Uvod
Opredelitev in uporaba portalnega žerjava-za kontejnerje (RMG)
Tra-montažni kontejnerski portalni žerjav (kratko RMG) je eden od posebnih strojev za kontejnerske ladjedelnice. Po stezi se premika s pogonskimi kolesi, poganja ga električno omrežje in je opremljen z 20-čeveljskimi in 40-čeveljskimi izvlečnimi trosilniki (po potrebi so lahko opremljeni tudi trosilniki z dvojno škatlo). Lahko dviguje in zlaga kontejnerje v določenem obsegu kontejnerskega dvorišča. RMG pridobiva vedno več naklonjenosti zaradi svojih prednosti, kot so visoka učinkovitost delovanja, visoka izkoriščenost lokacije, visoka stopnja avtomatizacije, nizka stopnja napak, nizka poraba energije, nizki obratovalni stroški in varstvo okolja.
Pristaniški promet zavzema vse pomembnejši položaj v svetovni gospodarski trgovini. Z nenehnim razvojem svetovne trgovine je učinkovitost pristaniškega nakladanja in razkladanja neposredno povezana z ravnjo gospodarskih koristi. Zato so inovacije in izboljšave pristaniške dvižne in transportne opreme še posebej pomembne.
Tradicionalne transportne metode in sistemi za nakladanje in razkladanje kontejnerjev ne morejo več zadovoljiti naraščajočih potreb gospodarske trgovine. Izboljšanje učinkovitosti prevoza nakladanja in razkladanja kontejnerjev lahko močno poveča tovor v pristanišču in iz njega, s čimer se izboljšajo gospodarske koristi. Zato so za zasnovo portalnih kontejnerskih-žerjavov nameščene višje zahteve.
Cilji in načela oblikovanja
Cilj zasnove je izboljšati učinkovitost nakladanja in razkladanja pristaniških strojev ter doseči učinkovitejše in okolju prijaznejše postopke nakladanja in razkladanja zabojnikov z oblikovanjem tirnih-portalnih žerjavov za zabojnike z veliko tonažo, velikim razponom in veliko dvižno višino. Načela oblikovanja vključujejo:
Izboljšajte učinkovitost nakladanja in razkladanja: s tehnološkimi inovacijami izboljšajte delovno hitrost in natančnost žerjava.
Velika tonaža: Načrtujte žerjave z veliko dvižno zmogljivostjo za potrebe nakladanja in razkladanja težkih kontejnerjev.
Velik razpon: Povečajte razpon žerjava, da razširite območje delovanja.
Velika dvižna višina: povečajte dvižno višino žerjava, da se prilagodi različnim vrstam kontejnerskih odlagališč.
Celoten dizajn
Parametri oblikovanja
Konstrukcijski parametri portalnega žerjava za zabojnike-vgrajenega na tirnice (RMG) so osnova njegove učinkovitosti. Ti parametri določajo delovno zmogljivost in obseg uporabe žerjava. Sledi pregled ključnih parametrov načrtovanja:
Dvižna zmogljivost: dvižna zmogljivost žerjava je eden njegovih najpomembnejših kazalnikov učinkovitosti. Določa največjo težo zabojnika, ki ga dvigalo lahko dvigne. Vrste zabojnikov, ki se običajno uporabljajo v pristaniščih, in njihove teže je treba upoštevati med načrtovanjem, da se zagotovi, da žerjav lahko izpolnjuje dejanske operativne zahteve.
Dvižna višina: Dvižna višina določa največjo višino, na kateri lahko žerjav zlaga zabojnike. To je treba določiti na podlagi dejanskih pogojev in zahtev glede skladiščenja kontejnerskega odlagališča, da se prilagodijo različnim vrstam odlagališč in operativnim zahtevam.
Razpon: Razpon se nanaša na razdaljo med tirnicami žerjava, ki določa območje delovanja žerjava. Med projektiranjem je treba upoštevati širino dvorišča in razporeditev zabojnikov, da zagotovimo, da žerjav lahko pokrije celotno območje delovanja.
Doseg: Doseg se nanaša na efektivni doseg konzole žerjava, ki določa sposobnost žerjava, da deluje na robu dvorišča. Za žerjave, ki morajo rokovati s kontejnerji na robu dvorišča, je doseg pomemben konstrukcijski parameter.
Delovna hitrost: Delovna hitrost vključuje hitrost dviganja, hitrost vožnje vozička in hitrost vožnje vozička. Ti parametri hitrosti določajo učinkovitost delovanja žerjava. Med načrtovanjem je treba upoštevati dejanske operativne zahteve, da se zagotovi, da lahko žerjav dokonča dviganje in zlaganje kontejnerjev v določenem času.
Zasnova glavnega žarka
Glavni nosilec je pomemben nosilni-sestavni del portalnega žerjava za zabojnike-na tirnicah, njegova zasnova pa neposredno vpliva na stabilnost in učinkovitost delovanja žerjava. Sledijo glavni vidiki zasnove glavnega žarka:
Zasnova osnovne velikosti: dolžino, širino in višino glavnega nosilca je treba določiti glede na parametre razpona žerjava, dvižne teže in dvižne višine. Med načrtovanjem je treba upoštevati zahteve glede trdnosti, togosti in stabilnosti materiala, da se zagotovi, da lahko glavni nosilec prenese različne obremenitve med delovanjem žerjava.
Izračun geometrijskih parametrov prečnega-prereza glavnega nosilca: Geometrijski parametri prečnega-prereza glavnega nosilca vključujejo širino prirobnice, debelino stojine itd. Izračun teh parametrov mora temeljiti na mehanskih lastnostih materiala in dejanskih delovnih pogojih žerjava. Z razumno zasnovo-preseka je mogoče izboljšati nosilnost in stabilnost glavnega nosilca.
Zasnova končnega nosilca
Končni nosilec je komponenta, ki povezuje glavni nosilec in opornik. Njegova zasnova mora upoštevati celotno strukturo in zahteve glede stabilnosti žerjava. Zasnova končnega žarka mora izpolnjevati naslednje zahteve:
Zahteve glede trdnosti: Končni nosilec mora biti sposoben prenesti različne obremenitve med delovanjem žerjava, vključno z dvižno težo, obremenitvijo vetra itd.
Zahteve glede togosti: Končni nosilec mora imeti določeno togost, da se prepreči prekomerna deformacija med delovanjem žerjava.
Način povezave: način povezave med končnim in glavnim nosilcem ter izvlečkom mora biti razumen in zanesljiv, da se zagotovi splošna stabilnost žerjava.
Toga izvlečna in prilagodljiva zasnova izvlečnega
Zasnova opornika portalnega žerjava za zabojnike-na tirnicah je ključ do njegove strukturne stabilnosti. Kombinirana uporaba togih izvlečnih in prožnih izvlečnih opornikov lahko uravnovesi stabilnost in prožnost žerjava. Sledijo glavni vidiki zasnove izvlečkov:
Toga izvlečna opora: Toga izvlečna opora mora imeti zadostno moč in togost, da prenese različne obremenitve med delovanjem žerjava. Njegova zasnova mora izpolnjevati zahteve glede trdnosti in stabilnosti ter upoštevati način povezave z glavnim in končnim žarkom.
Fleksibilna zasnova izvlečnega nosilca: Fleksibilni izvlečni drog je povezan z glavnim nosilcem z zgibno povezavo in ima določeno stopnjo prilagodljivosti. Njegova zasnova mora upoštevati dinamične značilnosti in zahteve glede stabilnosti žerjava, da se zmanjšajo vibracije in udarci žerjava med delovanjem.
Oblika spodnjega končnega nosilca in zgornjega sedla
Spodnji končni nosilec in zgornji sedež sta ključna sestavna dela portalnih kontejnerskih žerjavov-vgrajenih na tirnice. Njihova zasnova mora upoštevati celotno strukturo in zahteve delovanja žerjava. Sledijo glavni vidiki konstrukcije spodnjega končnega nosilca in zgornjega sedla:
Zasnova spodnjega končnega nosilca: Spodnji končni nosilec povezuje noge in tirnico in mora prenesti različne obremenitve med delovanjem žerjava. Njegova zasnova mora izpolnjevati zahteve glede trdnosti in togosti ter upoštevati način povezave s tirom.
Zasnova zgornjega sedla: Zgornje sedlo se nahaja nad glavnim nosilcem in se uporablja za podporo tirnice vozička žerjava. Njegova zasnova mora upoštevati delovno stabilnost in zahteve delovanja vozička, da se zagotovi, da lahko žerjav normalno dviguje in zlaga kontejnerje.
Izračun stabilnosti žerjava
Ker gre za veliko in težko opremo, je stabilnost celotnega stroja portalnega žerjava za zabojnike-na tirnicah (RMG) ključni dejavnik za zagotavljanje varnega delovanja in podaljšanje njegove življenjske dobe. Izračun stabilnosti vključuje predvsem preverjanje stabilnosti v pogojih brez-obremenitve in polne{3}}obremenitve.
1. Izračun varnostnega faktorja stabilnosti obremenitve, ko dvig-neobremenjeni žerjav dviguje in zavira vzdolž smeri tira
Ko se žerjav dviguje in zavira vzdolž smeri tira brez-obremenitve, lahko zaradi delovanja vztrajnostne sile nastane moment prevračanja vzdolž smeri tira. Da bi zagotovili stabilnost žerjava v tem primeru, je treba preveriti varnostni faktor stabilnosti tovora.
Koraki:
Izračunajte vztrajnostno silo: Izračunajte vztrajnostno silo, ki jo ustvari žerjav med dvigovanjem in zaviranjem glede na maso, pospešek ter čas zagona in zaviranja žerjava.
Izračunajte prevrnitveni moment: pomnožite vztrajnostno silo z navpično razdaljo od težišča žerjava do tira, da dobite prevračalni moment vzdolž smeri tira.
Izračunajte moment stabilnosti: Upoštevajte moment stabilnosti, ki ga ustvarita lastna teža žerjava in struktura izvlečnega droga, ki se običajno izračuna s kontaktno površino med izvlečnim drogom žerjava in tlemi ter razdaljo od težišča žerjava do izvlečnega droga.
Izračunajte varnostni faktor: delite stabilizacijski moment s prevrnitvenim momentom, da dobite varnostni faktor stabilnosti obremenitve vzdolž smeri tira. Ta faktor mora biti večji ali enak določeni standardni vrednosti, da se zagotovi stabilnost žerjava.
2. Preverite varnostni faktor stabilnosti tovora pravokotno na smer tira vozička, ko je žerjav polno obremenjen
Ko je žerjav polno naložen, lahko teža zabojnika in teža samega žerjava povzročita prevrnitveni moment pravokotno na smer tira, ko žerjav deluje pravokotno na smer tira vozička. Za zagotovitev stabilnosti žerjava je v tem primeru potrebna tudi verifikacija varnostnega faktorja stabilnosti tovora.
Koraki:
Izračunajte skupno težo zabojnika in žerjava: Dodajte skupno težo žerjava, ko je polno naložen (vključno s težo zabojnika in težo samega žerjava).
Izračunajte prevrnitveni moment: pomnožite skupno težo z navpično razdaljo od težišča žerjava do opornika ali tira, pravokotno na smer tira, da dobite prevrnitveni moment, pravokoten na smer tira.
Izračunajte stabilizacijski moment: upoštevajte kontaktno površino med izvlečkom žerjava in tlemi ter razdaljo od težišča žerjava do izvlečka in izračunajte stabilizacijski moment pravokotno na smer tira.
Izračunajte varnostni faktor: delite stabilizacijski moment s prevrnitvenim momentom, da dobite varnostni faktor stabilnosti obremenitve pravokotno na smer tira. Tudi ta faktor mora biti večji ali enak navedeni standardni vrednosti.
Opombe:
Pri izračunih stabilnosti je treba v celoti upoštevati pogoje sile žerjava v različnih delovnih pogojih, vključno z obremenitvami vetra, dinamičnimi obremenitvami in drugimi dejavniki.
Rezultate izračuna stabilnosti je treba združiti z dejanskimi rezultati preskusa, da se zagotovi točnost in zanesljivost rezultatov izračuna.
Med postopkom načrtovanja morajo biti dvigala žerjava in gosenice ustrezno razporejeni, da se izboljšata splošna stabilnost in-nosilnost žerjava.
Z zgornjimi izračuni je mogoče zagotoviti, da ima portalni kontejnerski žerjav-vpet na tirnicah zadostno stabilnost tako pri praznem kot pri polni obremenitvi, s čimer se zagotovi varnost delovanja in podaljša življenjska doba.
Zaključek in obeti
Povzetek rezultatov oblikovanja
Zasnova tega kontejnerskega portalnega žerjava-vgrajenega na tirnice (RMG) je dosegla vrsto pomembnih projektnih rezultatov s celovitim upoštevanjem dejanskih potreb pristaniškega transporta ter učinkovitosti, stabilnosti in varstva okolja operacij žerjavov.
Najprej smo določili ključne konstrukcijske parametre žerjava, vključno z dvižno težo, višino dviga, razponom, dosegom in delovno hitrostjo, ki so bili razumno nastavljeni glede na dejanske operativne potrebe pristanišča in zahteve glede zmogljivosti žerjava.
Drugič, pri zasnovi ključnih komponent, kot so glavni nosilec, končni nosilec, togi izvlečni in prožni izvlečni nosilec, spodnji končni nosilec in zgornji sedež, smo v celoti upoštevali trdnost, togost, stabilnost in načine povezovanja materialov, da bi zagotovili splošno stabilnost in učinkovitost delovanja žerjava.
Zlasti pri zasnovi izvlečnih opornikov smo sprejeli kombinacijo togih izvlečnih in prožnih izvlečnih opornikov, ki ne le zagotavljajo stabilnost žerjava, ampak tudi izboljšajo njegovo prožnost, kar mu omogoča boljše prilagajanje različnim delovnim okoljem in potrebam.
Analiza tehničnih novosti in prednosti
Tehnologija -obračanja s polno hitrostjo: S sprejetjem tehnologij, kot so jeklena konstrukcija s togo-prilagodljivo nosilno nogo, voziček z dvojno-stopnjo-prosto-prostosti, vodoravna kolesa in kompenzacija krivulje električnega krmilnega sistema, se lahko žerjav vrti s polno hitrostjo na zakrivljeni tirnici, kar močno izboljša učinkovitost delovanja.
Inteligenca in avtomatizacija: žerjav je opremljen z inteligentno opremo, kot je sistem za shranjevanje, sistem za iskanje, sistem za pozicioniranje in ima napreden sistem za nadzor moči za uresničitev samodejnega delovanja ter izboljšanje natančnosti in učinkovitosti delovanja.
Varstvo okolja in varčevanje z energijo: žerjav poganja električna energija, ki zmanjšuje hrup in emisije izpušnih plinov, izpolnjuje zahteve varstva okolja in ima nizko porabo energije, kar zmanjšuje obratovalne stroške.
Modularna zasnova: Glavne komponente žerjava imajo modularno zasnovo, ki je enostavna za namestitev, vzdrževanje in nadgradnjo ter izboljšuje zanesljivost in življenjsko dobo opreme.
Prihodnji trendi razvoja in usmeritve izboljšav
Z nenehnim razvojem svetovne trgovine in vse bolj obremenjenim pristaniškim transportom se bodo ti-portalni kontejnerski žerjavi soočali z več izzivi in priložnostmi. V prihodnosti lahko naredimo izboljšave in inovacije v naslednjih vidikih:
Izboljšajte učinkovitost nakladanja in razkladanja: Nadaljujte z optimizacijo strukture in nadzornega sistema žerjava, izboljšajte hitrost in natančnost delovanja, skrajšajte čas nakladanja in razkladanja ter povečajte pretok pristanišča.
Izboljšajte raven inteligence: uvedite naprednejšo inteligentno opremo in tehnologije, kot so strojni vid, umetna inteligenca itd., da dosežete učinkovitejše avtomatizirane operacije in opozorila o napakah.
Optimizirajte izrabo energije: raziščite učinkovitejše načine izrabe energije, kot je uporaba obnovljive energije, kot sta sončna energija in vetrna energija, za zmanjšanje porabe energije in obratovalnih stroškov.
Izboljšajte okoljsko učinkovitost: Okrepite okoljsko zasnovo žerjavov, zmanjšajte hrup in emisije izpušnih plinov ter zaščitite ekološko okolje.
Modularizacija in prilagajanje: glede na dejanske potrebe različnih pristanišč in kontejnerskih ladjedelnic zagotovite bolj modularne in prilagojene rešitve za izpolnjevanje raznolikih potreb strank.
