с которыми сталкиваются морские краны, гораздо сложнее, чем проблемы устойчивости кранов на суше. Земля неподвижна, а корабль представляет собой платформу, которая постоянно движется с шестью степенями свободы в ответ на волны, приливы и ветер.

Перевод: вперед-назад (продольное качание), влево-вправо (поперечное качание), вверх-вниз (вертикальное качание).

Вращение: наклон вперед и назад (продольный крен), левый и правый крен (поперечный крен), горизонтальное вращение (первый крен).

Среди них наибольшую угрозу устойчивости и эксплуатационной безопасности судового крана представляют крен и провисание. При ударе огромной волны корпус наклоняется более чем на десять градусов. Опрокидывающий момент, создаваемый стрелой и грузом, резко увеличится. Если ситуация выйдет из-под контроля, последствия будут невообразимыми.

Вторая линия защиты: Корпус и база

Устойчивость морского крана в первую очередь обусловлена ​​прочным «фундаментом».

Усиленная палуба и основание: морской кран не устанавливается непосредственно на обычную палубу. Под его основанием находится специально усиленная стальная конструкция, которая может распределять огромную нагрузку на основной корпус корабля. Это все равно, что строить прочную сцену для силача, гарантируя, что его ноги не сломаются, когда он приложит силу.

Система устойчивости корпуса. Современные корабли сами по себе являются первой линией защиты остойчивости. Многие суда оборудованы плавниками, предотвращающими раскачивание (которые выступают из бортов судна, как рыбьи плавники, и противодействуют раскачиванию путем регулировки угла) и системами балластной воды (которые уравновешивают корпус, распределяя воду по разным трюмам), что позволяет эффективно уменьшить амплитуду качки корпуса и создать относительно стабильную рабочую среду для судового крана.

Третье ядро: системы активной и пассивной стабилизации.

1. Система пассивной стабилизации: «якорь» техники

Этот тип системы не требует внешнего питания и опирается на саму механическую конструкцию для фиксации положения.

Гидравлические замки и механические тормоза. Когда стрелу необходимо зафиксировать в определенном положении, усовершенствованный гидравлический замок действует как «гидравлический ключ», надежно фиксируя масло в гидравлическом цилиндре, образуя жесткую опору и сопротивляясь воздействию внешних сил. Между тем, многодисковый предохранительный тормоз на подъемном механизме автоматически блокируется в случае потери гидравлического давления или отказа системы, чтобы предотвратить падение тяжелого объекта. Они являются наиболее надежным средством обеспечения безопасности морских кранов.

2. Система активной стабилизации: интеллектуальный «Мастер баланса».

В этом суть современных высокотехнологичных морских кранов. Система воспринимает происходящее в режиме реального времени с помощью датчиков, и компьютер активно выдает инструкции по противодействию тряске.

«Сенсорная» система — сенсорная сеть: инклинометры, опорные блоки движения (MRU), GPS и датчики нагрузки, распределенные по крану и корпусу, подобно вестибулярной и зрительной системам человеческого тела, измеряют данные о крене, крене, качке корпуса, а также угол стрелы и вес груза в реальном времени с частотой десятки или даже сотни раз в секунду.

«Мозг» — центральный контроллер: собранные данные мгновенно отправляются на мощный центральный контроллер. Усовершенствованный алгоритм, встроенный в контроллер, может спрогнозировать траекторию движения корпуса и крюка в ближайшие несколько секунд.

«Руки и ноги» - Сервогидравлическая система: Согласно инструкциям «мозга», начинает работать высокочувствительная сервогидравлическая система. В основном он реализует две основные функции:

Постоянное натяжение крюка/активная компенсация качки: это одна из наиболее важных технологий. Система точно контролирует втягивание и отпускание троса, чтобы крюк оставался на постоянной высоте относительно морского дна или причала, когда судно движется вверх и вниз. Кажется, что груз подвешен на «невидимом жестком стержне», на который совершенно не влияют подъемы и падения корпуса.

Система предотвращения раскачивания: путем точной настройки подъема и изменения вылета стрелы она активно противодействует «эффекту маятника», создаваемому грузами в воздухе, обеспечивая точное и быстрое позиционирование товаров, что значительно повышает эффективность и безопасность работы.

Будущая технология стабилизации морских кранов будет более интеллектуальной. Благодаря интеграции более совершенных алгоритмов искусственного интеллекта, цифровых двойников (создание полностью согласованного виртуального судового крана в компьютере для моделирования и прогнозирования) и технологий Интернета вещей (iot), морские краны смогут не только «сопротивляться» ветру и волнам, но также «понимать» и «адаптироваться» к морской среде, достигая полностью автоматических, более безопасных и более эффективных операций, чем операции человека.