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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die auf Freileitungen entstehenden mechanischen Schwingungen der Leitung dadurch zu vermindern, dass man an der Leitung Vorrichtungen aufhängt, die aus einem durch Masse und Elastizität wirkenden schwingungsfähigen Gebilde bestehen. Durch die Schwingungen der Leitung werden auch die daran angehängten Dämpfvorrichtungen zu Schwingungen erregt, die auf die Leitungsschwingungen zurückwirken.
Die Vorrichtungen ergeben nur dann eine ausreichend günstige Wirkung, wenn ihre Masse, Elastizität und Dämpfung bestimmten Bedingungen entsprechen und wenn die Dämpfer ferner an bestimmten Stellen der Leitung aufgehängt sind. Bisher wurden die einzelnen Werte der zu berücksichtigenden Grössen nicht von vornherein bestimmt. Man stellte vielmehr Versuchsvorrichtungen her und hängte sie an einer beliebigen Stelle der Leitung auf. Zeigte sich dann, dass keine dämpfende Wirkung eintrat, so nahm man einen andern Dämpfer oder hängte den Dämpfer an eine andere Stelle, bis sich ein befriedigendes Ergebnis zeigte.
Es ist offensichtlich, dass infolge der grossen Variationsmöglichkeit der verschiedenen Grössen auf diese Weise nicht das Optimum der erreichbaren Wirkung erzielt werden kann. Ferner ist festgestellt worden, dass eine Anordnung, die nach dem oben erläuterten Verfahren gefunden worden ist, nicht immer die beobachtete befriedigende Wirkung brachte, sondern dass bei andern Windverhältnissen die Wirkung des Dämpfers unzureichend war. Das beruht darauf, dass bei ein und derselben Leitung Schwingungen auftreten, deren Frequenz bzw. Wellenlängen stark voneinander abweichen. In normalen Fällen treten schon Unterschiede der Wellenlängen auf, die sich wie 1 : 3 verhalten. Dieser Wert wird in Ausnahmefällen noch ungünstiger.
Diese Schwierigkeiten lassen es erklärlich erscheinen, dass bisher die Meinungen über den Wert der schwingenden Dämpfvorrichtungen noch geteilt waren und dass in vielen Fällen durch Versuche beobachtet worden ist, dass sich durch die benutzten Dämpfvorrichtungen überhaupt keine Verminderung der Seilschwingungen ergeben.
Durch die Erfindung wird die bisher vorliegende Unsicherheit beseitigt und die Möglichkeit gegeben, von vornherein Vorrichtungen bzw. bestimmte Aufhängestellen für die Vorrichtungen an der Leitung zu ermitteln, bei denen sich im Bereich der zu erwartenden Frequenzen mit Bestimmtheit eine dämpfende Wirkung, u. zw. ein Optimum, ergibt. Nach der Erfindung werden die Dämpfer so eingerichtet und an solchen Stellen der Freileitung aufgehängt, dass die Anordnung folgender Bedingung entspricht.
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In dieser Bedingung bedeuten für die auftretenden Schwingungen kennzeichnende Grössen : a = Wellengeschwindigkeit auf dem Seil in cm/sec,
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(0 = Kreisfrequenz der auftretenden Schwingungen in see-1.
Die für die Bemessung und Aufhängung der schwingenden Dämpfvorrichtung kennzeichnenden Grössen haben die Bedeutung :
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v = Kreisfrequenz des Schwingungsdämpfers ohne Berücksichtigung der Reibung in sec-', p = doppelter Dämpfungsexponent des Schwingungsdämpfers in see-1, b = Abstand des Schwingungsdämpfers vom Seilaufhängepunkt in ein.
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doppelte Dämpfungsexponent p ist sonach direkt proportional der Reibungskraft und umgekehrt proportional der Seilmasse m.
Die Bedingungen beruhen auf Versuchen an Freileitungen und auf einer an den Versuchen kontrollierten Rechnung, die aus der Differentialgleichung der schwingenden Saite die Seilbewegung unter Einwirkung des Schwingungsdämpfers bestimmt. Die Rechnung wurde für den Resonanzfall als ungünstigen Fall durchgeführt. Bedingung 1 entspricht der Forderung, dass zur Verminderung der Seibeanspruchung an den Klemmen ein möglichst kleiner Winkelausschlag des Seiles erwünscht ist. Dort wurde bisher die Hauptbeanspruchung der Seile festgestellt.
Bedingung 2 entspricht der weiteren Annahme, dass auch am Aufhängepunkt des Schwingungsdämpfers kein zu grosser Winkelausschlag auftreten soll, da sonst zwar in den Aufhängestellen der Leitung Überbeanspruchungen vermieden sind, aber unter Umständen doch eine Überbeanspruchung an der Aufhängestelle des Schwingungsdämpfers auftreten könnte.
Eine Anordnung nach der Erfindung wird aus den oben angegebenen Bedingungen in
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ist. Ist die Bedingung nicht erreicht, so liefert die Durchbrechung schon eine Reihe von Anhaltspunkten für weitere Werte, die den Bedingungen entsprechen. Gegebenenfalls ist eine wiederholte Annahme von Werten erforderlich. Immer aber ist es auf diese Weise möglich, Werte zu finden, die den Bedingungen entsprechen.
Das Ergebnis lässt sich dann auf jeden beliebigen Einzelfall gleichen Frequenzbereiches anwenden durch Einsetzen der jeweiligen Wellengeschwindigkeit a, der Seilmasse in und der auftretenden Schwingungsfrequenzen #.
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einer Wellengeschwindigkeit von α # 16.000 cm/sec, einem Seilgewicht je cm Länge von 1n. g # 0#004 kg/cm und auftretende Schwingungsfrequenzen von 10-40 Hz (also Kreisfrequenzen 62'8 - 251 sec-l) vor, so ergibt sich die Eigenfrequenz des Schwingungsdämpfers
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Vorrichtung vom Seilaufhängepunkt zu
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1.
Freileitung mit Schwingungsdämpfern, dadurch gekennzeichnet. dass die Anordnung der Bedingung entspricht :
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worin α # Wellengeschwindigkeit auf dem Seil in em/sec, m = Seilmasse je Längeneinheit in kg. sec3/cm2, to = Kreisfrequenz der auftretenden Schwingungen in sec-', jj. = Massenverhältnis Schwingungsdämpfermasse : Masse eines 1 cm langen Seilstückes, v = Kreisfrequenz des Schwingungsdämpfers ohne Berücksichtigung der Reibung in sec-', p = doppelter Dämpfungsexponent des Schwingungsdämpfers in sec-1,
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