Антенная опора

 

Использование: башенные опоры антенн . Существо изобретения: для упрощения конструкции и защиты антенны (1) от ветра любого направления ветровой компенсатор подвижно закреплен на башне (2) и выполнен в виде ветроотбойной пластины (4) и флюгера (5). Пластина (4) наклонена к горизонту под углом 18-22°, а ее площадь определена из математического соотношения аэродинамических параметров. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 Q 1/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4891846/09 (22) 17.12.90 (46) 23.01.93. Бюл, М 3 (71) Научно-исследовательский институт радиофизики им, акад. А.А.Расплетина (72) А.В.Самоцветов, B.Ã.Áîêîåâ, Б.С.-Г.Рябой (56) Авторское свидетельство СССР

N 1171882, кл. Н 01 Q 1/12, 1984. (54) АНТЕННАЯ ОПОРА

ЯЛ 1790020 А1 (57) Использование: башенные опоры антенн. Существо изобретения; для упрощения конструкции и защиты антенны (1) от ветра любого направления ветровой компенсатор подвижно закреплен на башне (2) и выполнен в виде ветроотбойной пластины (4) и флюгера (5). Пластина (4) наклонена к горизонту под углом 18 — 220, а ее площадь определена из математического соотношения аэродинамических параметров, 3 ил, V

О

О

C)

М

1790020

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в конструкции башенной опоры, например, измерительной антенны, эксплуатируемой в условиях ветрового воздействия.

Целью изобретения является упрощение конструкции и защита антенны от ветра любого направления.

На фиг, 1 дан общий вид опоры, на фиг.

2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — схема ветровых нагрузок на башню.

Опора измерительной антенны 1 содер>кит башню 2, антенную площадку 3 на ее вершине и ветровой компенсатор, который "5 выполнен в виде ветроотбойной пластины 4 и флюгера 5, Пластина 4 наклонена подуглом 18 — 22, расположена ниже уровня площадки 3 и закреплена посредством поворотного кольца 20

6 на башне 2 с возможностью свободного поворота вокруг нее. Флюгер 5 выполнен

V-образной формы из двух вертикальных пластин, жестко соединен через поворотное кольцо 6 с пластиной 4 и расположен ниже уровня пластины 4 с другой стороны башни 2. Опорное кольцо 6 закреплено на башне 2 с помощью подшипников и передает на нее изгибающий момент от ветрового компенсатора. При воздействии ветра произвольного направления флюгер 5 поворачивает автоматически кольцо 6 вместе с пластиной 4 так, чтобы пластина 4 располагалась впереди антенны 1. При этом ветровой поток, попадающий на ветроотбойную 35 пластину 4, отклоняется вверх, огибая антенну 1, чем обеспечивается защита антенны от ветрового воздействия. При повороте воздушного потока вверх на пластину 4 действует аэродинамическая сила О, которая 40 направлена наклонно вниз, При этом вертикальная составляющая 01этой аэродинамической силы 0 создает восстанавливающий изгибающий момент М = 01 а, который обеспечивает компенсацию изгиба башни 45 под действием ветровой нагрузки.

Поскольку флюгер 5 расположен ниже уровня пластины 4, то момент, создаваемый ветровой нагрузкой Р на этот стабилизатор (M2= Р П ) также будет способствовать компенсации изгиба башни от ветровой нагрузки, Ветроотбойная пластина 4 расположена ниже уровня антенной площадки 3 для того, чтобы не мешать работе антенны 1, а флюгер 5 расположен ниже уровня пластины 4 для того, чтобы он находился в менее возмущенном воздушном потоке и был более эффективен, а также для создания дополнительного компенсирующего момента

М .

При расчете потребной площади и угла наклона пластины 4 и расстояния "а" необходимо учитывать совокупность воздействия всех ветровых нагрузок на башню 2 и обеспечить стабильность угломестного положения антенной площадки 3. Так, поворо верхнего сечения башни 2 по часовой стрелке происходит от воздействия распределенной воздушной нагрузки на ствол башни 2, горизонтальной составляющей Qz аэродинамической силы Q, воздействующей на пластину 4, и горизонтальной силы Р>, действующей на флюгер 5. Компенсационный момент, действующий на башню 2 против часовой стрелки, равен сумме моментов

М1= Q>.à и М2= Р h>.

При расчете методами строительной механики нужно обеспечить равенство угла наклона антенной площадки 3 от первой группы нагрузок и угла от второй группы нагрузок (компенсационных моментов М> и

М ).

Поскольку все аэродинамические силы и моменты пропорциональны квадранту скорости ветра, то автоматическая компенсация наклона антенной площадки будет иметь место при ветре любой скорости и любого направления.

Наклон ветроотбойной пластины 4 под углом 18 — 22 необходим для создания устойчивого отклонения вверх ветрового потока. При угле наклона менее 18 нужно выносить пластину 4 далеко от ствола башни 2 и делать ее с увеличенной длиной по образующей. Величина угла более 22 приводит к тому, что часть набегающего потока будет отклоняться вниз, причем размеры пластины должны быть увеличены. Профиль пластины 4 может быть в виде дуги окружности или дуги другой кривой, например, параболы, со стрелкой прогиба 15-20/, В каждом конкретном случае ширина, высота и наклон пластины 4 определяется с учетом размера потребной зоны безветрия для антенны и с учетом потребной величины аэродинамической силы Q<, обеспечивающей стабилизацию антенной площадки 3. Выполнение флюгера 5 V-образной формы объясняется тем, что он находится в зоне ветровой тени за телом башни 2, а ветровой стабилизатор в виде одной пластины в этом случае неэффективен и приведет к рысканию по азимуту и к неустойчивой работе пластины 4 в части создания ветрозащитной зоны, Размеры и координаты размещения пластин флюгера 5 определяются в каждом конкретном случае с учетом размеров пла1790020 оси башни и весовые нагрузки не влияли на стабильность антенной площадки 3 при безветрии, стины 4 и ее координат. Желательно произвести центровку ветрового компенсатора, чтобы его центр тяжести располагался на

Составитель А.самоцветов

Техред М,Моргентал Корректор Н.Милюкова

Редактор Т,Иванова

Заказ 351 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Формула изобретения

Антенная опора, включающая башню и ее ветровой компенсатор, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью упрощения конструкции и защиты антенны от ве ра любого направления, ветровой компенсатор выполнен в виде ветроотбойной пластины, наклоненной под углом 18 — 22 к горизонту и закрепленной на вершине башни с возможностью свободного поворота вокруг ее оси, и флюгера, жестко закрепленного на ветроотбойной пластине, при этом площадь

S пластины определена из выражения

0 167 Схо d I

S—

Суа — 05 Cx I

10 где С„и б — коэффициент аэродинамического сопротивления и поперечный размер ствола башни; ! — высота башни; а — расстояние между центром пластины и осью башни;

Су, С вЂ” аэродинамический коэффициент подъемной силы и коэффициент аэродинамического сопротивления пластины при заданном угле ее наклона а.