DREVO Adaptives Luftauftriebssystem

DREVO Adaptives Luftauftriebssystem

Aufblasbare zusätzliche Auftriebszylinder für die DREVO Flussfrachtplattform L-7 Expand

1. Konzept

DREVO Adaptives Luftauftriebssystem (AABS)— ein System aus automatisch ausfahrbaren und aufblasbaren Ballons, das dazu dient, die Verdrängung vorübergehend zu erhöhen, den Tiefgang zu verringern, eine Überlastung auszugleichen und die Stabilität der Plattform zu verbessern.

Die Zylinder befinden sich an den Außenseiten der Hauptpontons und werden im zusammengeklappten Zustand in geschützten Nischen verstaut. Mit zunehmender Belastung dehnen sie sich aus, füllen sich mit Luft und erzeugen so zusätzliches Verdrängungsvolumen.

Das Hauptprinzip:

Zusätzliche Zylinder erhöhen zwar die Auftriebsreserve, ersetzen aber nicht einen stabilen Rumpf, eine berechnete Tragfähigkeit und eine präzise Schwerpunktkontrolle.

2. Hauptaufgaben des Systems

AABS wird verwendet für:

vorübergehende Erhöhung der Hebekapazität;

Verringerung des Tiefgangs bei der Durchfahrt durch flaches Wasser;

Ausgleich für ungleichmäßige Belastung;

Erhöhung der Querstabilität;

Notfallunterstützung der Plattform im Falle einer Beschädigung des Pontons;

Stabilisierung während des Ladevorgangs;

Verbesserung der Sicherheit beim Selbstentladen;

Transport von leichten Massengütern;

Rückkehr des überladenen Bahnsteigs zum nächstgelegenen Uferbahnhof.

3. Physikalisches Prinzip

Der zusätzliche Auftrieb wird durch das von den Zylindern verdrängte Wasservolumen bestimmt.

Im Süßwasser:

Ein eingetauchtes Volumen von 1 m³ erzeugt eine theoretische Auftriebskraft von ungefähr 1 000 kg;

0,5 m³ — etwa 500 kg;

2 m³ — etwa 2.000 kg;

4 m³ — etwa 4.000 kg.

Allerdings kann das gesamte theoretische Volumen nicht als nutzbare Tragfähigkeit betrachtet werden.

Folgendes muss berücksichtigt werden:

unvollständiges Eintauchen der Zylinder;

das Gewicht der Zylinder selbst und des Kompressorsystems;

dynamische Lasten;

rollen und zuschneiden;

Freibordreserve;

der Einfluss von Strömungen und Wellen;

die Möglichkeit einer Beschädigung eines der Zylinder.

Die praktisch sichere zusätzliche Arbeitslast sollte etwa betragen.50–70 % des theoretischen Auftriebs der ZylinderDie

4. Vorgeschlagene Konfiguration

Für eine 7,0 m lange Plattform sind vier Hauptzylinder vorgesehen:

links vorne;

links hinten;

rechts vorne;

hinten rechts.

Zusätzlich können zwei Stabilisierungszylinder am Heck zur Selbstentladung installiert werden.

Größe eines Hauptzylinders

Vorläufige Abmessungen:

Das genaue Volumen hängt von der Form des Zylinders und dem verfügbaren Platz entlang der Pontons ab.

5. Systemoptionen

AABS-2

Zwei Seitenzylinder.

Zusätzliches Gesamtvolumen:

1,5–2,5 m³.

Theoretischer Auftrieb:

1,5–2,5 t.

Empfohlene zusätzliche Betriebslast:

0,8–1,5 t.

Anwendbar für:

Ausgleich der durchschnittlichen Überlastung;

Verringerung von Sedimenten;

zunehmende Stabilität.

AABS-4

Vier segmentierte Zylinder.

Zusätzliches Gesamtvolumen:

3–5 m³.

Theoretischer Auftrieb:

3–5 t.

Empfohlene zusätzliche Betriebslast:

1,5–3 t.

Anwendbar auf große PlattformenRCP L-7 ErweiterungDie

AABS-6 Schwer

Vier seitliche und zwei achtern Zylinder.

Zusätzliches Gesamtvolumen:

5–7 m³.

Theoretischer Auftrieb:

5–7 t.

Operativ genutzte Reserve:

etwa 2,5–4 Tonnen.

Diese Option gilt nur für:

auf ruhigem Wasser;

mit reduzierter Geschwindigkeit;

auf kurzen Strecken;

unter ständiger Stabilitätskontrolle.

6. Empfohlenes Diagramm für RCP L-7 Expand

Optimale Basiskonfiguration:

Theoretischer zusätzlicher Auftrieb:

etwa 4.000 kg.

Rationale operative Reserve:

etwa 2.000–2.800 kg.

Eine Plattform mit einer nominalen Grundlast von 2–3 Tonnen kann somit für kurze Zeit transportieren:

bis zu 4–5 Tonnen bei vollständig ausgefahrenem System;

nur wenn die Rahmenfestigkeit und die sichere Positionierung des Schwerpunkts bestätigt wurden.

Zylinder erhöhen nicht automatisch die zulässige Belastung des Antriebsrahmens, des Decks, der Entlademechanismen und der Containerbefestigungen.

7. Konstruktion von Zylindern

Eine mehrschichtige Konstruktion wird empfohlen.

Innere versiegelte Schicht

Materialien:

thermoplastisches Polyurethan;

verstärktes Polyurethan-Elastomer;

Kammer mit Butylkautschuk-Abdichtung.

Leistungsschicht

Gebraucht:

Polyestergewebe;

Aramidfaser;

Hochfestes Gewebe mit diagonaler Verstärkung.

Schützende Außenschicht

Schützt vor:

Steine;

Zweige;

Metallabfälle;

ultraviolett;

Erdölprodukte;

Abrieb.

Mögliche Materialien:

verstärktes Hypalon/CSM;

TPU mit zusätzlicher Schutzhülle;

austauschbare Polyurethanpads.

8. Unterteilung

Jeder lange Zylinder muss in mindestens drei unabhängige Luftkammern unterteilt werden.

Zum Beispiel:

Vorderteil;

Mittelteil;

hinterer Bereich.

Wenn eine Kammer beschädigt wird, bleibt der größte Teil des Auftriebs erhalten.

Jede Kamera empfängt:

separates Ventil;

Drucksensor;

Notentriegelungsventil;

Sicherheitsventil;

Möglichkeit einer unabhängigen Inflation.

9. Unterkunft

Zylinder sind eingebaut:

außerhalb der Hauptpontons;

unterhalb des Frachtdecks;

so niedrig wie möglich im Verhältnis zum Schwerpunkt;

symmetrisch auf beiden Seiten.

Im zusammengeklappten Zustand sind sie:

in starren Schutzkassetten;

hinter Falt- oder Schiebepaneelen;

oberhalb der Linie konstanter Reibung mit Wasser.

Beim Aktivieren öffnet sich die Kassette, der Ballon fährt heraus und bläst sich auf.

10. Inflationssystem

Es gibt zwei mögliche Luftquellen.

Elektrischer Kompressor

Die Hauptoption.

Vorteile:

Mehrfachverwendung;

stufenlose Lautstärkeregelung;

Mangel an austauschbaren Hochdruckzylindern.

Empfohlene Konfiguration:

zwei unabhängige Kompressoren;

Produktivität von jeweils 500–1.500 l/min;

Betriebsdruck bis zu 0,5 bar;

separater Backup-Stromkreis.

Druckluftzylinder

Notfalloption.

Verwendungszweck:

Schnellverschluss;

Ausfälle der elektrischen Anlage;

Beschädigung des Hauptpontons.

Druckgas sollte nicht die einzige Aktivierungsmethode sein.

11. Einsatzzeit

Ungefähre Werte:

Das System kann nur die benötigten Abschnitte aufblasen, nicht den gesamten Satz auf einmal.

12. Automatische Steuerung

DREVO AI empfängt Daten von:

Container-Wägezellen;

Niederschlagssensoren;

Rollsensoren;

Trimm-Sensoren;

NASE;

Zylinderdrucksensoren;

Überwachungskameras;

Strom- und Wellensensoren.

Das System erkennt automatisch:

welcher Ballon aufgeblasen werden muss;

erforderliches Luftvolumen;

zulässige Geschwindigkeit;

die Notwendigkeit, den Ladevorgang zu stoppen;

Ist der Weg zum Küstenbahnhof sicher?

Beispiel:

Der linke hintere Sektor ist überlastet;

Der linke hintere Zylinder wird automatisch aufgepumpt;

Bei Bedarf wird der rechte hintere Zylinder teilweise aufgeblasen, um den Gesamtauftrieb am Heck zu erhöhen.

13. Betriebsarten

Normal

Die Zylinder sind gefaltet.

Der Hauptauftrieb der Pontons wird genutzt.

Stabilitätsassistent

Die Zylinder sind teilweise aufgepumpt.

Verwendet von:

während des Ladevorgangs;

beim Betrieb des Manipulators;

mit ungleichmäßiger Last;

während des Parkens.

Flachwasser

Die Ballons werden ganz oder teilweise aufgeblasen, um den Luftzug zu verringern.

Schwerlast

Zylinder erzeugen beim Transport schwerer Lasten ein zusätzliches Volumen.

Docking-Unterstützung

Die Heckzylinder stabilisieren die Plattform während der Selbstentladung.

Notschwimmer

Alle Arbeitskammern blähen sich automatisch auf, wenn:

Beschädigung des Pontons;

ein starker Anstieg der Niederschläge;

gefährliches Manöver;

Wasser dringt in den Körper ein.

14. Auswirkung auf Sedimente

Zusätzliche Zylinder können den Tiefgang verringern, der Effekt hängt jedoch von der Form der Hauptrümpfe ab.

Ein zusätzliches Volumen von etwa 2–4 ​​m³ kann hinzugefügt werden:

einen Verdrängungsverlust von 2–4 Tonnen ausgleichen;

den Tiefgang der beladenen Plattform um etwa 0,10–0,30 m verringern;

den Freibord erhöhen;

Durchlass kleinerer Abschnitte sicherstellen.

Die genaue Änderung des Tiefgangs wird durch eine hydrostatische Berechnung des Rumpfes ermittelt.

15. Einfluss auf die Breite

Wenn die Zylinder ausgefahren werden, vergrößert sich die Gesamtbreite der Plattform.

Dies schränkt Folgendes ein:

durch enge Kanäle;

Arbeiten an Brückenpfeilern;

Ankerplatz;

Transport auf dem Landweg.

Vor dem Aufblasen muss DREVO AI den freien Platz um die Plattform herum überprüfen.

16. Auswirkung auf die Wasserbeständigkeit

Vollständig aufgeblasene Seitenblasen:

Erhöhung des hydrodynamischen Widerstands;

Geschwindigkeit reduzieren;

die Manövrierfähigkeit beeinträchtigen;

erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Seitenwinden.

Empfohlene Einschränkungen:

17. Belastungen der Verbindungselemente

Jeder Zylinder überträgt erhebliche vertikale und laterale Kräfte auf den Rahmen.

Bei einer Hubkraft eines Zylinders von 800 kg müssen die Befestigungen mindestens für Folgendes ausgelegt sein:

statische Last 800 kg;

dynamische Last 1.200–1.600 kg;

Längskräfte aus dem Strom;

Aufprallkräfte durch Treibgut und Wellen.

Empfohlen:

mindestens vier Stromanschlusspunkte pro Abschnitt;

Lastverteilung über den Längsträger;

Der Sicherheitsfaktor der Verbindungselemente beträgt mindestens 2;

separate Notfall-Rückhaltegurte.

18. Schutz vor Beschädigung

Folgendes wird bereitgestellt:

starre externe Anschlagpuffer;

austauschbare Schutzpolster;

Netzabdeckungen;

Lecksuchgeräte;

automatische Druckhaltung;

Notfallisolierung der beschädigten Kammer.

Zylinder sollten nicht der erste Kontaktpunkt sein mit:

Brückenpfeiler;

entlang der Küste;

große Felsbrocken;

Metallkonstruktionen.

19. Beschränkungen

Zusätzliche Lufttanks lösen die folgenden Probleme nicht:

unzureichende Festigkeit des Kraftrahmens;

Überladung des Laderaums;

schwacher Selbstentlademechanismus;

zu hoher Schwerpunkt;

mangelhafte Ladungssicherung;

ungleichmäßige Belastung;

Unzureichende Propellerleistung.

Das System erhöht den Auftrieb, macht gefährliche Ladung aber nicht automatisch sicher.

20. Aktualisierte Ladekapazität

Die letzte Zeile stellt keine Genehmigung für den planmäßigen Transport von 6 Tonnen dar. Es handelt sich hierbei um einen Notfall- oder Sondertransport, der eine separate technische Genehmigung erfordert.

21. Aktualisierte Systemmasse

Dieses Eigengewicht verringert die zusätzliche Nutzlastkapazität.

22. Empfohlene Endkonfiguration

Für den ersten Prototyp wird Folgendes empfohlen:

vier unabhängige Zylinder;

Gesamtvolumen 3–4 m³;

Betriebsreserve der Hebekapazität 1,5–2,5 t;

zwei elektrische Kompressoren;

Notrufempfänger;

dreiteilige Konstruktion jedes Zylinders;

automatische Rollensteuerung;

Geschwindigkeitsbegrenzung bei geöffnetem System;

mechanischer Schutz der Zylinder;

Verbot der automatischen Erhöhung der zulässigen Masse ohne Überprüfung durch DREVO AI.

Abschluss

Das System aus aufblasbaren Zusatzzylindern erweitert die Möglichkeiten erheblich.DREVO Flussfrachtplattform L-7 ErweiterungEs ermöglicht eine Reduzierung des Tiefgangs, eine Stabilisierung der Plattform, einen Ausgleich ungleichmäßiger Beladung und die Schaffung einer temporären Auftriebsreserve von bis zu mehreren Tonnen.

Die Verwendung von Zylindern ist in drei Fällen am sinnvollsten:

für den Transport von leichten Massengütern;

zur kurzfristigen Erhöhung des Auftriebs bei Überlastung;

als Notfall-Plattformrettungssystem.

Für eine Basiskonfiguration ist es angemessen, etwa Folgendes bereitzustellen:4 m³ zusätzliches Luftvolumen, was ungefähr4 Tonnen theoretischund in der Umgebung2–2,8 Tonnen sicher nutzbarer zusätzlicher AuftriebDie

Die endgültige zulässige Tragfähigkeit muss nicht nur durch den Auftrieb, sondern auch durch die Rahmenfestigkeit, die Stabilität der Plattform, die Schwerpunktshöhe, die Lastverteilung und die Leistungsfähigkeit des Selbstentladesystems bestimmt werden.