Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Hoe voorkomt een hijskraan dat de last gaat slingeren?

Ik heb gisteravond een emmer vol water aan een lang touw gebonden. De emmer heb ik rechts in de tuin gezet, onder het balkon. Daarna ben ik op het balkon gaan staan.

Ik heb toen met behulp van het touw de emmer redelijk snel een halve meter omhoog getild. Direct daarna heb ik geprobeerd de emmer zo snel mogelijk naar links te verplaatsen door, met het touw in de hand, over het balkon te lopen. Aan de linkerkant van het balkon aangekomen heb ik de emmer weer op de grond laten zakken.

Gevolg: de emmer begon zwaar te slingeren aan het touw. Het was best moeilijk om hem "netjes" (dat wil zeggen: vertikaal naar beneden, zonder slingeren) op de grond te zetten.

Dit was eigenlijk wel het verwachte resultaat.

Toch zie ik hier in Utrecht, bij het Centraal Station, hijskranen van tientallen meters hoog. Die hijsen een zware last recht omhoog, waarna ze de last een heel stuk horizontaal verplaatsen om hem daarna netjes recht omlaag te laten zakken.

Dit alles gebeurt zonder slingeren!

En dat ondanks de wind. Terwijl het hier om tientallen meters hijskabel gaat, terwijl mijn emmer maar aan een paar meter touw hing.

Hierbij voert de hijskraan ook nog eens twee bewegingen tegelijk uit: hij draait om zijn as, en het "wagentje" (het ding dat onder de horizontale mast van de hijskraan hangt, en waar de hijskabel aan hangt) rolt van voor naar achter.

Hoe wordt de last van een hijskraan slingervrij verplaatst? Kunde van de hijskraanmachinist, of speciale regelalgorithmen?
 

Picture for question
Cryofiel
12 jaar geleden
6.1K
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
interessante vraag!
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
Inderdaad.
Overigens, dat "wagentje" heet een loopkat.
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
Mooi aangevuld Reddie!
Mijn kennis over hijskranen komt van die ene machinist en wat ik zelf doorredeneer op natuurkundig niveau.
Het jargon van de hijskranen is mij niet bekend. O ja, en ik heb ook heel wat tijd geheel gefascineerd staan kijken naar de bewegingen van de containerkranen op de Maasvlakte... (^_^)
Cryofiel
12 jaar geleden
Als dat "wagentje" een loopkat heet... en als de loopkat defect is, en wordt vervangen door een andere loopkat... ... spreekt men dan van 'omkatten'? ;-)
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
goeie vraag!! Ik zat naar aanleiding van de vraag ook verwonderd naar een torenkraan te kijken. Nooit bij stil gestaan
Verwijderde gebruiker
2 jaar geleden
Via Google toevallig even op deze vraag gekomen en wou als kraanmachinist toch even reageren Nu ben ik niet natuurkunde onderlegt maar ken mijn vak wel. De slinger uit de last (het te hijsen object) halen is wel degelijk voor de machinist en niet door computer gestuurd. (Misschien alleen in de haven) Wanneer je een slinger hebt, neem als voorbeeld jouw emmer . Dan heb je op een gegeven moment een punt dat je emmer stil gaat staan wanneer die de andere kant op zou gaan slingeren. Wanneer je er zorg dat je op dat moment met je hand met het touw er recht boven zou staan, zou theoretisch de slinger eruit zijn omdat de emmer geen moment meer heeft/krijgt. Dit geld voor elke slingerbeweging. Dus wanneer wij een slinger hebben dan zorgen wij ervoor dat wij met onze loopkat precies op het dode moment erboven hangen om zo de last stil te krijgen. Hier zijn diverse trucjes voor. Dat maakt voor mij het vak leuk. Opzich goeden antwoorden maar wou je dit toch nog even meegeven

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Het beste antwoord

Antwoord ooit gekregen van een machinist van de hijskranen op de container terminal op de Maasvlakte, dus het zal wel kloppen:

De moderne hijskranen zijn buitengewoon complexe machines die, inderdaad, zoals je vermoedde, het slingereffect uit zichzelf compenseren. Dat doen ze onder andere omdat de cabine, hoog boven de grond, de punt van de arm, en op veel andere plaatsen, voorzien is van gyroscopen om beweging te detecteren en dit te corrigeren. Ook windmeters, en zelfs GPS positionering maken het werk van de machinist makkelijker. Dat gaat voor het grootste deel volautomatisch.
Volgens mijn bron "gaat tóch niets boven een ervaren machinist", maar ik vrees dat dit vroeger wel zo was, maar nu is zijn rol iets minder relevant. Wel is het zo dat een ervaren machinist veel sneller werkt en goed waard is voor een container terminal.

Hoe dat concreet in z'n werk gaat is op zich eenvoudig, je kan het zelf uitproberen met je emmer aan een touw: als je de emmer naar links verplaatst, en dan stop je, de emmer heeft een bepaalde inertie (dat veroorzaakt het slingeren) Je moet de neiging van de emmer om verder naar links te blijven bewegen niet tegengaan door je touw stil te houden (dan krijg juist je dat geslinger!), maar door je touw even naar rechts te verplaatsen, in de tegenovergestelde richting, om de emmer af te remmen, zeg maar. Zodra je beweging van recht de kinetische energie van de emmer heeft geabsorbeerd, beweeg je weer terug naar links en je stopt precies boven de emmer, waardoor het gehele systeem stil komt te staan.
Voor iemand die de scene vanuit je tuin zou zien, de emmer staat ineens stil, en jij moet bewegen naar de andere kant, waarn direct weer boven de emmer komt te staan. Je kan het vergelijken met een omgekeerde pendelbeweging: het vaste punt onderaan (de emmer) en het bewegende onderdeel boven (jij, dus)
In de kraan gaat dat volautomatisch, en omdat het gewicht van de lading relatief klein is t.o.v. het gewicht van de arm, is die compensatiebeweging van de punt van de arm in tegenovergestelde richting bijna niet zichtbaar.

Ik hoop dat dit duidelijk genoeg was.

Toegevoegd na 1 minuut:
Trouwens, die compensatie beweging is makkelijker te zien aan het wagentje, wanneer de lading langs de arm beweegt. Let even goed op de volgende keer!
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
Goed antwoord. Ik heb het zelf ook al eens geprobeerd en het werkt. Je kan het in het klein uivoeren door een gewicht aan een touwtje te hangen en die te verplaatsen.
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
Gabi, weer wat geleerd! Heel interessant. Ik dacht altijd dat het kwam omdat de last aan een dubbel kabel hangt en boven en onder een katrol zit waardoor de last als het ware door de opgaande tilbeweging niet naar opzij gaat slingeren. Ik denk dan ook dat indien de last aan een enkel touw/kabel zou hangen deze toch zou gaan slingeren, of heb ik het mis?
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
@amc
Je ziet de last hangen aan een "dubbele kabel" omdat doorgaans gebruik wordt gemaakt van een katrol, en niet een enkele kabel. Maar deze dubbele kabel moet je zien als een enkele, het is nl niet bedoeld voor compensatie van de horizontale beweging/slingeren, gewoon om de verticale beweging makkelijk te maken (het katrol effect, dus) In die zin, voor het wel of niet ontstaan van slingering, is het niet relevant of de last aan een enkele kabel hangt (zelf nooit gezien) of een 'dubbele', wat eigenlijk één geheel is, alleen voor de optilbeweging.
Cryofiel
12 jaar geleden
Bedankt voor je antwoord! Twee vragen.   Eerste vraag: Om de slingerbeweging te compenseren door de loopkat te bewegen, moet de "scheefstand" van de hijskabel bekend zijn. Vooral bij hoge kranen en (dus) lange hijskabels, heb je al een enorme slingering bij geringe scheefstand van de hijskabel. De scheefstand van de hijskabel meten door de hoek van de hijskabel met de vertikaal te meten, lijkt me dus onnauwkeurig. Wordt wellicht de scheefstand van de hijskabel gemeten via een versnellingsmeter in de takel, dus vlak bij de last? Of via een GPS-apparaat in de takel?   Tweede vraag: Door met de loopkat te wiebelen, kun je de slingering dempen in *radiële* richting - dus in de richting van en naar de voet van de kraan. Wanneer de kraan om zijn as draait, wordt echter een slingering in *transversale* richting (of hoe noem je die richting) geïnduceerd, dus "van links naar rechts" gezien vanaf de voet van de kraan. Die slingering kun je met de loopkat nooit compenseren. Hoe wordt die transversale (of: tangentiële?) slingering tegengegaan? Wordt de hele kraan "heen en weer gedraaid", net zoals je met de loopkat heen en weer schuift om de radiële slingering tegen te gaan?
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
Graag gedaan! 1e antwoord: ik weet het niet 100% zeker, dat geef ik toe, maar ik kan me niets anders voorstellen dat het gemeten wordt door een versnellingsmeter. GPS wordt gebruikt om de globale locatie van de kraan te bepalen t.o.v. de kade, de schepen, enz. Een GPS is veel te onnauwkeurig en veel te traag voor het probleem van de slingering, dat een directe respons van de apparatuur vereist.
Ik weet ook dat de containers zelf Niet allemaal, wel de nieuwste) voorzien zijn van een GPS, om deze in real-time te kunnen lokaliseren op de kade, maar de onnauwkeurigheid is veel te groot voor iets anders. 2e antwoord. De last van een kraan zoals in je foto beweegt in twee richtingen: radiaal en tangentieel (of een combinatie ervan) Als alleen de loopkat (bedankt Reddie!) beweegt, dan spreek je over een zuivere radiale beweging, en kan het geslingerd, inderdaad, gecompenseerd worden door alleen de loopkat in tegenovergestelde richting te bewegen. Lekker makkelijk, dus!
Op het moment dat de kraan op z'n as draait, dan moet de slingering gedempt worden door een gecombineerde beweging van zowel de loopkat als van de arm van de hijskraan. Dat wordt allemaal softwarematig geregeld.
Hijskranen voor containers bewegen op rails, en je hebt twee basis types: brugkranen, die geen 'last' hebben van radiale bewegingen, en 'klassieke' kranen met draaiende bewegingen. Volgens mij heb je hiervoor geen uitleg meer nodig, toch? Ik heb de grootste bewondering en respect voor de hijskraanmachinisten in het tijdperk vóór de computers, nu ik hierover nadenkt...!
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
In het voorbeeld van je emmer, als je naar links om je as draait, dan heeft de emmer de neiging om steeds verder van je te draaien.
Als je de emmer wilt stoppen, dan moet je tegelijkertijd én naar rechts bewegen/dempen (vergelijkbaar met de draainede beweging van de kraan), én je arm intrekken, om de inertie van de emmer, die bij wijze van spreken gelanceerd wordt, op te vangen. Dit laatste kan je vergelijken met de beweging van de loopkat.
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
Mijn oom was jarenlang kraanmachinist bij speciale transporten/klussen. Zo zag ik hem op tv. eens een kerktoren plaatsen bij een kerk die verhuisd moest worden. Vond hij heerlijk werk en zijn baas was zo coulant om hem niet met de gecomputeriseerde kranen om te 'scholen'. Mijn oom vond dit maar niks die computers
en vertrouwde liever op zichzelf. Hij dreigde zelfs met ontslag te nemen als hij moest leren om te gaan met deze
'computerkranen' zoals hij ze geringschattend noemde.
Zijn baas kon zijn skills toch niet missen en zo heeft hij tot aan zijn pensioen gewoon op zijn handmatige kraan gewerkt. Is tegenwoordig wel anders helaas met de meeste bazen, maar wél begrijpelijk. Helaas sterft dit ras vaklui langzaam uit net als veel andere ambachten.
Wat is er toch veel afhankelijk geworden van de computer.
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
Bedankt voor de uitleg! +1

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 5000
Gekozen afbeelding