Устройство для гашения колебаний проводов

Авторы патента:

Масленников Александр Борисович (RU)

H02G7/14 - устройства для демпфирования механических колебаний проводов, например для ослабления возникающих при этом акустических колебаний

Владельцы патента RU 2621722:

Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") (RU)

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам для гашения колебаний проводов, а также может быть использовано в качестве компенсатора растягивающих усилий, возникающих в проводах и кабелях от воздействия ударных ветровых нагрузок. Техническим результатом является повышение демпфирующей способности. Устройство для гашения колебаний проводов содержит цилиндрический корпус с дном, крышкой и двумя петлями, шток и две концентрически расположенные в корпусе предварительно поджатые пружины с помощью диска, расположенного на конце штока, пружины имеют противоположное направление навивки, причем отношение длины каждой пружины в свободном состоянии к среднему диаметру более 10, зазоры между внутренней пружиной и штоком, между пружинами, между внешней пружиной и внутренней поверхностью корпуса выполнены таким образом, что при сжатии пружин обеспечивается прижатие части витков пружин друг к другу и части витков внутренней пружины - к штоку, а части витков внешней пружины - к корпусу. 1 ил.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является амортизатор, содержащий корпус, шток и концентрически расположенные в корпусе предварительно поджатые пружины [1].

Недостатком данного устройства является:

- сложность конструкции, обусловленная ступенчатой формой корпуса и наличием втулок с противоположно направленными кольцевыми буртами;

- низкая демпфирующая способность.

Задачей изобретения является повышение демпфирующей способности.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве, содержащем цилиндрический корпус с дном, крышку, две петли, шток и две концентрически расположенные в корпусе предварительно поджатые пружины с помощью диска, расположенного на конце штока, пружины имеют противоположное направление навивки, причем отношение длины каждой пружины в свободном состоянии к среднему диаметру более 10, а зазоры между внутренней пружиной и штоком, между пружинами, между внешней пружиной и внутренней поверхностью корпуса выполнены таким образом, что при сжатии пружин обеспечивается прижатие части витков пружин друг к другу и части витков внутренней пружины - к штоку, а части витков внешней пружины - к корпусу.

Изобретение поясняется чертежом, где на фигуре представлен общий вид устройства для гашения колебаний проводов.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с дном 2, закрытый крышкой 3 с отверстием 4. На корпусе со стороны дна имеется петля 5 для крепления амортизатора, а в отверстие 4 крышки 3 проходит шток 6, имеющий на наружном конце петлю 7 для крепления амортизатора. На внутреннем конце штока закреплен диск 8, в который упираются пружины сжатия 9 и 10 одними своими крайними витками, а другими крайними витками - в крышку 3. Пружины 9, 10 имеют противоположные направления навивки и отношение длины каждой пружины в свободном состоянии к среднему диаметру более 10. Зазоры между пружиной 9 и штоком 6, между пружинами 9 и 10 и пружиной 10 и внутренней поверхностью корпуса 1 выполнены таким образом, что при предварительном сжатии пружин и потере их устойчивости происходит прижатие части витков пружины 9 к штоку 6, а части к пружине 10 и соответственно прижатие части витков пружины 10 к пружине 9 и внутренней поверхности корпуса 1.

Устройство работает следующим образом.

Пружины 9 и 10 устройства, упираясь в крышку 3 и диск 8, находятся в предварительно сжатом состоянии силой, соответствующей расчетной силе натяжения провода. Корректировка сжатия пружины возможна с помощью петли 5, имеющей стержень с резьбой, упирающийся в диск 8 и вкручиваемый в резьбовое отверстие, выполненное в дне 2. Для натяжения провода устройство петлей 5 соединяется с проводом, а петлей 7 с оттяжкой, которой производится натяжение провода до тех пор пока растягивающие усилия, прикладываемые к петлям 5, 7, не начнут превышать силу предварительного сжатия пружин 9 и 10 и шток 6 начнет совершать поступательное движение в сторону приложения растягивающей силы. Когда при воздействии ветра возникают колебания (вибрация) провода, происходит изменение силы натяжения провода, которая через шток 6 с диском 8 растягивает устройство, сжимая тем самым пружины 9, 10. Ослабление натяжения провода ведет к сжатию устройства под действием пружин 9, 10. Переменное сжатие-распрямление пружин ведет к относительному перемещению витков пружин друг относительно друга, относительно штока 6 и корпуса 1, что сопровождается трением витков пружин в местах прижатия. Таким образом, механическая энергия колебаний переходит в энергию, затрачиваемую на работу по сжатию-распрямлению пружин и в тепловую энергию от трения деталей устройства, при этом в самом проводе уменьшаются дополнительные (к имеющимся напряжениям от натяжения) знакопеременные напряжения от вибрации, способные привести к разрушению провода.

Положительный эффект: повышение вибростойкости проводов путем затухания колебаний, вызываемых переменной ветровой нагрузкой, при этом затухание достигается за счет трения внешней пружины 10 о внутреннюю поверхность корпуса 1, внутренней пружины 9 о шток 6 и трения витков пружин друг об друга, также улучшается качество связи, благодаря ослаблению магнито-механических явлений (магнитострикции), вызываемых изменением натяжения проводов во время колебаний.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №868181, кл. F16F 3/04, 1981.

Устройство для гашения колебаний проводов, содержащее цилиндрический корпус с дном, крышкой и двумя петлями, шток и две концентрически расположенные в корпусе предварительно поджатые пружины с помощью диска, расположенного на конце штока, отличающееся тем, что пружины имеют противоположное направление навивки, причем отношение длины каждой пружины в свободном состоянии к среднему диаметру более 10, зазоры между внутренней пружиной и штоком, между пружинами, между внешней пружиной и внутренней поверхностью корпуса выполнены таким образом, что при сжатии пружин обеспечивается прижатие части витков пружин друг к другу и части витков внутренней пружины - к штоку, а части витков внешней пружины - к корпусу.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано на воздушных линиях электропередачи для защиты их проводов от усталостных вибрационных повреждений, а также повреждений, вызванных пляской проводов, обусловленной сочетанием ветровых нагрузок с гололедно-изморозевыми отложениями на проводах.

Распорка-демпфер для проводов расщепленной фазы воздушной линии электропередачи // 2613919

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к распоркам-демпферам для проводов расщепленной фазы воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения.

Экран для защиты от коронных разрядов на линейной спиральной арматуре самонесущих неметаллических оптических кабелей, подвешенных на опорах воздушных линий электропередачи // 2611590

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к экранам для снижения напряжения начала короны, возникающего на краю линейной спиральной арматуры подвесок самонесущих неметаллических оптических кабелей на опорах воздушных линий электропередачи.

Гаситель низкочастотных колебаний расщепленных проводов, кабелей и тросов // 2610834

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в качестве гасителя низкочастотных колебаний, например пляски расщепленных проводов и тросов воздушных линий электропередачи, а также кабелей воздушных линий связи.

Рычаг зажима дистанционной распорки-гасителя вибрации и дистанционная распорка-гаситель вибрации, содержащая такой рычаг зажима // 2606198

Предложен рычаг зажима для использования в дистанционной распорке-гасителе вибрации для отделения расщепленных передающих проводов, имеющий одну дальнюю концевую часть, предназначенную для поддержки провода, и другую концевую часть, снабженную концевым участком, который выполнен с возможностью размещения, при использовании, во взаимодействующем углублении в раме, причем рычаг зажима содержит элемент рычага (1) и элемент держателя (2), при этом элемент рычага и элемент держателя, когда скреплены, выполнены с возможностью захвата провода, при использовании, при этом рычаг зажима дополнительно содержит вкладыш (5) зажима, выполненный с возможностью охватывания провода, когда рычаг зажима находится в закрытом положении, при использовании, вокруг провода, и вкладыш зажима выполнен из синтетического полупроводящего эластомера, подходящего для захвата провода при температуре, превышающей 130°C.

Ограничитель гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи // 2602596

Использование: в области электроэнергетики для ограничения гололедообразования и колебаний проводов воздушных линий электропередачи. Технический результат - повышение эффективности гашения колебаний в широком частотном диапазоне.

Способ гашения колебаний проводов воздушных линий электропередачи, волоконно-оптических кабелей линий связи и устройство для его осуществления // 2597429

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к способу и устройству для гашения колебаний проводов воздушных линий электропередачи и волоконно-оптических кабелей линий связи.

Широкополосный гаситель вибрации спирального типа, участок воздушной линии и способ монтажа гасителя вибрации спирального типа (варианты) // 2575921

Изобретение относится к электроэнергетике. Гаситель вибрации спирального типа содержит две и более спирали, при этом спирали выполнены с направлением навивки в одну сторону, с одинаковой величиной шага и разными внутренними диаметрами.

Гаситель низкочастотных колебаний проводов воздушных линий электропередачи (варианты) // 2570347

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к гасителям низкочастотных колебаний проводов воздушных линий электропередачи. Гаситель состоит из герметичного корпуса, связанного с проводами линии и заполненного электро- или магнитореологической жидкостью, в качестве дисперсной фазы которой использованы суспензии наноразмерных электро- или магниточувствительных частиц, демпферного узла и источников электрического или магнитного полей.

Устройство ограничения пляски проводов, молниезащитных тросов воздушных линий электропередачи и волоконно-оптических кабелей воздушных линий связи, а также пролет, снабженный такими устройствами (варианты) // 2549204

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к устройствам ограничения пляски проводов, молниезащитных тросов воздушных линий электропередачи и волоконно-оптических кабелей воздушных линий связи, а также пролетам, оборудованным такими устройствами.

Способ ограничения интенсивности пляски одиночных проводов воздушной линии электропередачи и устройство для его осуществления // 2628999

Использование: в области электроэнергетики для ограничения интенсивности пляски одиночных проводов воздушных линий электропередачи. Технический результат – повышение эффективности подавления вибрационных колебаний проводов в широком частотном диапазоне. Способ заключается в подвеске на проводе (1) пролета (2) линии маятниковых гасителей (3) и маятниковых гасителей-стабилизаторов (4). Маятниковые гасители (3) закрепляются на проводе (1) в горизонтальной плоскости вблизи от концов (8, 9) пролета (2) или от точек крепления (10) маятниковых гасителей-стабилизаторов (4). Маятниковые гасители (3) устанавливаются попарно в шахматном порядке таким образом, что одна пара маятниковых гасителей (3) находится влево от провода (1), а следующая пара маятниковых гасителей (3) находится вправо от провода (1). Количество маятниковых гасителей-стабилизаторов (4) выбирают в пределах от L/150 до L/250, где L - длина пролета (2) линии в метрах, а их момент инерции превышает момент инерции маятниковых гасителей (3). Маятниковые гасители и маятниковые гасители-стабилизаторы состоят из набора проволочных спиралей, изогнутых совместно в форме буквы Ω и навиваемых своими концами на провод. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.