Dalam bidang jentera pelabuhan,kren marinmemainkan peranan penting sebagai peralatan teras untuk kapal yang terlibat dalam operasi pemuatan dan pemunggahan kargo. Juga dikenali sebagai kren marin atau derik, ia dipasang terutamanya pada kapal untuk mengendalikan pelbagai jenis kargo, dan dianggap sebagai jentera dek yang paling penting untuk operasi pengeluaran kapal. Kren ini mempunyai struktur yang padat, penampilan yang menarik, keselamatan, kebolehpercayaan, kecekapan tenaga, keramahan alam sekitar dan kebolehgerakan yang sangat baik. Boom mereka datang dalam pelbagai bentuk, termasukboom lurus, boom teleskopik, danboom lipat; dan kaedah kawalan sumber kuasa mereka adalah pelbagai, seperti manual, elektrik dan elektro-hidraulik.
Kren marin merupakan peralatan khas yang menjalankan operasi pengangkutan dalam persekitaran marin, menjalankan tugas-tugas penting seperti pemindahan kargo antara kapal, bekalan luar pesisir, dan penggunaan serta pemulihan peralatan operasi bawah air. Walau bagaimanapun, persekitaran aplikasi marin khas menimbulkan cabaran yang ketara kepada kawalan kren marin. Di satu pihak, sama seperti peralatan kren darat yang tidak digerakkan, ia perlu mengawal ayunan beban semasa pengangkutan untuk memastikan ketepatan kedudukan dan kecekapan pengangkutan; sebaliknya, memandangkan kren dipasang pada platform bergerak seperti kapal, pergerakan platform akan memberi kesan yang kuat kepada pergerakan beban, dan dalam banyak kes, pergerakan titik pengangkatan dan pendaratan beban selalunya berbeza daripada kren itu sendiri. Semasa operasi, kedua-dua kapal kren dan kapal penerima akan tercampak, berguling, dan terayun disebabkan oleh ombak laut, menyebabkan beban berayun. Semasa mengangkat dan menurunkan, pergerakan kapal boleh menyebabkan beban yang diangkat berlanggar dengan dek sekali lagi, atau menyebabkan beban yang telah diturunkan tetapi belum terpisah daripada cangkuk tergantung di udara sekali lagi, mengancam keselamatan operasi. Terutamanya semasa bekalan peluru antara kapal, pergerakan bergandingan sedemikian boleh membawa kepada akibat yang lebih serius. Oleh itu, kawalan kren marin telah menarik perhatian meluas daripada sektor kejuruteraan marin tentera dan awam di seluruh dunia, dan penyelidikan tentang kawalan sistem tak linear yang tidak digerakkan dengan kuat di bawah gangguan khas adalah mempunyai nilai teori yang besar dan kepentingan sejagat.
Kawalan kren marin tertumpu kepada dua aspek: kawalan menegak untuk mengurangkan kesan pergerakan badan kapal dan anti-goyangan sisi untuk menyekat ayunan beban. Untuk kawalan menegak, kaedah biasa adalah dengan menyambungkan kapal penerima melalui struktur mekanikal kapal.kapal kren, mengesan pergerakan relatifnya, dan menyegerakkan perubahan panjang tali pengangkat dengan pergerakan angkat kapal penerima, sekali gus mengimbangi pergerakan relatif antara kedua-dua kapal dan melengkapkan pengangkatan dan pengangkutan beban. Walau bagaimanapun, kaedah ini mempunyai keperluan khas untuk struktur mekanikal kren dan mengenakan sekatan yang ketara ke atas berat pengangkatan.
Mod Komposisi dan Operasi
Dari segi komponen, peranti derik merupakan peralatan pengendalian kargo tradisional yang terdiri daripada derik, boom kargo (atau tiang kargo), tali-temali, dan win (atau win kargo), dan sebagainya. Walaupun mempunyai banyak tali dan sukar dikendalikan, ia telah digunakan secara meluas kerana strukturnya yang ringkas, kemudahan pembuatan, dan kos yang rendah. Terdapat dua mod pemuatan dan pemunggahan kargo menggunakan peranti derik: operasi boom tunggal dan operasi boom berganda.
Operasi boom tunggal menggunakan satu derik untuk memuat dan memunggah kargo. Selepas mengangkat kargo, tali lelaki ditarik untuk membuat kargo berayun dengan derik ke sangkut atau palka, kemudian kargo diturunkan, dan derik diputar kembali ke kedudukan asalnya, mengulangi proses ini. Setiap kali, derik perlu diayunkan dengan tali lelaki, menghasilkan kecekapan yang rendah dan intensiti tenaga kerja yang tinggi. Operasi boom berganda menggunakan dua derik, satu diletakkan di atas palka dan satu lagi dihulurkan di atas sangkut. Derik dipasang pada kedudukan kerja tertentu dengan tali lelaki, dan tali pengangkat kedua-dua derik disambungkan pada cangkuk yang sama. Dengan menarik balik dan melepaskan dua tali pengangkat masing-masing, kargo boleh dipunggah dari kapal ke dok atau dimuatkan dari dok ke kapal. Kecekapan memuat dan memunggah operasi boom berganda adalah lebih tinggi daripada operasi boom tunggal, dan intensiti tenaga kerja juga lebih rendah.
Peranti derik yang dipertingkatkan muncul kemudian. Peranti derik angkat berganda ditambah baik daripada peranti derik yang dikendalikan oleh boom tunggal, dengan hanya tali pengangkat dan dua set pengangkat atas yang dipisahkan dari kiri dan kanan. Derik dikawal oleh satu wink pengangkat dan dua wink pengangkat atas, yang mudah dikendalikan dan mempunyai kecekapan pemuatan dan pemunggahan yang tinggi. Peranti derik Abel ditambah baik daripada peranti derik yang dikendalikan oleh boom berganda, dengan wink pengangkat, pengangkat atas, dan wink tali lelaki. Ia boleh meletakkan derik dengan cepat pada mana-mana kedudukan dengan bantuan wink dan juga boleh mengangkat dan menurunkan kargo pada titik tetap dalam jejari kerja derik, yang merupakan langkah penting ke arah automasi penuh pemuatan dan pemunggahan kargo.
Aplikasi dan Ciri-ciri Struktur
Kren marindigunakan secara meluas dalam pengangkut pukal, kapal kontena, kapal tangki minyak, kapal pelbagai guna, dan sebagainya. Sepertikren kargopada kapal pengangkut pukal dan kapal kontena, kren hos pada kapal tangki minyak, dankren dekpada kapal pelbagai guna. Berbanding dengan kren darat, kren marin dipasang pada kapal yang tidak stabil. Semasa operasi, kapal akan condong dan bergoyang, dan persekitaran kerja adalah keras, terdedah kepada hakisan oleh angin laut dan air laut; walaupun tidak beroperasi, ia perlu menahan daya luaran seperti angin, salji, ombak, goyangan, terhempas, dan hentaman semasa navigasi kapal.
Ia datang dalam pelbagai bentuk struktur, termasuk jenis jib slewing, jenis travelling, jenis wire rope luffing, jenis cylinder luffing, jenis teleskopik boom, jenis lipatan boom, jenis A-frame dan jenis komposit; dan terdapat pelbagai kaedah pemanduan, termasuk elektrik, elektro-hidraulik, elektro-pneumatik, petrol (diesel) dipacu enjin dan dipacu manual, dsb. Contoh tipikal ialah kren marin elektro-hidraulik yang digunakan untuk memuat dan memunggah kargo pada pengangkut pukal.
Struktur galas beban kren marin, seperti tiang asas, badan menara, dan jib, kebanyakannya merupakan bahagian struktur yang dikimpal yang diperbuat daripada plat keluli logam. Bahagian bawah tiang asas dikimpal pada badan kapal untuk menanggung beban graviti kren, dan bahagian atas dilengkapi dengan galas slewing; badan menara merupakan struktur sokongan, dengan bahagian bawahnya disambungkan pada galas slewing dan berengsel pada jib, bahagian atas mempunyai tali dawai keluli blok takal yang bergerak, bahagian dalam digunakan sebagai bilik mesin, dan kabin terletak di bahagian hadapan; jib merupakan struktur seperti kekuda yang digunakan untuk menyokong objek berat.
Mekanisme eksekutif kren marin merangkumi mekanisme pengangkat, mekanisme luffing, dan mekanisme slewing. Mekanisme pengangkat merealisasikan pengangkatan oleh motor yang memacu dram untuk berputar melalui pengurang, menarik balik dan melepaskan tali dawai keluli untuk membuat cangkuk bergerak ke atas dan ke bawah; mekanisme luffing membuat jib berputar ke atas dan ke bawah di sekitar titik engsel bawah untuk mengubah sudut oleh motor yang memacu dram untuk berputar melalui pengurang, menarik balik dan melepaskan tali dawai keluli, supaya cangkuk boleh luff pada amplitud yang berbeza; mekanisme slewing membuat badan menara dan jib berputar oleh motor yang memacu pinion untuk mesh dengan gear besar galas slewing melalui pengurang. Pengurang ketiga-tiga mekanisme ini semuanya dilengkapi dengan brek tertutup normal untuk memastikan operasi normal setiap pergerakan. Melalui operasi terselaras ketiga-tiga mekanisme, beban boleh diangkat dan diletakkan pada kedudukan yang diperlukan dalam julat kerja.
Sistem elektrik untuk pemanduan dan kawalan terdiri daripada pelbagai komponen kawalan dalam kotak kawalan elektrik untuk membentuk sistem kawalan, yang dikendalikan dan dikawal melalui butang dan pemegang pada konsol di kedua-dua belah tempat duduk kabin; sistem hidraulik terdiri daripada pam, motor, kumpulan injap, saluran paip, dan aksesorinya untuk mengawal dan memacu beberapa mekanisme eksekutif. Di samping itu, kren marin juga dilengkapi dengan peranti tambahan seperti laluan dan peranti pengudaraan.
Pengelasan dan Jentera Pemuatan dan Pemunggahan Lain
Peranti derik kren marin boleh dibahagikan kepada jenis tugas ringan dan tugas berat. Derik yang mempunyai kapasiti angkat kurang daripada 10 tan adalah tugas ringan, dan derik yang mempunyai kapasiti angkat lebih daripada 10 tan adalah tugas berat. Kapasiti angkat ditentukan oleh tujuan kapal tersebut. Bagi kapal kargo kering umum, kapasiti angkat derik tugas ringan dalam operasi boom tunggal ialah 3-5 tan, dan dalam operasi boom berganda ialah 1.5-3 tan; bagi kapal kargo kering 10,000 tan, kapasiti angkat dalam operasi boom tunggal boleh mencapai 10 tan, dan dalam operasi boom berganda boleh mencapai 5 tan. Kapal pelbagai guna moden perlu memuat dan memunggah kontena, jadi kapasiti angkat derik mestilah sekurang-kurangnya mampu mengangkat kontena 20 kaki (20 tan). Derik tugas berat digunakan untuk memuat dan memunggah kargo berat dan besar seperti jentera dan lokomotif besar. Secara amnya, 1 - 2 derik tugas berat dipasang pada kapal kargo, dengan kapasiti angkat kebanyakannya 10 - 60 tan, ada yang 60 - 150 tan, dan ada yang sehingga 300 tan. Setiap ruang kargo kapal kargo kering am dilengkapi dengan dua derik tugas ringan, dan setiap ruang kargo kapal kargo kering gergasi selalunya dilengkapi dengan empat.
Kren dekdipasang di dek atas kapal, dengan struktur padat, membolehkan kapal menggunakan lebih banyak kawasan dek, dan mempunyai sedikit kesan terhadap penglihatan dari jambatan. Ia mudah dikendalikan, mempunyai kecekapan pemuatan dan pemunggahan yang tinggi, fleksibel, dan memerlukan sedikit persediaan sebelum operasi, jadi ia semakin banyak digunakan. Jenis biasa termasuk kren slewing tetap, kren slewing mudah alih, dan kren gantry, dengan mod penghantaran penghantaran elektrik dan penghantaran elektro-hidraulik.
Kren slewing tetapadalah yang paling banyak digunakan, yang boleh beroperasi di sebelah kiri dan kanan secara bersendirian atau berpasangan, dengan kapasiti angkat secara amnya 3 - 5 tan. Pada kapal pelbagai guna, satu kren perlu mengangkat kontena 20 kaki, dan kren berganda perlu mengangkat kontena 40 kaki (30 tan), jadi kapasiti angkatnya boleh mencapai 25 - 30 tan. Kren slewing mudah alih digunakan apabila pemuatan dan pemunggahan kargo memerlukan rentang yang besar dan dikehendaki agar boom kren tidak terlalu panjang, dengan dua jenis: bergerak secara melintang dan membujur di sepanjang kapal. Kren gantry digunakan secara meluas dalam kapal kontena penuh dan pengangkut tongkang, biasanya berkaki empat atau jenis C. Ia mempunyai boom yang boleh dipanjangkan, rasuk pengangkat, jambatan boleh alih, dan kabin. Rasuk utama mendatar jambatan adalah lebih tinggi daripada kontena yang disusun di dek, dan dilengkapi dengan peranti kedudukan automatik, yang boleh meletakkan kontena dengan tepat dalam grid kontena atau menyusunnya di dek semasa pemuatan. Terdapat lebih banyak kren gantry pada pengangkut tongkang berbanding kapal kontena, dengan kapasiti angkat sehingga beberapa ratus tan.
Selain kren marin, jentera pemunggahan dan pemunggahan lain terutamanya termasuk lif, pengangkat dan penghantar. Lif bergerak secara menegak di atas kapal di sepanjang rel panduan, yang digunakan untuk mengangkat dan menurunkan barang antara dek. Contohnya, kapal roll-on/roll-off sering menggunakan lif untuk menghubungkan pelbagai dek bagi mengangkut barang, termasuk jenis gunting dan jenis rantai, dengan panjang 9-18.5 meter dan lebar 3-5 meter. Sesetengah pengangkut tongkang juga menggunakannya untuk memuat dan memunggah tongkang, tetapi kapasiti angkatnya jauh lebih besar daripada kapal roll-on/roll-off. Pengangkat mengangkut barang secara berterusan dalam arah menegak atau condong yang besar, dan penghantar mengangkut barang secara berterusan dalam arah cerun mendatar atau kecil. Kedua-dua jenis jentera ini kebanyakannya digunakan pada kapal pemunggahan sendiri atau kapal yang dimuatkan dan dipunggah melalui pintu sisi.
Dengan struktur yang pelbagai, fungsi yang kaya, dan ciri-ciri penyesuaian kepada senario yang berbeza, kren marin telah menjadi peralatan utama yang sangat diperlukan dalam operasi kapal. Dengan perkembangan pengangkutan kapal dan kejuruteraan marin, ia akan terus maju dari segi kecekapan dan kecerdasan, seterusnya menyumbang kepada pengangkutan dan operasi marin yang cekap.
Masa siaran: 8 Ogos 2025
