Carrousel Tug
CARROUSEL RAVE TUG
Engineering in opdracht van
December 2013 kregen wij bij LARA Engineering de vraag van Novatug BV of wij hun idee, voor een nieuw inventief sleepsysteem, verder uit kunnen denken, construeren en uitdetailleren naar een werkbaar en maakbaar product. Na wat heen en weer te hebben gecommuniceerd en elkaar te hebben gesproken hier in Veenhuizen, werd ons in februari 2014 de opdracht toevertrouwd.
Het Carrousel sleepsysteem van NOVATUG BV, gedoopt als Carrousel Rave Tug, is even simpel als doeltreffend. Maar tegelijkertijd zitten er absoluut ingenieuze vondsten in verwerkt. In grote lijnen bestaat het systeem uit een eenvoudige stalen ring die in het horizontale vlak 360 graden vrij kan roteren met daarop een sleeplier gemonteerd die in het verticale vlak 45 graden kan kantelen. Zo kan de lier zich altijd richten naar de stand van de sleeplijn, hetgeen een ommezwaai betekent in de sleeptechniek.
Met de innovatie van deze nieuwe Carrousel Rave Tug (CRT) technologie, heeft Novatug het initiatief genomen in de ontwikkeling die essentiële verandering in de sleepvaart zal brengen en daarmee een geheel nieuw sleeptijdperk in zal inluiden.
Werktuigbouwkundig gezien gaat het hier om een enorm groot kranslager Ø12m met een gewicht van 40 ton. Een bijzonder vernuftige oplossing geheel toegesneden op de specifieke sleeptoepassing en de daarbij behorende eisen en wensen op zowel technisch en economisch vlak, als ook op dat van de nieuwste veiligheidseisen.
klik op 1 van de drie animatie
Bow tug steering and braking Stern tug braking Stern tug steering
Het idee an sich is jaren geleden reeds door Novatug bedacht. LARA Engineering kreeg de opdracht om op basis van dat bestaand idee een beter ontwerp te maken om het daarna door te rekenen op sterkte en tenslotte tot in detail op tekening te zetten voor productie. Zogezegd, zo gedaan, nog niet wetende dat we zoveel hoofdbrekens zouden krijgen over de ogenschijnlijk kleinste details. Het zijn ‘m namelijk de kleinste details die het ‘m doen en die bepalend zijn voor de gewenste goede werking. Immers, een loopring kan iedereen bedenken, maar wat is er nodig om die twee ringen op de juiste manier, onder deze uitzonderlijke omstandigheden, tezamen hun werk goed en duurzaam te laten doen?
Eenmaal in bedrijf aan boord van een sleepboot, werken er enorme krachten tot wel 160 ton in op het systeem welke op juiste wijze moeten worden weggeleid naar de hoofdconstructie van de sleepboot.
De essentie van de werkingsoplossing is gelegen in het feit dat de lier 360 graden vrij kan roteren om de toren van de sleepboot en daardoor de sleepkabel altijd een efficiënte en veilige stand heeft t.o.v. de sleepboot en de lier zelf. Bovendien kunnen de capaciteiten en mogelijkheden van de sleepboot zo veel meer en beter worden benut terwijl het risico van kapseizen drastisch wordt verminderd.
In de robuuste werktuigbouwkundige constructie die nodig bleek, wordt een behoorlijk volume aan staal verwerkt en worden zware las- en boutverbindingen toegepast om alle krachten veilig te kunnen opvangen en door te geven. De ringen worden op een slimme wijze vervaardigd en zijn tevens deelbaar gemaakt om de productie, deelassemblage, transport en een eenduidige montage aan dek te bevorderen.
De enorme, via de lier binnenkomende, krachten worden opgevangen en doorgegeven van de roterende buitenring naar de vaste binnenring d.m.v. ingenieuze rollende ondersteuningen die over uitgekiende loopbanen rollen van speciale staalsoorten.
De bijzondere inwendige constructie van deze rollende ondersteuningen zorgen voor een lichte loop en een gelijkmatig verdeelde belasting tussen beide ringen. Heel veel denk, schets en rekenwerk tussen LARA en NOVATUG ging er aan vooraf alvorens het ei van Columbus te pakken hebben. Het is op diverse punten een behoorlijke gezamenlijke inspanning geweest waarbij vaak out of the box gedacht moest worden en veel overleg moest plaatsvinden. Uiteindelijk is daar een prachtig product uit te voorschijn gekomen
Sterkteberekeningen op basis van 300 ton trekkracht onder meest ongunstige lierstand, hebben uiteindelijk aangetoond dat de ringconstructie en alle onderdelen voldoen aan de hoge sterkte- en stijfheidseisen. Met name ook de vormvastheid, dus de stijfheid, speelt een belangrijke rol m.b.t. het goed kunnen functioneren van de rollende princiepen.
specifieke detail sterkteberekeningen
materiaalspanningen en vervormingen in beeld gebracht
Het eindresultaat van LARA Engineering is een productietekeningenpakket met alle details, plus de nodige onderbouwende sterkteberekeningen voor keuring op basis waarvan er daadwerkelijk geproduceerd kan worden.
Bij dergelijk extreme belastingen geldt ook dat de ketting zo sterk is als de zwakste schakel. Het zit hem ook hier weer in de goed doordachte details of het systeem uiteindelijk goed maakbaar, werkbaar en duurzaam zal zijn.
De enorme afmetingen en het gewicht van het systeem, alsmede de relatief hoge precisie, zorgen ervoor dat we met een aantal praktische factoren te maken hadden, die al een uitdaging op zichzelf vormen in de productie- en montagesfeer. Maar uiteraard ook m.b.t. de maximaal gewenste waterverplaatsing van het schip zelf. Een staaltje werktuigbouw pur sang waarbij we de maakbaarheid, werkbaarheid, gewicht, sterkte en stabiliteit allemaal in de juiste balans moesten zien te krijgen.
September 2016
de productie van de eerste Tug-ring
Zwaar laswerk aan de Tug-ring
Tug-ring samengesteld, afgelast en gereed voor de carrousel draaibank
De 12 m in diameter metende Tug-ring is opgespannen op de carrousel draaibank
De Tug-ring en machine gereed voor het zuiver op maat draaien van de rails.
Hier wordt “eventjes” een ring van 12m doorsnede buitenom op maat gedraaid.
De op maat gedraaide rails en tot zover de productie.
De winch wordt aan boord gehesen om te kunnen worden gemonteerd in de Tug-Ring
Hij past en dat is altijd weer een spannend moment voor een constructeur of engineer, laten we zeggen, de kers op de taart.
Het is voor LARA Engineering een eer geweest om zo’n belangrijk engineering aandeel te mogen hebben in deze interessante en boeiende ontwikkeling van de CRT. Wij danken onze opdrachtgever voor het beschikbaar stellen van de foto’s en afbeeldingen. Deze webpagina wordt geüpdatet, zodra we over nieuwe deelbare informatie kunnen beschikken.