Reka Bentuk Ringan Kren Overhed Satu Girder: Laluan kepada Kecekapan dan Kemampanan Tenaga
1.Latar Belakang dan Keperluan Reka Bentuk Ringan
Kren overhed satu galang tradisional sering menggunakan keluli konvensional dan reka bentuk struktur berlebihan, mengakibatkan berat diri yang berlebihan, rintangan inersia yang tinggi dan penggunaan tenaga yang banyak semasa operasi. Statistik menunjukkan bahawa kira-kira 30% daripada tenaga operasi kren digunakan untuk mengatasi beban tambahan yang disebabkan oleh beratnya sendiri. Tambahan pula, struktur berat meningkatkan keperluan menanggung beban bangunan, secara tidak langsung meningkatkan kos pembinaan.
Dalam konteks ini, reka bentuk ringan kren atas gelanggang tunggal gaya Cina baharu telah muncul. Objektif terasnya adalah untuk mengurangkan berat diri melalui inovasi teknologi sambil memastikan kapasiti dan keselamatan beban, dengan itu meminimumkan penggunaan tenaga sepanjang kitaran hayat peralatan.
2. Pendekatan Teknikal Utama untuk Reka Bentuk Ringan
Penggunaan Bahan Kekuatan Tinggi
Menggantikan keluli Q235 tradisional dengan keluli berkekuatan tinggi Q550+ atau komposit aloi aluminium boleh mengurangkan penggunaan bahan sebanyak 20%–30% di bawah beban yang sama. Sebagai contoh, satu pengeluar mengurangkan berat diri kren atas gelanggang tunggal sebanyak 15% dengan menaik taraf bahan galang utama, sambil meningkatkan rintangan lenturan sebanyak 10%.
Pengoptimuman Topologi Struktur
Memanfaatkan analisis unsur terhingga (FEA) dan pengoptimuman topologi, struktur berlebihan dihapuskan, dan bentuk keratan rentas galang utama diperhalusi. Struktur komposit "box + flange plate", contohnya, meningkatkan nisbah kekakuan-ke-kekuatan dan mengurangkan sambungan kimpalan, seterusnya menurunkan berat.
Reka Bentuk Bermodul dan Bersepadu
Mengintegrasikan sistem pemacu dan kawalan meminimumkan komponen penghantaran, manakala galang hujung modular mengurangkan penggunaan tenaga pengangkutan dan pemasangan.
3. Faedah Penjimatan Tenaga Langsung Reka Bentuk Ringan
Mengurangkan Penggunaan Tenaga Operasi
Berat diri yang lebih rendah mengurangkan keperluan kuasa motor. Untuk kren atas galang tunggal 10 tan, pengurangan berat 1 tan mengurangkan penggunaan tenaga terbiar sebanyak 12%. Pada 8 jam operasi harian, penjimatan elektrik tahunan boleh mencapai 5,000–8,000 kWj.
Jangka Hayat Peralatan Dilanjutkan
Struktur ringan mengurangkan haus mekanikal. Komponen kritikal seperti pengurang dan set roda melihat 15%–20% hayat keletihan yang lebih lama, mengurangkan kekerapan penyelenggaraan dan kos penggantian.
Permintaan Tenaga Sampingan yang Lebih Rendah
Keperluan beban bangunan yang dikurangkan mengurangkan penggunaan keluli di bumbung kilang, manakala penggunaan bahan api pengangkutan berkurangan, mengecutkan jejak karbon merentasi rantaian bekalan.
4. Faedah Ekonomi dan Sosial Tidak Langsung
Kos Komprehensif yang Lebih Rendah untuk Perusahaan
Reka bentuk ringan mengurangkan kos pembuatan sebanyak 8%–12%, mengurangkan perbelanjaan perolehan untuk pengguna. Digabungkan dengan penjimatan elektrik dan penyelenggaraan, jumlah kos kitaran hayat menurun lebih 20%.
Menyokong Matlamat "Dual Carbon"
Menghasilkan 1,000 kren overhed satu girder ringan setiap tahun boleh mengurangkan pelepasan karbon sebanyak 12,000 tan (berdasarkan 6,000 kWj yang dijimatkan bagi setiap kren), bersamaan dengan menanam 660,000 pokok.
Memacu Kemajuan Teknologi Industri
Reka bentuk ringan memberi insentif kepada R&D dalam bahan dan proses baharu, mendorong industri kren ke arah penyelesaian pintar yang canggih. Sesetengah syarikat kini menyepadukan reka bentuk ringan dengan kawalan penukaran frekuensi dan sistem pemulihan tenaga untuk penjimatan tenaga sekunder.
