Structureel ontwerp van pneumatische spatborden

Het structurele ontwerp van pneumatische spatborden wordt voor de hogedrukfamilie vastgelegd in ISO 17357-1:2014: een cilindrische luchtkussen met halfronde koppen, opgebouwd uit een buitenlaag van rubber, een versterking van synthetisch bandkoord en een binnenlaag van rubber, die allemaal stevig gevulkaniseerd zijn. Deel 1 beoordeelt deze spatborden op een initiële interne druk van 50 kPa of 80 kPa. Lagedrukspatborden vallen onder deel 2 en maken gebruik van gecoate textielpanelen. Binnen deel 1 liggen de verschillen tussen leveranciers onder het aantal lagen. De laagdikte, de constructie van de hielrand en de eindconfiguratie worden in het frame gelamineerd en sluiten vóór de vulkanisatie.

De clausulenummers verwijzen naar ISO 17357-1:2014. ISO heeft bevestigd dat beide delen van de norm in 2024 nog steeds actueel zijn.

Wat ISO 17357-1 oplost in het constructief ontwerp van pneumatische stootkussens

ISO 17357-1:2014 De norm beschrijft de constructie van de behuizing voor elke hogedruk drijvende pneumatische rubberen stootkussen die als conform wordt verkocht, waarbij de eisen zijn afgestemd op de drukklasse. De norm omvat materiaal, prestaties en afmetingen voor stootkussens die worden gebruikt om een schip aan te meren bij een ander schip of een aanlegsteiger. Ook worden de test- en inspectieprocedures vastgelegd. Deel 1 en Deel 2 Gezamenlijk is ISO 17357:2002 geannuleerd en vervangen, die nu de status 'ingetrokken' heeft.

Elke laag in de constructie heeft een specifieke functie. De buitenste rubberlaag beschermt de koordlagen en de binnenste rubberlaag tegen slijtage en andere externe krachten. De samenstelling van het rubber moet voldoen aan de trek- en scheurwaarden die in deel 1 zijn vermeld, en deze waarden staan ook in het materiaaltestrapport. De binnenste rubberlaag dicht de perslucht af. De verstevigingslagen, gemaakt van synthetisch bandenkoordweefsel, houden de interne druk vast en bepalen de maximale druk die het spatbord kan weerstaan.

De keuze voor het koordweefsel is structureel bepaald. De hoofdvezels van synthetisch bandenkoord zijn niet gevlochten zoals bij canvas of riemweefsel, wat de eigenschappen van de laag beïnvloedt wat betreft vermoeiingsweerstand en drukbestendigheid. Het aantal lagen varieert ook binnen een bepaalde reeks. Binnen één gekwalificeerde ontwerpfamilie kan een kleinere diameter minder lagen hebben. Vraag naar het aantal lagen op de goedgekeurde tekening voor uw specifieke diameter en beschouw een opgegeven aantal lagen voor een andere maat als onbevestigd.

De lagedruk-stootkussens van deel 2 zijn een apart product en geen afgezwakte versie van dit onderdeel. Ze maken gebruik van langwerpige panelen van gecoat textiel met halfronde uiteinden, en deel 2 voegt daar nog twee aan toe. typen pneumatische stootkussens, geklemde uiteinde en gevormde uiteinde, met een druk van 7 kPa tenzij anders aangegeven. Alles hieronder beschrijft de constructie volgens Deel 1.

Waarom 50 kPa en 80 kPa drukwaarden zijn en geen plafonddrukken

De nominale initiële interne druk is de drukklasse waarbij een onsamengedrukte stootkussen functioneert, niet de druk die het kussen kan weerstaan. De norm vermeldt deze twee waarden afzonderlijk, en beide variëren met de grootte en de drukklasse. De maximale druk heeft een eigen definitie: de interne druk waarbij een stootkussen scheurt. Voor elke maat staan er vier drukwaarden in dezelfde tabel, en in een offerte kan elk van deze waarden worden genoemd.

De druk in de carrosserie neemt toe naarmate het spatbord doorbuigt. Daarom worden al deze waarden vermeld bij een aangegeven hellingshoek of doorbuiging. Het cijfer op het plaatje geeft aan waar de werkingscurve begint.

De classificatie is dus een operationeel referentiepunt dat moet worden aangehouden, geen variabele voor prestatieoptimalisatie. Gegarandeerde energieabsorptie, reactiekracht en rompdruk worden allemaal opgegeven ten opzichte van een bepaalde classificatie. Als een stootkussen afwijkt van die classificatie, valt het buiten de prestatiegegevens waarop het is gebaseerd.

Lees de waarde op het typeplaatje als een veiligheidslimiet en de fout stapelt zich ongemerkt op. Een spatbord dat op een warme middag tot die limiet wordt bijgevuld, zonder dat de omstandigheden worden genoteerd, wordt weer in gebruik genomen met een druk boven het beoogde startpunt. Registreer de omgevingstemperatuur bij elke drukmeting, zodat de volgende controle een eerlijke vergelijking oplevert.

Kraalringen, flensopeningen en de klepdrempel van 2500 mm

Metalen onderdelen aan de uiteinden van een pneumatisch stootkussen worden gedimensioneerd op basis van een overdruk in plaats van de nominale belasting, en de staaltoeslag is evenredig met de diameter. Deel 1 vereist dat de uiteinden van de wapeningskoordlagen in de randring komen en daarbuiten omhoog buigen. Het beperkt de randring en al het andere staal rond de flensopening tot minder dan 0,20 D. Deze limiet beschermt metalen onderdelen tegen permanente vervorming wanneer de compressie de waarde van 80% benadert.

Vergelijk dat met de prestatieclausule, waar gegarandeerde energieabsorptie wordt bereikt bij een doorbuiging van (60 ± 5)%. Twee clausules, twee verschillende vragen. De geometrische regel van 0,20 D beschermt het metaalwerk aan de flenseinden bij zware overdruk, ongeveer twintig procentpunten voorbij de nominale doorbuiging. De GEA-waarde op het gegevensblad beantwoordt iets anders. Vul je eigen diameter in dezelfde formule in: 0,20 × D geeft de waarde waaronder het staal moet blijven, dus een stootkussen van 3300 mm moet onder de 660 mm blijven.

Type I Single pakt hetzelfde probleem van overmatige compressie aan door middel van de eindconfiguratie. Deze variant heeft slechts aan één uiteinde een flensopening en aan het andere uiteinde geen metalen onderdelen, waardoor het metaalvrije uiteinde niet permanent kan vervormen onder zware compressie. Een praktische implicatie voor de installatie is als volgt: richt dat uiteinde naar de positie waar ernstige overmatige compressie aan het uiteinde aannemelijk is. De keuze wordt gemaakt voordat de carrosserie wordt gebouwd.

De drempelwaarde voor de klep is iets wat het waard is om nog eens goed te lezen. Maten die niet in de druktabellen staan, moeten voldoen aan de eisen van de eerstvolgende grotere diameter. Zo erft een stootkussen van 2200 mm de drukeisen van een stootkussen van 2500 mm. De bepaling betreffende de veiligheidsklep is gekoppeld aan de werkelijke diameter, ongeacht de drukklasse die de maat overneemt. Een stootkussen van 2200 mm heeft daarom de drukeisen van 2500 mm, terwijl het onder de diameter valt waarbij een klep verplicht is. Geen van beide bepalingen vermeldt dit resultaat direct; het volgt uit het samen lezen van beide bepalingen. Daarom bevat de bestelclausule een regel voor het aanvragen van een veiligheidsklep op stootkussens kleiner dan 2500 mm.

De klep zelf is een onderdeel dat is aangepast aan de flensopening, en niet een laag in het laminaat. Wat vóór de vulkanisatie wordt afgesloten, is de flensconstructie en de daarvoor bestemde voorziening voor de klep. Of er later een klep kan worden toegevoegd, hangt af van die constructie, en de fabrikant moet dit bevestigen.

Onderhoud

Regelmatig onderhoud en inspecties Zijn vereist om de stabiliteit van pneumatische spatborden op lange termijn te garanderen. Hieronder vindt u een complete onderhoudsgids met informatie over inspectiefrequentie, inspectiepunten en het beheer van de bandenspanning.

• Hoge gebruiksfrequentie: Als ze regelmatig worden gebruikt. Dan moet de spatborddruk elke drie maanden worden gecontroleerd en indien nodig worden opgepompt.
• Lage gebruiksfrequentie: Bij minder regelmatig gebruik kunnen drukcontroles en onderhoud om de zes maanden worden uitgevoerd.
• Oppervlakte inspectie: Inspecteer het oppervlak van het spatbord regelmatig op insnijdingen, schuurplekken of perforaties. Hiermee wordt gecontroleerd of het buitenrubber intact is.
• Inspectie metalen fittingen: Controleer metalen bevestigingen zoals kettingen en sluitingen op roest of beschadiging. Roestige metalen bevestigingen kunnen de levensduur van een spatbord verkorten en de veiligheid in gevaar brengen.
• Drukdetectie: Controleer de druk minstens één keer per maand om er zeker van te zijn dat deze binnen de veilige limiet valt die op het spatbord is aangegeven (50kpa/80kpa).
• Inspectie van het ontluchtingsventiel: Controleer het opblaasventiel op beschadigingen of lekken. Repareer of vervang vervolgens de probleemventielen.
• Inspectie flensmoer: Controleer of de moeren op de flenzen aan beide uiteinden van het spatbord goed vastzitten en roestvrij zijn, zodat de verbindingen veilig zijn.
• Mantelinspectie: Inspecteer spatborden met een omhulsel op beschadigingen. De integriteit van de omhulling is essentieel voor de bescherming van de rubberlagen aan de binnenkant.
• Regelmatige inflatie: Pomp de spatborden regelmatig op, afhankelijk van het gebruik, om de juiste interne druk te garanderen.
• Drukbewaking: Gebruik een drukmeter om regelmatig te controleren de pneumatische spatborden druk om ervoor te zorgen dat deze binnen het aanbevolen bereik blijft. Zowel een te hoge als een te lage druk kan de prestaties en de levensduur van het spatbord beïnvloeden.

Welke structurele beslissingen worden afgerond voordat de loting wordt vrijgegeven?

Structurele beslissingen worden onderverdeeld in die welke in het gevulkaniseerde chassis worden geïntegreerd en die welke functionele onderdelen of instelpunten blijven. Alleen de tweede groep blijft na levering flexibel.

De variabelen komen samen, maar de diameter en de nominale drukklasse bepalen het eerst. De laagdikte, de geometrie van de rand en de kwestie van de verplichte klep zijn allemaal afhankelijk van deze variabelen. En het laminaat dat ze produceren kan, eenmaal gevulkaniseerd, niet meer economisch worden gewijzigd.

Op ruwe of getrapte kadewanden fungeren het ketting-bandennet en de banden als een extra beschermingslaag. Ze vangen slijtage en plaatselijke contactbelastingen op die anders direct op het buitenste rubber terecht zouden komen, en ze zijn het onderdeel van een netvormige stootrand dat als eerste gecontroleerd moet worden.

Niet elke toepassing rechtvaardigt deze constructie. Waar een kleine werkboot tegen een gladde ponton aanligt en het stootkussen nooit hoeft te drijven, een grote afstand hoeft te bewaren of voor transport hoeft te worden leeggelaten, biedt een met schuim gevuld of massief rubberen exemplaar dezelfde oplossing zonder de noodzaak van drukregeling.

Het beoordelen van bewijsmateriaal van vóór de bestelling in het licht van een bestellingsspecifieke inspectie.

Testgegevens voor een pneumatisch stootkussen bestaan uit twee lagen, en de certificaten die een koper bekijkt voordat hij bestelt, zijn niet de documenten die zijn gegenereerd voor de daadwerkelijk geleverde stootkussens. Volgens de bestelvoorwaarden kan een koper een verzoek indienen voor een prototype spatbordtest certificaat dat de toetsen van clausule 8 dekt. A belangrijke classificatiemaatschappij Het wordt beoordeeld en mag niet ouder zijn dan tien jaar vóór het onderzoek.

Dezelfde clausule heeft betrekking op historisch commercieel bewijsmateriaal en bepaalt het bereik waarvoor dat bewijsmateriaal geldt. Het certificaat van commerciële inspectie en keuring moet afkomstig zijn van een stootkussen met een diameter gelijk aan of groter dan het stootkussen waarover een onderzoek wordt ingesteld, bij dezelfde of een hogere interne druk, en van binnen tien jaar oud. De dekking werkt dus in één richting: een grotere eenheid met een hogere druk geldt als bewijs voor een kleinere eenheid met een lagere druk. Een certificaat voor een stootkussen van 2500 mm bij 50 kPa is dus niet geldig voor een stootkussen van 3300 mm bij 80 kPa. Deze interpretatie volgt uit het bereik dat in de clausule is vastgelegd, en niet uit een aparte regel voor het omgekeerde geval.

De vrijstelling voor prototypes werkt op een andere manier. Voor elk spatbord met een andere basisconstructie of ontwerp is een prototypetest vereist. De vrijstelling voor kleinere diameters geldt alleen wanneer het basisontwerp, de constructie en de fabricagemethoden hetzelfde zijn en het aantal lagen verschilt vanwege de diameter. De voorwaarde is dat het ontwerp tot dezelfde ontwerpfamilie behoort.

Clausule 9 staat hier los van. Deze regelt de inspectie en het testen van de commerciële stootkussens zelf, inclusief de test van het rubbermateriaal, de dimensionale inspectie, de luchtdichtheidstest en de hydrostatische druktest. Controleer welke van deze tests van toepassing zijn op elk stootkussen, welke worden bemonsterd en aan welke eisen van de bestelling worden voldaan. Wanneer we twee offertes vergelijken, worden de diameter en druk die op een voorbestelcertificaat staan vermeld, gecontroleerd aan de hand van de bestelde diameter en druk voordat de rest van het document wordt gelezen.

Wat vergrendelt er als eerste in een pneumatisch spatbordhuis?

Bij het structureel ontwerp van pneumatische spatborden worden de diameter en de nominale drukklasse als eerste vastgelegd. De laagdikte, de geometrie van de hielring en de kwestie van het verplichte ventiel volgen daaruit, en geen van deze drie blijft na vulkanisatie nog aanpasbaar. Netten, banden en het ingestelde bandenspanningspunt blijven daarna wel mogelijk. Het laminaat niet.

Schade die de levensduur van een stootkussen verkort, kan ook ontstaan door omstandigheden die nooit bij de bestelling zijn gemeld: de geometrie van de ligplaats, plaatselijke overmatige compressie aan het uiteinde, een contactgeval dat niemand bij de aanvraag heeft beschreven. Welke van deze oorzaken van toepassing is, moet op projectniveau worden gecontroleerd.

Als de benodigde diameter niet in de druktabellen van de norm staat, dient u twee punten te bepalen voordat de tekening wordt vrijgegeven. Ten eerste, welke grotere diameter voldoet aan uw drukeisen? Ten tweede, of u een veiligheidsklep specificeert waarvoor de diameter alleen niet volstaat? Stuur deze twee antwoorden samen met uw afmeerenergiecijfer, en wij zullen de tekening afstemmen. pneumatische spatborden De tekening en het certificaat worden aan hen overhandigd voordat de productie begint.