Динамический гаситель колебаний

 

ГДЙНАМИЧЕСКИЙГАСЙТЁШ КОЛЕБАНИЙ, включающий соединенные друг с другом маятники, выполненные, и виде прикрепленных к сооружению с помощью подвесок масс, по крайней мере одна из Которых расположена выше точек крепления ее подвесок к сооружению, отличающийся тем, что, с целью обеспечения гашения колебаний сооружения любого нап| авления с амплитудой, превышающей мак симально допустимые амплитуды колебаний гасителя, массы расположены по одной вертикальной оси и выполнены с центральны-J .ми цилиндрическими полостями и установ-; ленными в них буферными устройствами, причем гаситель снабжен закрепленными на сооружении ограйичителями отклонения буферных устройств. . 2.Гаситель по п. I, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки гасителя , каждая масса выполнена в виде рамы с направляющими и соединенных с ра- ; мой и между собой грузов, установленных с возможностью их перемещения по вертикали , 3.Гаситель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что верхняя масса устаноклена с возможностью перемещения по направляющим рамы. 4.Гаситель по пп. 1-3, отличающийся тем, что подвески верхней массы прикреп- ; i лены к сооружению со смещением относительно точек крепления подвесок нижней (О массы на угол, равный, где п - суммарное количество подвесок. 5.Гаснтель по пп. I-4, отличающийся тем, что соединения подвесок маятника выполнены в виде шарниров. 6.Гаситель ncf пп. I-5, отличающийся т,ем, что буферное устройство выполнено в виде штаИги, расположенной по оси цилиндрической полости и шарнирно соединенной OD с рамой, и упоров, установленных по перисо со ел со метру цилиндрической полости,-причем штанга по высоте имеет кольца с амортизирую- j щими обоймами, а вылет упоров уменьшается кёйобо рому концу щтанги.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК С 11 Е 04 В 1/98

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (2! ) 3491566/29-33

:(22) . 17.09.82 (46) 30.12.83. Бюл. № 48 (72) В. Т. Новиков, Б. В. Остроумов;

В, С, Дворников, И. П. Ваганов, Д. А. Кузетов, Г, В. Бочков, Ю. П..Бондарев, С. П. Муринов и А. П. Госниц . (71) Ордена Трудового Красного Знамени центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций .<ЦНИИпроектстальконструкция» (53) 699.84 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 779533, кл. Е 04 В 1/98, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 920143, кл, F. 04 В 1 98, 1979 .(прото. . тип). (84) (57) i. ДИНАМИЧЕСКИЙ ГАСИ ГЁЛЬ .

КОЛЕБАНИЙ, включающий соединенные друг с другом маятники, выполненные. в виде прикрепленных к сооружению с помощью подвесок масс, по крайней мере одна из которых расположена выше точек крепления ее подвесок к сооружению, отличающийся тем, что, с целью обеспечения гашения колебаний сооружения любого направления с амплитудой, превышающей максимально допустимые амплитуды колебаний

Гасителя, массы расположены по одной вертикальной оси и выполнены с центральйы

:. ми цилиндрическими полостями и .установÄÄSUÄÄ 1063959 A ленными в них буферными устройства ми, причем гаситель снабжен закрепленными на сооружении ограйичителями откЛонения буферных устройств..

2. Гаситель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки гасителя, каждая масса выполнена в виде рамы с направляющими и соединенных с рамой и между собой грузов, установленных . с возможностью их перемещения по вертикали.

3. Гаситель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что верхняя масса установлена с возможностью перемещения по направляющим:

-.рамы.

4. Гаситель по пп. 1 — 3, отличающййся тем, что подвески верхней массы прикреплены к сооружению со смещением относи- Е тельно точек крепления подвесок нижней массы ма угол, раааыйрф, тле и — суммарное количество подвесок.

5. Гаситель по пп. — 4, огличоюгиийсл С» тем, что соединения подвесок маятника выполнены в виде шарниров.

6. Гаситель пд пн. 1 — 5, отличающийся тем, что буферное устройство выполнено в виде штанги, расположенной по оси цилинд-, („ рической полости и шарнирно соединенной © с рамой, и упоров, установленных по периметру цилиндрической полости, причем штан- .© га по высоте имеет кольца с амортизирую- щими обоймами, а вылет упоров уменьша- СЛ ется к баобо уому концу штанги. с©

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в высотных сооружениях типа высоких мачт, башен, вытяжных и дымовых труб, а также большепролетных мостов для уменьшения амплитуд их колебаний в области нижних частей при ветровом или сейсмическом воздействии, что обеспечивает нормальную эксплуатацию сооружения, Известен динамический гаситель колебаний маятникового типа, включающий расположенные с интервалами несколько масс, связанных с подвеской, один конец которой прикреплен к сооружению (1}.

Недостатком такого гасителя является ограниченная область применения, что вызвано значительными его размерами и массой.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является динамический гаситель колебаний, включающий соединенные друг с другом мятники, выполненные в виде прикрепленных к сооружению с помощью подвесок масс, по крайней мере одна из которых расположена выше точек кпепления ее подвесок к сооружению (2).

Однако известный гаситель колебаний работает только в одном направлении, в то время как ветровое воздействие на сооружение может быть любого направления. Кроме того, амплитуда колебаний гасителя ограничена углом поворота подвески до соприкосновения его массы со связью. Такое соприкосновение не может быть допущено, поскольку связь при этом может выйти из строя, что приведет к потере работоспособности всего гасителя колебаний.

Ueab изобретения — обеспечение гашения колебаний сооружения любого направ. ления с амплитудой, превышающей максимально допустимые амплитуды колебаний гасителя.

Поставленная цель достигается тем, что в динамическом гасителе колебаний, включающем соединенные друг с другом маятники; выполненные в виде прикрепленных к сооружению с помощью подвесок масс, по крайней мере одна из которых расположена выше точек крепления ее подвесок к сооружению, массы расположены по одной вер,тикальной жи и выполнены с центральными цилиндрическими полостями и установленными в них буферными устройствами, причем гаситель снабжен закрепленными на сооружении ограничителями отклонения буферных устройств.

С целью упрощения настройки гасителя каждая масса выполнена в виде рамы с направляющими и соединенных с рамой и между собой грузов, установленных с возможностью их перемещения по вертикали., Верхняя масса установлена с возможностью перемещения по направляющим рамы.

Подвески верхней массы прикреплены к сооружению со смещением относительно точек крепления подвесок нижней массы на угол, равныйф, где п — суммарное количество подвесок.

Соединения подвесок маятника выполнены в виде шарниров.

Буферное устройство выполнено в виде штанги, расположенной по оси цилиндрической полости и шарнирно соединенной с рамой, и упоров, установленных по периметру цилиндрической полости, причем штанга

"по высоте имеет кольца с амортизирующими обоймами, а вылет упоров уменьшается к свободному концу штанги.

На фиг, 1 схематически изображен гаситель, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на

:фиг. 1.

Динамический гаситель колебаний включает связанные друг с другом маятники в

20 виде подвешенных к сооружению 1 верхней и нижней масс, центры тяжести которых расположены по одной вертикальной оси в монтажном положении.

Каждая из масс гасителя состоит иэ скрепленных между собой отдельных грузов 2 и рам 3 и 4 с направляющими 5, причем верхняя масса может перемещаться по этим направляющим.

Рамы 3 и 4 соединены между собой свя- зями 6 с помощью шарниров и имеют не менее трех. ограничителей 7, расположенных друг против друга, и направляющими 5 при; креплены к рамам 8 и 9 гасителя, которые через подвески 10 и 11 присоединены к сооружению 1. В нижней трети по высоте подвески 10 соединяются с сооружением через

35 демпфирующее устройство 12. Точки крепления подвесок нижней массы смещены относительно точек крепления верхней массы на угол-@ где n — суммарное количество: подвесок. Массы гасителя выполнены с осесимметричными цилиндрическими полостями 13. снабженными буферными устройствами, состоящими иэ штанг 14, расположенных по осям цилиндрических полостей и снаб- женных кольцами 15 с амортизирующими обоймами 16. Штанги 14 одним концом по4 средством шарнира соединены с рамами 3 или 4, а свободные ее концы взаимодействуют с ограничителями !7, прикрепленными к сооружению l.

По периметру цилиндрических полостей выполнены упоры 18, расположенные соответственно кольцам 15 по штанге, причем вылет упоров подчинен линейному закону с уменьшением к свободному концу штанг.

После монтажа гасителя колебаний производится его настройка на фактическую частоту колебаний сооружения, на котором он устанавливается. Настройка производится перестановкой грузов с верхней массы на нижнюю или наоборот. Соотношение ве1063959

3 личин нижней и верхней масс гасителя oripeделяется формулой парциальной частоты гасителя где ф — парциальная частота колебаний гасителя;

g - ускорение силы тяжести; е,-величина нижней массы гасителя; .. п,-величина верхней массы; ъ -величина суммарной массы;

С<-длина подвески нижней массы; (-длина подвески верхней массы.

Гаситель колебаний предназначен для уменьшения амплитуды колебаний, а следовательно, и уровня динамических напряжений при регулярных колебаниях, например, типа «ветровой резонанс». Колебания

1 подобного рода возникают при сравнитель:.но небольших скоростях ветра, поэтому величйны их амплитуд значительно меньше отклонений: сооружения при расчетных нагрузках, например ураганном ветре или сейс.мических воздействиях. Однако, несмотря

;на относительно небольшие значения ампли туд при таких колебаниях, достаточно быстро происходит накопление количества циклов колебаний, что ведет к сталостным pas рушениям элементов сооружения.

Таким образом, нет необходимости в работе гасителя при перемещениях сооружений, и больших расчетных амплитудах его колебаний. Однако,.поскольку такие перемещения практически возможны, предусмотрен целый ряд устройств, обеспечивающих работоспособность гасителя в заданном режиме и предотвращаюших выход из строя как отдельных его элементов, так и всего гасителя в целом. К таким устройствам от;

10 носятся буферное устройство и ограничители 7. При превышении расчетных амплитуд колебаний гасителя кольца 15 штан 14 буферного устройства начинают взаимодействовать амортизирующими обоймами 16 с

; упорами 18 и при дальнейшем отклонении штанги упираются в ограничители 17. Кроме того, для предотвращения поломки свя. зей 6 рамы 3 и-4 снабжены ограничителями 7,. которые отрегулированы таким образом, что при отклонении масс более расчет20,, ной величины упираются дру1. в друга и рама 3 поднимается по направляющйм 5.

Изобретение позволит определить частоту и декремент нескольких типов собственных колебаний опор, и гасить колебания сооружения,пюбого направления, не теряя своеи работоспособности при колебаниях опоры с амплитудами, превышающими максим4льно допустимые амплитуды колебаний гасителя.

l063959

1063959. 5ЯиОВфнфте

Составнтель Г. Смнреннан

Редактор Т Мерменйтейн . Техред И. Верес Корректор В, Гирняк

Заказ 10438/34 . 1 краж 124 Подписное ВНИИПИ Государстйеаного комнтета СССР

IIo делам нзобретеннн и о1 KpblTM11

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскан наб„д. 4/5

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