Gedetailleerd ontwerp en overwegingen voor een rubberen fendersysteem voor de scheepvaart

Gedetailleerd ontwerp en aandacht voor een rubberen spatbordsysteem voor de scheepvaart

Voor de keuze van een rubberen fender is het ontwerp van onderdelen zoals fenderpanelen, kettingen en bevestigingen voor het fendersysteem vereist. Met name bij rubberen spatborden met panelen is het ontwerp van deze onderdelen een waardevol aspect dat de uiteindelijke maat, rubberkwaliteit en kosten bepaalt. Als na de selectie, op basis van de effectieve afmeerenergie, het ontwerp van een fenderpaneel of ketting voor het geselecteerde rubberen fender niet geschikt is, kan de ontwerper de inherente gevaren van het systeem over het hoofd zien. Het is noodzakelijk om het ontwerp op de juiste manier uit te voeren in overeenstemming met het technische principe en de resultaten bij de koper te bevestigen. De daadwerkelijke ontwerpberekeningen kunnen aan fabrikanten worden overgelaten, omdat de details van deze ontwerpprocedures variëren per type, maat en fabrikant. Daarom worden hier de basisconcepten van het fundamentele evenwicht van krachten en momenten gepresenteerd.

(1)Toegestane rompdruk

Het fenderpaneel moet koppelbaar zijn met het rubberen fenderlichaam en de afmeting ervan moet groter zijn dan het vereiste contactoppervlak voor de toegestane gemiddelde rompdruk. De gemiddelde rompdruk P op het paneel wordt bepaald door de ontwerpreactiekracht te delen door het effectieve paneeloppervlak, zoals weergegeven in vergelijking (hieronder), om de grootte van het fenderpaneel te bepalen  . 

waar

P: Gemiddelde rompdruk (kN/m2 = kPa)

R: Ontwerpreactiekracht (kN)

A: Effectief contactoppervlak van spatbordpaneel (A = WFe x HFe: m2)

Hp: Toegestane rompdruk (kN/m2 = kPa)

WF: Breedte van spatbordpaneel (WFe = Effectieve breedte: m)

HF: Hoogte van spatbordpaneel (HFe = Effectieve hoogte: m)

Hierboven vindt u de waarden van de maximaal toegestane rompdruk die voor elk type schip wordt aanbevolen in de PIANC-richtlijnen, aangevuld met een voorbeeld van de binnenlandse resultaten. Volgens de Technische Normen en Commentaren van Havens en Havenfaciliteiten bedraagt ​​de aanbevolen rompdruk 200 tot 400 kN/m2 op het uitgangspunt van het frame (ribben) dat in contact komt met de scheepszijde. De effectieve breedte en effectieve hoogte van het spatbordpaneel omvatten mogelijk niet het schuine afgeschuinde gedeelte van het uiteinde in het gebied, maar kunnen wel de openingen tussen de harskussentjes omvatten. Deze configuratie wordt weergegeven in onderstaande afbeelding (effectieve grootte van het spatbordpaneel).

Hoewel de rompdruk wordt beperkt door de sterkte aan de scheepszijde, is de rompdruk niet uniform omdat de wapening op de romp niet uniform is. De toegestane rompdruk is de gemiddelde spanvlakdruk, gebruikt als maatstaf voor het bepalen van de maat van het fenderpaneel. Op bepaalde locaties is de druk echter hoger dan de gemiddelde rompdruk ter hoogte van de verstevigingsrib aan de scheepszijde. Bovendien is de contactdruk op het ingedeukte gebied nul. Bovendien is bij hoekaanleggen het contact van het paneel in de beginfase van het afmeren een punt- of lijncontact en kan het contactoppervlak niet worden berekend. Hoewel de rompdruk gewoonlijk de contactdruk wordt genoemd, wordt deze hier de gemiddelde rompdruk genoemd om deze te onderscheiden van de lokale contactdruk. Omdat deze druk bovendien een grote waarde heeft bij een rubberen fender zonder paneel, is het paneel vaak nodig als de rompdruk beperkt is. 

(2)Belastingkoffers voor spatbordpaneel

Het buigmoment dat op het spatbordpaneel wordt uitgeoefend, moet zorgvuldig worden overwogen, afhankelijk van de manier waarop de ligplaatskracht wordt uitgeoefend, zoals weergegeven in onderstaande afbeelding.

1) Puntbelasting: hoekcontact in de beginfase van het afmeren, enz.

2) Lijnbelasting: hoekligging, contact met rompflare, enz.

3) Twee lijnbelastingen: contact van schip met romp met gordel

4) Centrale lijnbelasting: contact met het midden van twee of meer verticale spatborden

5) Verdeelde belasting: volledig contact of gedeeltelijk contact met het spatbordpaneel

(3) Ontwerpoverwegingen

Bij het ontwerpen van spatbordpanelen en kettingen kunnen de aanmeer- en vrachtafhandelingsactiviteiten de duurzaamheid van de spatborden en de veiligheid van de werkzaamheden beïnvloeden. Enkele representatieve voorbeelden zijn als volgt:

①Voorkomen van breuk door vasthaken van meertouwen

②Voorkomen van vasthaken aan de rompriem

Zoals weergegeven in de rechterfiguur in onderstaande figuur, als het vaartuig een riem heeft die uit de romp steekt, is het effectief om een ​​vleugel te installeren om vasthaken te voorkomen door een hellend gedeelte aan de boven- en onderkant van het spatbordpaneel te produceren. Als een dergelijk uitsteeksel aan de vatzijde aanwezig is, kan het harskussen op het oppervlak van het paneel bovendien snel worden beschadigd; Daarom mag een harspad niet worden gebruikt wanneer er voortdurend ladingen worden ontvangen, zoals die van een veerboot