Динамический гаситель колебаний

 

Союз Советских

Социал истииеских

Республик (и> 717247 (61) Дополнительное к авт. свид-в (51) М. Кл2.

Е 04 В 1/98

F 16 F 15/00 (22) Заявлено 14.11.77 (21) 2542512/29-33

/ с присоединением заявки №вЂ”

Гооударстввнный квинтет

СССР по делам изоорвтвний н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 25.02.80. Бюллетень №7

Дата опубликования описания 29.02.80 (53) УДК 699.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. А. Савицкий, Б. Г. Коренев, А. Н. Блехерман, П. С. Данилов, М. П. Кондра и А. М. Лысенко

Государственный проектный институт

Укрпроектстальконструкция (71) Заявитель (54) ДИНАМИЧЕСКИЛ ГАСИТЕЛЬ КОЛЕБАНИР1

Устройство предназначено для снижения уровня колебаний высотных сооружений типа башен-труб, телевизионных мачт и радио-башен, обелисков и т. п., вызываемых пульсацией ветрового потока. Колебания указанных сооружений могут попадать в полосу резонансных частот, вследствие чего из-за больших амплитуд колебаний могут нарушаться эксплуатационные качества конструкций или наступить ее авария.

Для гашения колебаний применяют различные по устройству гасители, содержащие массу, колеблющуюся в противофазе с защищаемым сооружением.

Поскольку частота колебаний сооружения может несколько изменяться с течением времени, гасители снабжают демпфирующими устройствами, позволяющими расширить частотный диапазон гашения колебаний, Известны, например, гидравлические, воздушные, электрические и другие специальные демпфирующие устройства, которые, однако из-за своей сложности ненадеж2 ны и нуждаются в постоянном уходе в процессе эксплуатации.

Известно устройство, представляющее собой ударный маятник tl).

Данное устройство, хоть и отличается простотой, но требует постоянного согласования частоты. При большой массе сооружения для гашения значительной энергии удара необходимы специальные отбойные устройства и усиление основных несущих конструкций сооружения.

1е Наиболее близким к предложенному изобретению является динамический гаситель колебаний маятникового типа, включающий массу гасителя, подвешенную на тросе между ограничителями качания массы, закреп15 ленными на сооружении (2).

Демпфирование в нем происходит за счет внутреннего трения отдельных нитей . в канате при его изгибе во время колебаний. Для надежной работы такого гасителя необходимо достаточно близкое совпадещ ние собственной частоты колебаний маятника с частотой колебаний защищаемого сооружения. Так как с изменением амплитуды меняется и частота колебаний маятника, это

17247 -.-.

4 положениях трос 2 располагается по эвольвенте циклоиды, проходящей через точКу закрепления троса 2. Величины зазоров, а значит и ход шайб, можно изменять как положением регулируемых упоров 6, так и подS бором диаметроъ шайб 4.

При настройке гасителя возможно изменением веса шайб 4 регулировать демпфирующие свойства гасителя.

Таким образом, данная конструкция гасителя отличается эффективной и устойчивой работой независимо от уровня колебаний как сооружения, так и самого гасителя.

Тем самым существенно повышается долговечность защищаемой высотной конструкции (например, башни, мачты, обелиска и

1s т. п.) за счет понижения уровня динамической нагрузки (по предварительным подсчетам авторов, 3 — 5 раз во время резонанса и на 5 — 10 /о — во время пульсации вдоль ветрового потока).

Формула изобретения

1. Динамический гаситель колебаний маятникового тйпа; включающий массу гасителя, подвешенную на тросе между ограничителями качания массы, закрепленными на сооружении, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности гашения колебаний, ограничители качания выполнены с направляющими, на которых установлены подвижные шайбы с центральными отверстиями, причем, направляющие снабжены регулируемыми упорами, установленными с круговыми зазорами относительно подвижных шайб, а трос пропущен сквозь отверсИ тия подвижных шайб.

2. Гаситель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения устойчивости работы гасителя, круговые зазоры выполнены переменными, причем, в крайних положениях трос расположен по эвольвенте циклоиды, проходящей через точку закрепления троса.

3 приводит к несоотъетСтвйю- частот колебаний маятника (гасителя) и защищаемого сооружения и сниженин3 эффекгивности гашения колебаний. Кроме того, в канате при значительных длинах йодвески рассеивание энергии мало, поэтому трудно получить оптимальное значение декремента колебаний в гасителе.

Цель изобретения — повышение эффективности гашения колебаний.

Достигается эта цель тем, что в динамическом гасителе колебаний маятникового тйпа, включающем массу гасителя, подвешенную на тросе между ограйичителями качания массы, закрепленными на сооружении, последние выполнены с направляющими, на которых установлены подвижные шайбы с центральными отверстиями, причем, направляющие снабжены регулируемыми упорами установленными с круговыми зазорами относительно подвижных шайб, а трос пропущен сквозь отверстия подвижных шайб.

Предусмотрен вариант выполнения круговых зазоров переменными, причем, в крайних йоложениях трос расположен по эвольвенте циклоиды, проходящей через точку закрепления троса. !

Величины зазоров, а значит «ход шайб», можно изменять как подбором диаметров подвижных шайб, так и положением регулируемых упоров. При этом частота (период) собственных колебаний маятника не зависит от амплитуды колебаний массы гасителя, что обеспечивает устойчивую и надежную работу гасителя в разных режимах.

Дополнительный эффект демпфирования можно получить, изменяя вес шайб, а значит, и величину силы трения шайб о направляющие при работе гасителя.

На фиг. 1 изображен общий вид гасителя; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1, Масса 1 подвешена к защищаемой конструкции на стальном тросе 2 между ограничителями качения массы 3, закрепленными на сооружении. Трос 2 пропущен через центральные отверстия шайб 4, которые свободно установленны на направляющих 5, прикрепленных к ограничителям 3 на расстоянии друготдруга. Направляющие 5 снабжены регулируемыми, например, винтовыми упорами 6, ограничивающими ход шайб 4. Кру- is говые зазоры между упорами 6 и шайбами 4 выполнены переменными и выбраны из условия, что при качании массы 3 в крайних

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 92985, кл. Е 04 В 1/98, 1951.

2. Авторское свидетельство СССР № 386180, кл. F 16 F 15/28, 1971.

717247

Составитель Н. Павлова

Техред К. Шуфрнч Корректор А. Гриценко

Тираж 772 Подписное

Редактор И, Прошина

Заказ 9782/39

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г, Ужгород, ул. Проектная, 4