RU2652883C2 - Виброизолятор для фундаментов зданий в сейсмически опасных районах - Google Patents
Виброизолятор для фундаментов зданий в сейсмически опасных районах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2652883C2 RU2652883C2 RU2014113606A RU2014113606A RU2652883C2 RU 2652883 C2 RU2652883 C2 RU 2652883C2 RU 2014113606 A RU2014113606 A RU 2014113606A RU 2014113606 A RU2014113606 A RU 2014113606A RU 2652883 C2 RU2652883 C2 RU 2652883C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elastomer
- elastic
- housing
- spring
- damping element
- Prior art date
Links
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 title claims description 7
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 30
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 2
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 for example Polymers 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Springs (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к средствам защиты зданий и сооружений от сейсмической нагрузки. Виброизолятор содержит корпус и размещенные в нем упругие элементы. Корпус выполнен в виде основания с крышкой. Упругие элементы выполнены в виде тарельчатой кольцевой пружины. Виброизолируемый объект установлен на резьбовой втулке, размещенной в отверстии верхнего кольца пружины. Между основанием и нижним торцом резьбовой втулки, соосно корпусу, закреплен упругодемпфирующий элемент. Цилиндрическая винтовая пружина выполнена с демпфером внутри. Корпус демпфера выполнен в виде двух оппозитно расположенных фланцев. Элементы крепления в виде резьбовых стержней расположены перпендикулярно фланцам и соосно эластомеру. Профиль боковой поверхности эластомера выполнен гиперболическим в виде бруса равного сопротивления, имеющего постоянную жесткость в осевом и поперечном направлениях, или профиль боковой поверхности эластомера выполнен цилиндрическим или коническим, или профиль боковой поверхности эластомера выполнен гофрированным, а отношение высоты демпфера h к диаметру D опорной поверхности эластомера находится в оптимальном соотношении величин: h/D=0,45…1,55, цилиндрическая винтовая пружина упругодемпфирующего элемента содержит на внешней винтовой поверхности дополнительный демпфирующий элемент, выполненный в виде полиуретановой эластичной трубки, надетой на ее внешнюю поверхность беззазорно. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к средствам защиты зданий и сооружений от сейсмической нагрузки.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор по патенту РФ №2285833, F16F 7/00 (прототип), содержащий корпус, упругие плоские элементы и элементы их крепления к корпусу.
Недостатком известного устройства является сравнительно недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.
Это достигается тем, что в виброизоляторе для фундаментов зданий в сейсмически опасных районах, содержащем корпус и размещенные в нем упругие элементы, корпус выполнен в виде основания с крышкой, а упругие элементы - в виде тарельчатой кольцевой пружины, состоящей из верхнего и нижнего упругих колец, связанных упругими пластинами, и закрепленной в корпусе через периферийную втулку, установленную между основанием, нижним кольцом пружины и крышкой, а виброизолируемый объект устанавливается на резьбовой втулке, размещенной в отверстии верхнего кольца пружины, и прикрепленной к пружине посредством резьбового соединения, а между основанием и нижним торцом резьбовой втулки, соосно корпусу, закреплен упругодемпфирующий элемент, выполненный в виде основания и крышки, между которыми размещена цилиндрическая винтовая пружина, с демпфером внутри, причем корпус демпфера выполнен в виде двух оппозитно расположенных фланцев, имеющих форму, конгруэнтную форме опорных поверхностей эластомера, и жестко связанных с эластомером, причем на фланцах закреплены элементы крепления в виде резьбовых стержней, расположенных перпендикулярно фланцам и соосно эластомеру, причем профиль боковой поверхности эластомера выполнен гиперболическим в виде бруса равного сопротивления, имеющего постоянную жесткость в осевом и поперечном направлениях, цилиндрическая винтовая пружина упругодемпфирующего элемента содержит на внешней винтовой поверхности дополнительный демпфирующий элемент, выполненный в виде полиуретановой эластичной трубки, надетой на ее внешнюю поверхность беззазорно.
На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого виброизолятора, на фиг. 2, 3 - вариант выполнения кольцевой тарельчатой пружины (фронтальный разрез и вид сверху), на фиг. 4 - вариант выполнения демпфера.
Виброизолятор для фундаментов зданий в сейсмически опасных районах содержит корпус, который выполнен в виде основания 1 и крышки 2 (фиг. 1). Упругие элементы выполнены в виде кольцевой тарельчатой пружины, состоящей из нижнего 4 и верхнего 5 колец, связанных между собой упругими пластинами 7 с образованием вырезов (проемов или фигурных отверстий) 6. Кольцевая тарельчатая пружина закреплена в корпусе через периферийную втулку 3, установленную между основанием 1, нижним кольцом пружины 4 и крышкой 2, а виброизолируемый объект 10 устанавливается на резьбовой втулке 11, размещенной в отверстии 9 верхнего кольца 5 пружины. Резьбовая втулка 11 прикреплена к тарельчатой пружине посредством резьбового соединения, например через втулку 8. Кольцевая тарельчатая пружина закреплена в корпусе с зазором относительно крышки 2 и резьбовой втулки 11. Периферийная втулка 3 может быть выполнена металлической или из эластомера с жесткостью, большей жесткости кольцевой тарельчатой пружины. Кольцевая тарельчатая пружина выполнена в виде двух плоских упругих, соосно расположенных колец, нижнего 4 и верхнего 5, соединенных между собой посредством по крайней мере трех плоских упругих пластин 7 (фиг. 2, 3). Между основанием 1 и нижним торцом резьбовой втулки 11, соосно корпусу, закреплен упругодемпфирующий элемент, выполненный в виде основания 15 и крышки 14, между которыми размещена цилиндрическая винтовая пружина 12 с демпфером 13 внутри.
Цилиндрическая винтовая пружина 12 упругодемпфирующего элемента содержит на внешней винтовой поверхности дополнительный демпфирующий элемент (на чертеже не показан), выполненный в виде полиуретановой эластичной трубки, надетой на ее внешнюю поверхность беззазорно.
Возможен вариант, когда на внешнюю винтовую поверхность цилиндрической винтовой пружины 12 в качестве дополнительного демпфирующего элемента (на чертеже не показан) нанизаны «бусинки» из полиуретана круглой формы.
Упругие пластины 7, соединяющие нижнее 4 и верхнее 5 кольца, могут быть выполнены в виде упругих стержней круглого, квадратного, прямоугольного, многоугольного профиля или профиля, выполненного по кривым второго и «n» порядка (на чертеже не показаны).
Демпфер 13 выполнен из эластомера 18 (фиг. 4) и содержит корпус, который выполнен в виде двух оппозитно расположенных фланцев 16 и 17, имеющих форму, конгруэнтную форме опорных поверхностей эластомера 18, и жестко связанных с эластомером, причем на фланцах закреплены элементы крепления 19 и 20 в виде резьбовых стержней, расположенных перпендикулярно фланцам 16 и 17 и соосно эластомеру 18, причем профиль боковой поверхности эластомера выполнен гиперболическим в виде бруса равного сопротивления, имеющего постоянную жесткость в осевом и поперечном направлениях, что обеспечивает равночастотность упругого элемента виброизолятора во всех направлениях.
Профиль боковой поверхности эластомера демпфера 13 может быть выполнен цилиндрическим (фиг. 4) или коническим (на чертеже не показано). Кроме того, профиль боковой поверхности эластомера может быть выполнен гофрированным (на чертеже не показано). Отношение высоты виброизолятора h к диаметру D опорной поверхности эластомера находится в оптимальном соотношении величин: h/D=0,45…1,55.
Демпфер 13 может быть выполнен из эластомера, например литьевого полиуретана, или в виде упругого сетчатого элемента. Плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см3…2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.
Виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах, работает следующим образом.
При колебаниях виброизолируемого объекта 10, установленного на резьбовой втулке 11, обеспечивается пространственная виброзащита объекта и защита его от ударов. Причем жесткость кольцевой тарельчатой пружины, за счет ее конструктивного исполнения, может быть подобрана в любом требуемом сочетании по главным осям вибрации, например, большей в горизонтальном направлении, нежели в вертикальном, и наоборот, и т.д. во всех сочетаниях как линейных, так и угловых колебаний.
Демпфер 13, выполненный соответственно из полиуретана или сетчатой структуры, способствует расширению частотного диапазона гашения сейсмических волн и повышает эффективность защиты зданий от сейсмотолчков. Кроме того, горизонтальные колебания гасятся за счет нестесненного расположения эластомера, что дает ему определенную степень свободы колебаний в горизонтальной плоскости. Выполнение профиля боковых поверхностей эластомера гиперболическим в виде бруса равного сопротивления, имеющего постоянную жесткость в осевом и поперечном направлениях, позволяет обеспечить равнопрочность, равночастотность и экономичность эластомера, например, резины или полиуретана. За счет оппозитного расположения фланцев 16 и 17 упрощается монтаж и эксплуатация системы виброизоляции в целом.
Claims (3)
1. Виброизолятор для фундаментов зданий в сейсмически опасных районах, содержащий корпус и размещенные в нем упругие элементы, корпус выполнен в виде основания с крышкой, а упругие элементы - в виде тарельчатой кольцевой пружины, состоящей из верхнего и нижнего упругих колец, связанных упругими пластинами, и закрепленной в корпусе через периферийную втулку, установленную между основанием, нижним кольцом пружины и крышкой, а виброизолируемый объект устанавливается на резьбовой втулке, размещенной в отверстии верхнего кольца пружины, и прикрепленной к пружине посредством резьбового соединения, отличающийся тем, что между основанием и нижним торцом резьбовой втулки, соосно корпусу, закреплен упругодемпфирующий элемент, выполненный в виде основания и крышки, между которыми размещена цилиндрическая винтовая пружина, с демпфером внутри, причем корпус демпфера выполнен в виде двух оппозитно расположенных фланцев, имеющих форму, конгруэнтную форме опорных поверхностей эластомера, и жестко связанных с эластомером, причем на фланцах закреплены элементы крепления в виде резьбовых стержней, расположенных перпендикулярно фланцам и соосно эластомеру, причем профиль боковой поверхности эластомера выполнен гиперболическим в виде бруса равного сопротивления, имеющего постоянную жесткость в осевом и поперечном направлениях, или профиль боковой поверхности эластомера выполнен цилиндрическим или коническим, или профиль боковой поверхности эластомера выполнен гофрированным, а отношение высоты демпфера h к диаметру D опорной поверхности эластомера находится в оптимальном соотношении величин: h/D=0,45…1,55.
2. Виброизолятор для фундаментов зданий в сейсмически опасных районах по п. 1, отличающийся тем, что цилиндрическая винтовая пружина упругодемпфирующего элемента содержит на внешней винтовой поверхности дополнительный демпфирующий элемент, выполненный в виде полиуретановой эластичной трубки, надетой на ее внешнюю поверхность беззазорно.
3. Виброизолятор для фундаментов зданий в сейсмически опасных районах по п. 1, отличающийся тем, что на внешнюю винтовую поверхность цилиндрической винтовой пружины в качестве дополнительного демпфирующего элемента нанизаны «бусинки» из полиуретана круглой формы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014113606A RU2652883C2 (ru) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | Виброизолятор для фундаментов зданий в сейсмически опасных районах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014113606A RU2652883C2 (ru) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | Виброизолятор для фундаментов зданий в сейсмически опасных районах |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014113606A RU2014113606A (ru) | 2015-10-20 |
RU2652883C2 true RU2652883C2 (ru) | 2018-05-03 |
Family
ID=54326756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014113606A RU2652883C2 (ru) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | Виброизолятор для фундаментов зданий в сейсмически опасных районах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2652883C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB411343A (en) * | 1933-09-22 | 1934-06-07 | Harold Charles Green | Improvements in resilient supports for isolating machines from their foundations |
JPH11218186A (ja) * | 1997-08-18 | 1999-08-10 | Fmc Corp | 振動装置用改良しゃ断装置 |
RU2451849C1 (ru) * | 2011-03-17 | 2012-05-27 | Олег Савельевич Кочетов | Виброизолятор |
RU129584U1 (ru) * | 2012-08-21 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | Виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах |
-
2014
- 2014-04-08 RU RU2014113606A patent/RU2652883C2/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB411343A (en) * | 1933-09-22 | 1934-06-07 | Harold Charles Green | Improvements in resilient supports for isolating machines from their foundations |
JPH11218186A (ja) * | 1997-08-18 | 1999-08-10 | Fmc Corp | 振動装置用改良しゃ断装置 |
RU2451849C1 (ru) * | 2011-03-17 | 2012-05-27 | Олег Савельевич Кочетов | Виброизолятор |
RU129584U1 (ru) * | 2012-08-21 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | Виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014113606A (ru) | 2015-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU138848U1 (ru) | Виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах | |
RU129584U1 (ru) | Виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах | |
RU2559515C1 (ru) | Упругий элемент кочетова с сетчатым демпфером | |
RU141330U1 (ru) | Виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах | |
RU2534462C1 (ru) | Виброизолятор кочетова с последовательно соединенными упругодемпфирующими элементами | |
RU2537984C1 (ru) | Тарельчатый виброизолятор кочетова с демпфером сухого трения | |
RU148481U1 (ru) | Виброизолятор | |
RU2652883C2 (ru) | Виброизолятор для фундаментов зданий в сейсмически опасных районах | |
RU2662335C1 (ru) | Сдвоенная виброизолирующая система | |
RU138485U1 (ru) | Виброизолятор для фундаментов зданий в сейсмически опасных районах | |
RU2532985C1 (ru) | Тарельчатый виброизолятор кочетова | |
RU2576776C1 (ru) | Виброизолятор симметричный шайбовый сетчатый кочетова | |
RU2558766C1 (ru) | Виброизолятор кочетова для сейсмических фундаментов зданий | |
RU2538483C1 (ru) | Виброизолятор пружинный кочетова | |
RU2651397C1 (ru) | Резиновый виброизолятор для оборудования | |
RU2651396C1 (ru) | Резинометаллический виброизолятор опорного типа с демпфером | |
RU148148U1 (ru) | Виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах | |
RU2662114C2 (ru) | Пружинный виброизолятор кочетова для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах | |
RU2651359C1 (ru) | Пружинный упругий элемент тарельчатого типа | |
RU2583400C1 (ru) | Тарельчатый упругий элемент кочетова | |
RU2635438C1 (ru) | Виброизолятор рессорный кочетова с демпфером | |
RU2576801C1 (ru) | Виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах | |
RU2667842C1 (ru) | Двухступенчатый конический виброизолятор | |
RU2662115C2 (ru) | Виброизолятор кочетова | |
RU2649671C1 (ru) | Виброизолятор для сейсмостойких зданий |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE9A | Changing address for correspondence with an applicant |