Der neue Lastenkran OMNIPORT 1000 ist speziell für den Einsatz auf Schiffen und Booten der Seefahrt entwickelt worden. Hierbei wurden insbesondere die Umweltbedingungen auf See beachtet ( aggressives Seewasser, Seegang, Windlasten u.ä.). Der Kran ist für Proviantübernahmen, für technisches Gerät, Reparaturmaterialien und Lasten bis 1000kg vorgesehen. Allerdings dürfen mit diesem Kran keine Rettungsmittel ausgesetzt werden!
Durch einen Elektromotorantrieb ist der OMNIPORT 1000 drehbar. Der Drehbereich ist auf 320° elektronisch begrenzt, um Verwindungen in den Hydraulik- und Elektroleitungen zu vermeiden. Weiterhin kann der Ausleger um 50° aus der Nulllage angestellt werden. Damit wird das Positionieren der Lasten durch den erweiterten Arbeitsbereich erleichtert. Der erweiterte Arbeitsbereich ergibt sich aus:
Minimaler Schwenkradius: 2865mm
Maximaler Schwenkradius: 4265mm
Das Heben und Senken der Lasten wird mit einer Hydraulikwinde der Firma ROTZLER über ein Stahlseil realisiert. Die Hydraulikzuleitungen für die Winde und den Hydraulikzylinder werden von der Hydraulikanlage unter Deck durch die Drehsäule und den Kranfuss geführt. Um die Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten der Hydraulikanlage des Kranes zu vereinfachen, sind die Leitungen mit Hydraulikschnellverschlüssen an der Seite des Kranfusses versehen. Die Gegenstücken der Hydraulikleitungen sind in der Hydraulikdurchführung montiert. Der Vorteil der innenverlegten Leitungen liegt in der Arbeitssicherheitserhöhung im Kranbetrieb, da keine freihängenden Hydraulikzuführungen existieren. Des weiteren werden Beschädigungen der Zuleitungen durch äußere Einflüsse vermieden. Bei Ausfall der Hydraulikanlage verbleibt der Hydraulikzylinder aufgrund seiner Bauweise (Rückschlagventil) in seiner Position. Über manuelle Ventilsteuerung kann der Kran in den Zustand „außer Betrieb“ zurückgeführt werden. Dieses Sicherheitsmerkmal trifft auch für die Seilwinde zu.
Der OMNIPORT 1000 ist für eine Montage auf dem Achterdeck als Einzelkran oder als Zweierkombination (backbord/ steuerbord) vorgesehen. Bei einer Zweierkombination auf einem schmalen Schiff/ Boot können die Kräne mit einer Kollisionskontrolle ausgestattet werden. Die Ansteuerung der Krananlage kann über ein Steuerpult von Brücke oder mit einer verkabelten Fernbedienung auf dem Achterdeck erfolgen. Für eine bessere Ausleuchtung des Arbeitsbereichs wird eine Beleuchtung aus dem Zubehörprogramm empfohlen.
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Inhaltsverzeichnis
1. Produkt- und Funktionsbeschreibung
2. Beschreibung der Zukaufteile
3. Werkstoffauswahl
4. Montageplan
5. Schweißfolgeplan
5.1 Schweißfolgeplan Ausleger
5.2 Schweißfolgeplan Vierkantprofilsäule (Kranfuss)
5.3 Schweißfolgeplan Kranfuss
6. Lackierung und Korrosionsschutz
6.1 Lackierung
6.2 Korrosionsschutz
7. Beschriftung und Kennzeichnung
8. Vorschriften
8.1 Sicherheitsvorschriften/ Unfallverhütung
8.2 Betriebsvorschriften (Kran allgemein)
8.3 Prüfungs- und Wartungsintervalle
9. Berechnungen
9.1 Vorwort zu den Berechnungen
9.1.1 Begriffserklärung
9.1.2 Besonderheiten
9.2 Bauteilauswahl
9.2.1 Querschnitte und Eigenschaften
9.2.1.1 Profile
9.2.1.2 Bolzen
9.2.2 Eigengewichte
9.3 Statische Systeme
9.3.1 Krängung (Ausleger quer zur Schiffslängsachse)
9.3.1.1 Ermittlung der Auflagerkräfte/ Schnittreaktionen
9.3.1.1.1 Krängung 0°/ Kippwinkel des Auslegers 0°
9.3.1.1.2 Krängung 0°/ Kippwinkel des Auslegers 50°
9.3.1.1.3 Krängung 13°/ Kippwinkel des Auslegers 0°
9.3.1.1.4 Krängung 13°/ Kippwinkel des Auslegers 50°
9.3.1.1.5 Gegenkrängung 6°/ Kippwinkel des Auslegers 0°
9.3.1.1.6 Gegenkrängung 6°/ Kippwinkel des Auslegers 50°
9.3.1.2 Zusammenfassung
9.3.2 Krängung (Ausleger parallel zur Schiffslängsachse)
9.3.2.1 Berechnung (in Betrieb)
9.3.2.2 Berechnung (ausser Betrieb)
9.3.3 Trimm
9.3.4 Schlussfolgerung
9.4 Nachweise
9.4.1 Trägernachweis
9.4.1.1 Ausleger
9.4.1.2 Kranfuss
9.4.2 Hydraulikzylindergruppennachweis
9.4.3 Bolzennachweis
9.4.3.1 Bolzen 1
9.4.3.2 Bolzen 2
9.4.3.3 Bolzen 3
9.4.4 Gleitlager
9.4.5 Aufnahmeplatten
9.4.5.1 Auslegeraufnahmeplatten
9.4.5.2 Seilrollenaufnahmeplatten
9.4.6 Schweißnähte
9.4.6.1 Nummerierung der Schweißnähte
9.4.6.2 Schweißnaht 1&2
9.4.6.3 Schweißnaht 3
9.4.6.4 Schweißnaht 4
9.4.6.5 Schweißnaht 5
9.4.6.6 Schweißnaht 6
9.4.6.7 Schweißnaht 7
9.4.6.8 Schweißnaht 8
9.4.6.9 Schweißnaht 9
10. Anmerkungen
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit dokumentiert die Konstruktion, Bemessung und den Festigkeitsnachweis des Lastenkrans OMNIPORT 1000 für den maritimen Einsatz. Das primäre Ziel besteht darin, durch detaillierte statische Berechnungen und Strukturanalysen die Betriebssicherheit und Lebensdauer unter Berücksichtigung spezifischer Umweltbedingungen auf See zu gewährleisten.
- Technische Spezifikationen und Funktionsbeschreibung des Lastenkrans.
- Werkstoffwahl und Montageplanung für den maritimen Einsatz.
- Umfassende statische Berechnungen unter verschiedenen Last- und Krängungsfällen.
- Betriebsfestigkeitsnachweise der Bauteile und Schweißverbindungen.
- Einhaltung relevanter Sicherheitsvorschriften für den Schiffskranbetrieb.
Auszug aus dem Buch
1 Produkt- und Funktionsbeschreibung
Der neue Lastenkran OMNIPORT 1000 ist speziell für den Einsatz auf Schiffen und Booten der Seefahrt entwickelt worden. Hierbei wurden insbesondere die Umweltbedingungen auf See beachtet ( aggressives Seewasser, Seegang, Windlasten u.ä.). Der Kran ist für Proviantübernahmen, für technisches Gerät, Reparaturmaterialien und Lasten bis 1000kg vorgesehen. Allerdings dürfen mit diesem Kran keine Rettungsmittel ausgesetzt werden!
Durch einen Elektromotorantrieb ist der OMNIPORT 1000 drehbar. Der Drehbereich ist auf 320° elektronisch begrenzt, um Verwindungen in den Hydraulik- und Elektroleitungen zu vermeiden. Weiterhin kann der Ausleger um 50° aus der Nulllage angestellt werden. Damit wird das Positionieren der Lasten durch den erweiterten Arbeitsbereich erleichtert.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Produkt- und Funktionsbeschreibung: Erläutert den Einsatzzweck des Krans in maritimen Umgebungen sowie die technischen Kernmerkmale und Sicherheitsbegrenzungen.
2. Beschreibung der Zukaufteile: Beschreibt die verwendeten Anbauteile wie Gleitlager, Winden und Seilkomponenten mit technischen Spezifikationen.
3. Werkstoffauswahl: Begründet die Wahl des Baustahls S235 J0 unter Berücksichtigung von Schweißbarkeit und Festigkeitskennwerten.
4. Montageplan: Dokumentiert den schrittweisen Aufbau des Lastenkrans anhand von Montageskizzen.
5. Schweißfolgeplan: Detailliert die Vorgehensweise und Anforderungen beim Verschweißen der einzelnen Baugruppen zur Eigenspannungsminimierung.
Schlüsselwörter
Lastenkran, OMNIPORT 1000, Schiffskran, Festigkeitsnachweis, Statische Berechnungen, Krängung, Schweißfolgeplan, Betriebsfestigkeit, Hydraulikzylinder, Seefahrt, Korrosionsschutz, DIN 15018, Maschinenbau, Stahlbau.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der primäre Einsatzzweck des OMNIPORT 1000?
Der Kran ist speziell für den Einsatz auf Schiffen und Booten konzipiert, um Lasten bis zu 1000 kg, wie Proviant oder technisches Gerät, zu heben.
Welche Umweltbedingungen berücksichtigt die Konstruktion?
Die Konstruktion trägt den aggressiven Bedingungen auf See Rechnung, insbesondere dem Einfluss von Seewasser, Seegang und Windlasten.
Welches wissenschaftliche Regelwerk liegt den Berechnungen zugrunde?
Die Berechnungen folgen der DIN 15018 sowie den „Grundsätzen für die Ausführung und Prüfung von Hebezeugen“ des Germanischen Lloyds.
Wie wird der Kran gegen Korrosion geschützt?
Der Kran wird durch einen Korrosionsschutz nach DIN ISO 12944 und eine spezielle Lackierung (z.B. Epoxid Primer und Polyurethanlack) geschützt.
Was beinhaltet der Hauptteil der Arbeit?
Der Hauptteil umfasst die detaillierten statischen Nachweise für verschiedene Krängungswinkel und Lastzustände sowie die Betriebsfestigkeitsnachweise aller relevanten Bauteile.
Warum wurde eine Finite-Elemente-Methode (FEM) verwendet?
Für komplexe Stellen wie Bohrungen und Lochgeometrien im Kranfuß war eine analytische Berechnung unzureichend, weshalb zur Spannungsanalyse die FEM-Methode mittels ANSYS angewandt wurde.
Wie ist der maximale Drehbereich des OMNIPORT 1000 definiert?
Der Drehbereich ist elektronisch auf 320° begrenzt, um Beschädigungen an Hydraulik- und Elektroleitungen durch Überdrehung zu verhindern.
Welche Bedeutung haben die Krängungs- und Kippwinkel in den Berechnungen?
Die Krängungs- und Kippwinkel definieren die statischen Belastungsszenarien, unter denen der Kran unter maritimen Bedingungen sicher funktionieren muss, um die Festigkeit zu gewährleisten.
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- Lukas Bolz (Author), Sven Eckardt (Author), René Jenensch (Author), 2002, Konstruktion und Auslegung eines Lastkranes, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/3782
