Naslov "PRORAČUN ČVRSTOĆE I OPTIMIRANJE BRODSKE DIZALICE" Naslov (engleski) "STRENGTH ANALYSIS AND OPTIMIZING OF SHIP CRANE" Autor Janko Morosavljević Mentor Dražan Kozak (mentor)Član povjerenstva Dražan Kozak (član povjerenstva)Član povjerenstva Mirko Karakašić (predsjednik povjerenstva)Član povjerenstva Marko Katinić (član povjerenstva)Ustanova koja je dodijelila Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku Datum i država obrane 2019-09-20, Hrvatska Znanstveno / umjetničko TEHNIČKE ZNANOSTI Sažetak U ovom diplomskom radu obrađena je tema „Proračun čvrstoće i optimiranje brodske dizalice“. U uvodu je navedeno općenito o dizalicama i njihovoj podjeli te što je brodska dizalica i svrha njenog korištenja.
Uvidom u već postojeća konstrukcijska rješenja brodskih dizalica i zahtjeva koje ona mora ispuniti, izvršeno je dimenzioniranje i oblikovanje novog konstrukcijskog rješenja brodske dizalice u drugom poglavlju. Nakon određivanja kritičnog položaja dizalice u vidu opterećenja, naveden je i opisan proračun potrebnih unutarnjih promjera cilindara te izvršen odabir cilindara.
Proračun čvrstoće karakterističnih dijelova dizalice prikazan je u trećem poglavlju. Proračun naprezanja i ukupnih pomaka izvršen je koristeći se programskim paketom Ansys Workbench 19.0. Provedbom proračuna utvrđeno je kako prethodno dimenzionirana dizalica nije zadovoljila uvjete postavljene na čvrstoću, te je bilo potrebno ojačati konstrukciju. Nakon ojačavanja konstrukcije, ponovno je provedena analiza te je dizalica zadovoljila sve postavljene uvjete. Kako bi se rezultati potvrdili, napravljen je kraći analitički proračun te usporedba s rješenjima izračunatim metodom konačnih elemenata.
Nakon oblikovanja i dimenzioniranja konstrukcije te proračuna čvrstoće, potrebno je proračunati i analizirati gibanja oblikovane konstrukcije dizalice što je napravljeno u četvrtom poglavlju. Dizalici se gibanje omogućuje putem hidrauličkih cilindara te rotacija oko osi pomoću hidrauličkog motora. Stoga, potrebno je napraviti hidrauličku shemu sustava dizalice kako bi bilo moguće izračunati potrebnu snagu i protok hidrauličke pumpe koja pogoni sve hidrauličke aktuatore. Prikazan je i opisan proračun svih karakterističnih hidrauličkih elemenata u sustavu, te utvrđene brzine gibanja dizalice.
Postupak optimiranja ojačanog dijela kraka dizalice proveden je u petom poglavlju. Prilikom ojačavanja konstrukcije u trećem poglavlju nije se vodilo računa o iskorištenju materijala, već su dodane ukrute samo s ciljem smanjenja ekvivalentnih naprezanja i maksimalnog ukupnog pomaka dizalice. Zbog mogućeg predimenzioniranja ukruta, proveden je postupak optimiranja metodom odzivnih površina (engl. Response surface optimization). Provedbom optimiranja navedenom metodom s funkcijom cilja minimiziranja mase, utvrđeno je kako su ukrute bile predimenzionirane, te je masa smanjena za gotovo 14 kg.
Sažetak (engleski) This thesis covers the topic "Strength calculation and optimization of the ship crane". The introduction states in general about the cranes, their distribution and more details about the ship crane and the purpose of its use.
By inspecting the existing constructional designs of ship cranes and the requirements which need to be fulfilled, new constructional design of the ship crane is made in the second chapter. After determining the critical position of the crane in the form of a load, calculation of the inside diameters of cylinders is made and depending on them the required number of cylinders has been selected.
The strength calculation of the characteristic parts of the crane is shown in the third chapter. The calculation of the stresses and total deformations was made using the Ansys Workbench 19.0 software package. Numeric calculation has proved that previously design of crane is rated to be unsatisfactory with requirements imposed on the strength and that crane needs to be strengthened. After the structure reinforcement has been added, a reconducted analysis has been made and the crane has met all the requirements imposed on the strength. In order to confirm the results, the basic analytical calculation has been made and compared with the results performed with finite element method.
After designing the boat crane and preforming the strength calculations, it is necessary to calculate and analyze the motion of the designed crane construction which is done in the fourth chapter. Boat crane is designed with hydraulic cylinders and rotation around the shaft using a hydraulic motor. Therefore, it is necessary to create a scheme of hydraulic system of the crane to calculate the power and the flow of the hydraulic pump that drives all the hydraulic actuators. A description of all characteristic hydraulic elements in the system and the speeds of lifting are also presented.
Optimization of designed crane is made in the fifth chapter. After reinforcing the structure in the third chapter, no material exploitation was taken into account and reinforcements were added only with the goal of reduction the equivalent stresses and the maximum total deformation of the crane. Due to the possible oversizing of the reinforcements, the optimization was performed by the response surface optimization method. Optimization was performed with the goal of minimizing the mass and it has been found that the construction was oversized and the mass was reduced by almost 14 kg.
Ključne riječi
čvrstoća
optimiranje
konstrukcija
dizalica
Ključne riječi (engleski)
strength
construction
optimization
crane
Jezik hrvatski URN:NBN urn:nbn:hr:153:168227 Studijski program Naziv: Strojarstvo; smjerovi: Konstruiranje i razvoj proizvoda, Logistika proizvodnje, Inženjerstvo materijala, Strojarske tehnologije, Energetska postrojenja Vrsta resursa Tekst Način izrade datoteke Izvorno digitalna Prava pristupa Pristup korisnicima matične ustanove Uvjeti korištenja Datum i vrijeme pohrane 2019-09-26 11:39:39
