Système de flottabilité adaptatif DREVO

Système de flottabilité adaptatif DREVO

Cylindres de flottaison gonflables supplémentaires pour la plateforme de chargement fluvial DREVO L-7 Expand

1. Concept

Système de flottabilité adaptatif DREVO (AABS)— un système de ballons déployables et gonflables automatiquement, conçu pour augmenter temporairement le déplacement, réduire le tirant d'eau, compenser la surcharge et améliorer la stabilité de la plateforme.

Les cylindres sont disposés le long des flancs extérieurs des pontons principaux et, une fois repliés, sont rangés dans des niches protégées. Lorsque la charge augmente, ils se dilatent, se remplissent d'air et créent un volume de déplacement supplémentaire.

Le principe principal :

Des vérins supplémentaires augmentent la réserve de flottabilité, mais ne remplacent pas une coque robuste, une capacité de charge calculée et un contrôle du centre de gravité.

2. Principales tâches du système

L'AABS est utilisé pour :

augmentation temporaire de la capacité de levage ;

réduire le tirant d'eau lors du passage en eaux peu profondes ;

compensation pour charge inégale ;

stabilité transversale accrue ;

assistance d'urgence à la plateforme en cas de dommages au ponton ;

stabilisation pendant le chargement ;

améliorer la sécurité lors du déchargement automatique ;

transport de marchandises en vrac légères ;

retour de la plateforme surchargée à la station côtière la plus proche.

3. Principe physique

La flottabilité supplémentaire est déterminée par le volume d'eau déplacé par les cylindres.

En eau douce :

1 m3 de volume immergé crée une force de levage théorique d'environ 1 000 kg ;

0,5 m³ — environ 500 kg ;

2 m³ — environ 2 000 kg ;

4 m³ — environ 4 000 kg.

Cependant, le volume théorique total ne peut être considéré comme une capacité de charge utile.

Il convient de prendre en compte :

immersion incomplète des cylindres ;

le poids des cylindres eux-mêmes et du système de compresseur ;

charges dynamiques ;

rouler et découper;

réserve de franc-bord;

l'influence des courants et des vagues ;

la possibilité d'endommagement d'un des cylindres.

La charge de travail supplémentaire pratiquement sûre devrait être d'environ50 à 70 % de la flottabilité théorique des cylindres.

4. Configuration proposée

Pour une plateforme de 7,0 m de long, quatre vérins principaux sont prévus :

avant gauche ;

arrière gauche ;

avant droit;

arrière droit.

De plus, deux vérins de stabilisation arrière peuvent être installés pour l'autodéchargement.

Taille d'un cylindre principal

Dimensions préliminaires :

Le volume exact dépend de la forme du cylindre et de l'espace disponible le long des pontons.

5. Options système

AABS-2

Deux cylindres latéraux.

Volume supplémentaire total :

1,5–2,5 m³.

Flottabilité théorique :

1,5–2,5 t.

Charge de fonctionnement supplémentaire recommandée :

0,8–1,5 t.

Applicable à :

compensation de la surcharge moyenne ;

réduction des sédiments;

stabilité accrue.

AABS-4

Quatre cylindres sectionnels.

Volume supplémentaire total :

3–5 m³.

Flottabilité théorique :

3–5 t.

Charge de fonctionnement supplémentaire recommandée :

1,5–3 t.

Applicable aux grandes plateformesRCP L-7 Développer.

AABS-6 Lourd

Quatre cylindres latéraux et deux cylindres arrière.

Volume supplémentaire total :

5–7 m³.

Flottabilité théorique :

5–7 t.

Réserve utilisée en opération :

environ 2,5 à 4 tonnes.

Cette option s'applique uniquement à :

sur une eau calme;

à vitesse réduite ;

sur les trajets courts ;

sous contrôle de stabilité constant.

6. Schéma recommandé pour RCP L-7 Développer

Configuration de base optimale :

Flottabilité supplémentaire théorique :

environ 4 000 kg.

Réserve opérationnelle rationnelle :

environ 2 000 à 2 800 kg.

Ainsi, une plateforme d'une charge nominale de base de 2 à 3 tonnes peut transporter pendant une courte durée :

jusqu'à 4 à 5 tonnes avec le système entièrement déployé ;

seulement si la solidité du cadre et le positionnement sûr du centre de gravité ont été confirmés.

Les vérins n'augmentent pas automatiquement la charge admissible du châssis, du pont, des mécanismes de déchargement et des fixations du conteneur.

7. Conception des cylindres

La construction multicouche est recommandée.

couche intérieure scellée

Matériels:

polyuréthane thermoplastique ;

élastomère de polyuréthane renforcé ;

Chambre étanche en caoutchouc butyle.

couche de pouvoir

Utilisé:

tissu en polyester ;

fibre d'aramide ;

Tissu haute résistance avec renforts diagonaux.

couche extérieure protectrice

Protège contre :

pierres;

branches;

déchets métalliques;

ultra-violet;

produits pétroliers;

abrasion.

Matériaux possibles :

Hypalon/CSM renforcé ;

TPU avec coque de protection supplémentaire ;

coussinets en polyuréthane remplaçables.

8. Sectionnement

Chaque long cylindre doit être divisé en au moins trois chambres à air indépendantes.

Par exemple:

partie avant;

section centrale;

partie arrière.

Si une chambre est endommagée, la majeure partie de la flottabilité est conservée.

Chaque caméra reçoit :

vanne séparée ;

capteur de pression ;

soupape de non-retour d'urgence ;

soupape de sécurité;

possibilité d'inflation indépendante.

9. Hébergement

Des cylindres sont installés :

à l'extérieur des pontons principaux ;

sous le pont cargo ;

aussi bas que possible par rapport au centre de gravité ;

symétriquement des deux côtés.

En position pliée, ce sont :

dans des cassettes de protection rigides ;

derrière des panneaux pliants ou coulissants ;

au-dessus de la ligne de frottement constant avec l'eau.

Lorsqu'elle est activée, la cassette s'ouvre, le ballon sort et se gonfle.

10. Système d'inflation

Il existe deux sources d'air possibles.

compresseur électrique

L'option principale.

Avantages :

usage multiple ;

Régulation fluide du volume ;

absence de cylindres haute pression remplaçables.

Configuration suggérée :

deux compresseurs indépendants ;

productivité de chaque 500 à 1 500 l/min ;

pression de service jusqu'à 0,5 bar ;

Circuit de secours séparé.

Bouteilles d'air comprimé

Option d'urgence.

Utilisé pour :

libération rapide ;

défaillances du système électrique ;

dommages au ponton principal.

Le gaz comprimé ne doit pas être la seule méthode d'activation.

11. Temps de déploiement

Valeurs approximatives :

Le système ne peut gonfler que les sections nécessaires, et non l'ensemble complet en une seule fois.

12. Contrôle automatique

DREVO AI reçoit des données de :

capteurs de pesage pour conteneurs ;

capteurs de précipitations ;

capteurs de roulis ;

capteurs de garniture ;

NEZ;

capteurs de pression des cylindres ;

caméras de surveillance ;

Capteurs de courant et de vagues.

Le système détecte automatiquement :

quel ballon doit être gonflé ;

volume d'air requis ;

vitesse autorisée ;

la nécessité d'arrêter le chargement ;

La route vers la gare côtière est-elle sûre ?

Exemple:

Le secteur arrière gauche est surchargé ;

Le cylindre arrière gauche se gonfle automatiquement ;

Si nécessaire, le cylindre arrière droit est partiellement gonflé pour augmenter la flottabilité globale de la poupe.

13. Modes de fonctionnement

Normale

Les cylindres sont pliés.

On utilise la flottabilité principale des pontons.

Aide à la stabilité

Les cylindres sont partiellement gonflés.

Utilisé par :

pendant le chargement ;

lors de la manipulation du manipulateur ;

avec une charge inégale ;

pendant le stationnement.

Eaux peu profondes

Les ballons sont gonflés totalement ou partiellement afin de réduire les courants d'air.

Charges lourdes

Les vérins génèrent un déplacement supplémentaire lors du transport de charges lourdes.

Support d'amarrage

Les vérins arrière stabilisent la plateforme pendant l'autodéchargement.

Flotteur d'urgence

Toutes les chambres de fonctionnement se gonflent automatiquement lorsque :

dommages au ponton;

une forte augmentation des précipitations;

mouvement dangereux ;

l'eau qui pénètre dans le corps.

14. Effet sur les sédiments

Des vérins supplémentaires peuvent réduire le tirant d'eau, mais l'effet dépend de la forme des coques principales.

Un volume supplémentaire d'environ 2 à 4 m³ peut :

compenser un déplacement total de 2 à 4 tonnes ;

réduire le tirant d'eau de la plateforme chargée d'environ 0,10 à 0,30 m ;

augmenter le franc-bord ;

assurer le passage des sections plus petites.

La variation exacte du tirant d'eau est déterminée par le calcul hydrostatique de la coque.

15. Influence sur la largeur

Lorsque les vérins sont déployés, la largeur totale de la plateforme augmente.

Cela limite :

en passant par des canaux étroits;

travaux sur les supports de pont ;

amarrage;

transport par voie terrestre.

Avant le gonflage, DREVO AI doit vérifier l'espace libre autour de la plateforme.

16. Effet sur la résistance à l'eau

vessies latérales entièrement gonflées :

augmenter la résistance hydrodynamique ;

réduire la vitesse ;

nuire à la manœuvrabilité ;

accroître la sensibilité aux vents latéraux.

Restrictions recommandées :

17. Charges sur les fixations

Chaque cylindre transmet des forces verticales et latérales importantes au châssis.

Avec une force de levage de 800 kg par vérin, ses fixations doivent être dimensionnées pour au moins :

charge statique 800 kg ;

charge dynamique 1 200–1 600 kg ;

forces longitudinales dues au courant ;

charges d'impact dues aux débris et aux vagues.

Recommandé:

au moins quatre points de raccordement électrique par section ;

répartition de la charge à travers la poutre longitudinale ;

le coefficient de sécurité des fixations n'est pas inférieur à 2 ;

sangles de retenue d'urgence séparées.

18. Protection contre les dommages

Voici ce qui est fourni :

butées de compression externes rigides ;

coussinets de protection remplaçables ;

couvertures en maille;

détecteurs de fuites ;

maintien automatique de la pression ;

Isolation d'urgence de la chambre endommagée.

Les cylindres ne doivent pas être le premier point de contact avec :

supports de pont ;

le long du rivage;

gros rochers;

structures métalliques.

19. Restrictions

L'ajout de réservoirs d'air ne résout pas les problèmes suivants :

résistance insuffisante du cadre de puissance ;

surcharge du pont de chargement ;

mécanisme d'autodéchargement faible ;

Centre de gravité trop haut ;

mauvais arrimage du chargement ;

chargement inégal ;

puissance insuffisante des hélices.

Le système augmente la flottabilité, mais ne rend pas automatiquement les cargaisons dangereuses sûres.

20. Capacité de charge mise à jour

La dernière ligne n'indique pas l'autorisation du transport programmé de 6 tonnes. Il s'agit d'un mode de transport d'urgence ou spécial nécessitant une approbation technique distincte.

21. Masse du système mise à jour

Ce poids à vide réduit une partie de la capacité de charge utile supplémentaire.

22. Configuration finale recommandée

Pour le premier prototype, il est recommandé :

quatre cylindres indépendants ;

volume total 3–4 m³;

réserve opérationnelle de capacité de levage 1,5–2,5 t ;

deux compresseurs électriques ;

récepteur d'urgence ;

conception en trois sections de chaque cylindre ;

contrôle automatique du roulis ;

limitation de vitesse avec le système ouvert ;

protection mécanique des cylindres ;

Interdiction d'augmenter automatiquement la masse autorisée sans vérification par l'IA DREVO.

Conclusion

Le système de cylindres gonflables supplémentaires élargit considérablement les possibilitésPlateforme de chargement fluvial DREVO L-7 ExpandElle permet de réduire le tirant d'eau, de stabiliser la plateforme, de compenser les charges inégales et de créer une réserve de flottabilité temporaire pouvant atteindre plusieurs tonnes.

L'utilisation de cylindres est la plus rationnelle dans trois cas :

pour le transport de marchandises en vrac légères ;

pour une augmentation à court terme de la flottabilité en cas de surcharge ;

comme système de sauvetage d'urgence.

Pour une configuration de base, il est raisonnable de prévoir environ4 m³ de volume d'air supplémentaire, qui fournit environ4 tonnes théoriqueset autour2 à 2,8 tonnes de flottabilité supplémentaire utilisable en toute sécurité.

La capacité de charge admissible finale doit être déterminée non seulement par la flottabilité, mais aussi par la résistance du cadre, la stabilité de la plateforme, la hauteur du centre de gravité, la répartition de la charge et les capacités du système d'autodéchargement.