SU1063959A1

SU1063959A1 - Dynamic oscillation damper

Info

Publication number: SU1063959A1
Application number: SU823491566A
Authority: SU
Inventors: Виктор Титович Новиков; Борис Валентинович Остроумов; Виктор Сергеевич Дворников; Игорь Петрович Ваганов; Гарий Васильевич Кузетов; Юрий Порфирьевич Бондарев; Станислав Павлович Муринов; Александр Петрович Госниц
Priority date: 1982-09-17
Filing date: 1982-09-17
Publication date: 1983-12-30

Abstract

ГДЙНАМИЧЕСКИЙГАСЙТЁШ КОЛЕБАНИЙ, включающий соединенные друг с другом ма тники, выполненные, и виде прикрепленных к сооружению с помощью подвесок масс, по крайней мере одна из Которых расположена выше точек креплени ее подвесок к сооружению, отличающийс тем, что, с целью обеспечени гашени колебаний сооружени любого нап| авлени с амплитудой, превышающей мак симально допустимые амплитуды колебаний гасител , массы расположены по одной вертикальной оси и выполнены с центральны-J .ми цилиндрическими полост ми и установ-; ленными в них буферными устройствами, причем гаситель снабжен закрепленными на сооружении ограйичител ми отклонени буферных устройств. . 2.Гаситель по п. I, отличающийс тем, что, с целью упрощени настройки гасител , кажда масса выполнена в виде рамы с направл ющими и соединенных с ра- ; мой и между собой грузов, установленных с возможностью их перемещени по вертикали , 3.Гаситель по пп. 1 и 2, отличающийс тем, что верхн масса устаноклена с возможностью перемещени по направл ющим рамы. 4.Гаситель по пп. 1-3, отличающийс тем, что подвески верхней массы прикреп- ; i лены к сооружению со смещением относительно точек креплени подвесок нижней (О массы на угол, равный, где п - суммарное количество подвесок. 5.Гаснтель по пп. I-4, отличающийс тем, что соединени подвесок ма тника выполнены в виде шарниров. 6.Гаситель ncf пп. I-5, отличающийс 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 уменьшаетс кёйобо рому концу щтанги.HDY OF OSCILLATIONS, including interconnecting pendants made and attached to the structure with suspensions of masses, at least one of which is located above the points of attachment of its suspensions to the structure, characterized in that in order to ensure the damping of vibrations of any nap | Data with an amplitude exceeding the maximum permissible amplitudes of the damper oscillations, the masses are located along the same vertical axis and are made with central cylindrical cavities and are set-; buffer devices, which are enclosed in them, and the damper is provided with deflecting devices, which are fixed on the structure, with limiting devices. . 2. A damper according to claim I, characterized in that, in order to simplify the setting of the damper, each mass is made in the form of a frame with guides and connected to the frame; mine and between themselves the loads installed with the possibility of their movement vertically, 3. The damper at paras. 1 and 2, characterized in that the upper mass is mounted so as to move along the frame guides. 4. The damper on PP. 1-3, characterized in that the suspenders of the upper mass are attached; The lenses to the structure are offset from the points of attachment of the lower suspensions (O is the mass by an angle equal to where n is the total number of suspensions. 5. Draft according to paragraphs I-4, characterized in that the joints of the hangers are made in the form of hinges. 6 The damper ncf pp. I-5, characterized by the fact that the buffer device is made in the form of a rod, located along the axis of the cylindrical cavity and pivotally connected by OD with the frame, and stops mounted along the riissa with the meter of the cylindrical cavity, height has rings with shock-absorbing clips Amy, and the stop stop decreases to a keyobrom end of the bar.

Description

Изобретение относитс к строительству и может быть использовано в высотных сооружени х типа высоких мачт, башен, выт жных и дымовых труб, а также большепролетных мостов дл уменьшени амплитуд их колебаний в области нижних частей при ветровом или сейсмическом воздействии, что обеспечивает нормальную эксплуатацию сооружени .The invention relates to construction and can be used in high-rise structures such as high masts, towers, chimneys and chimneys, as well as long-span bridges to reduce the amplitudes of their vibrations in the lower parts during wind or seismic effects, which ensures the normal operation of the structure.

Известен динамический гаситель колебаний ма тникового типа, включающий расположсНные с интервалами несколько масс, св занных с подвеской, один конец которои прикреплен к сооружению }.A dynamic damper of the mantling type is known, including several masses located at intervals associated with the suspension, one end of which is attached to the structure}.

Недостатком такого гасител вл етс ограниченна область применени , что вызвано значительными его размерами и массой .The disadvantage of such a quencher is its limited scope, which is caused by its considerable size and weight.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс динамический гаситель колебаний, включающий соединенные друг с другом м тники, выполненные в виде прикрепленных к сооружению с помощью подвесок масс, по крайней мере одна из которых расположена выше точек креплени ее подвесок к сооружению 2.Closest to the proposed technical entity is a dynamic oscillation damper, including tied ticks connected to each other, made in the form of masses attached to the structure with the help of suspensions, at least one of which is located above the points of attachment of its suspensions to the structure 2.

Однако известный гаситель колебаний работает только в одном направлении, в то врем как ветровое воздействие на сооружение может быть любого направлени . Кроме того, амплитуда колебаний гасител ограничена углом поворота подвески до соприкосновени его массы со св зью. Такое соприкосновение не может быть допущено, поскольку св зь при этом может выйти из стро , что приведет к потере работоспособности всего гасител колебаний.However, a known vibration damper works only in one direction, while the wind effect on the structure can be any direction. In addition, the amplitude of oscillation of the damper is limited by the angle of rotation of the suspension until its mass contacts the connection. Such a contact cannot be allowed, because the connection may fail, which will lead to the loss of performance of the entire damper.

Цель изобретени - обеспечение гаШени колебаний сооружени любого направ-лени с амплитудой, превышающей максимально допустимые амплитуды колебаний гасител .The purpose of the invention is to provide a damping of the structure of any direction with an amplitude exceeding the maximum allowable amplitudes of damper oscillations.

Поставленна цель достигаетс тем, что в динамическом гасителе колебаний, включающем соединенные друг с другом ма тники , выполненные в виде прикрепленных к сооружению с помощью подвесок масс, по крайней мере одна из которых расположена выше точек креплеии ее подвесок к сооружению , массы расположены по одной вер .тикальной оси и выполнены с центральными цилиндрическими полост ми li установленными в них буферными устройствами, причем гаситель снабжен закрепленными на сооружении ограничител ми отклонени буферных устройств.The goal is achieved by the fact that in a dynamic oscillation damper, which includes wives connected to each other, made in the form of masses attached to the structure with suspensions of masses, at least one of which is located above the fastening points of its suspensions to the structure The vertical axis and are made with central cylindrical cavities li, buffer devices installed in them, and the damper is provided with deflection devices fixed on the structure to the limiters.

С целью упрощени настройки гасител кажда масса выполнена в виде рамы с направл ющими и соединенных с рамой и между собой грузов, установленных с возможностью их перемещени по вертикали.. Верхн масса установлена с возможностью перемещени по направл ющим рамы .In order to simplify the setting of the damper, each mass is made in the form of a frame with guides and loads connected to the frame and between each other, installed with the possibility of their movement vertically. The upper weight is set with the possibility of movement along the frame guides.

Подвески верхней массы прикреплены к сооружению со смещением относительно точек креплени подвесок нижней массы на угол, равный., где п - суммарное количество подвесок.Suspensions of the upper mass are attached to the structure with an offset from the attachment points of the lower mass by an angle equal to. Where n is the total number of suspensions.

Соединени подвесок ма тника выполнены в виде шарниров.The joints of the tandem hangers are made in the form of hinges.

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 амор тизируЮщими обоймами, а вылет упоров уменьшаетс к свободному концу щтанги.The buffer device is made in the form of a rod located along the axis of the cylindrical cavity and pivotally connected to the frame, and stops installed along the perimeter of the cylindrical cavity, with the rod at height having rings with amortized clips, and the departure stops decrease to the free end of the rod.

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.FIG. 1 shows schematically a damper, a general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. one.

Динамический гаситель колебаний вклю4aet св занные друг с другом ма тники в В1иде подвещенных к сооружению 1 верхней и нижней масс, центры т жести которых расположены по одной вертикальной оси в монтажном положении.Dynamic oscillation damper switches on a pair of wands in B1 type of upper and lower masses connected to the structure 1, the centers of which are located along the same vertical axis in the mounting position.

Кажда из масс гасител состоит из скрепленных между собой, отдельных грузов 2 и рам 3 и 4 с направл ющими 5, причем верхн масса может перемеахатьс по этим направл ющим.Each of the extinguishing masses consists of individual loads 2 and frames 3 and 4 with guides 5 fastened together, and the upper mass can interchange along these guides.

Рамы 3 и 4 соединены между собой св з ми 6 с помощью шарниров и имеют не менее трех ограничителей 7, расположенных против друга, и направл ющими 5 прикреплены к рамам 8 и 9 гасител , которые через подвески 10 и И присоединены к сооружению 1. В нижней трети по высоте подвески 10 соедин ютс с сооружением через демпфирующее устройство 12. Точки креплени подвесок нижней массы смещены относительно точек креплени верхней массы на угол- где п - суммарное количество. подвесок. Массы гасител выполнены с осесимметричными цилиндрическими полост ми 13. снабженными буферными устройствами , состо щими из штанг 14, расположенных по ос м цилиндрических полостей и снабженных кольцами 15 с амортизирующими обоймами 16. Штанги 14 одним концом посредством шарнира соединены с рамами 3 или 4, а свободные ее концы взаимодействуют с ограничител ми 17, прикрепленными к сооружению 1.The frames 3 and 4 are interconnected by links 6 with the help of hinges and have at least three stops 7 located opposite each other and guides 5 attached to frames 8 and 9 of the extinguisher, which are connected to structure 1 through suspensions 10 and I The lower third in height of the suspension 10 is connected to the structure via a damping device 12. The attachment points of the lower weight suspensions are offset from the attachment points of the upper mass by an angle where n is the total amount. suspensions. The damper weights are made with axisymmetric cylindrical cavities 13. equipped with buffer devices consisting of rods 14, located along the axes of cylindrical cavities and equipped with rings 15 with shock-absorbing clips 16. The rods 14 are connected to the frames 3 or 4 by free ends its ends interact with limiters 17 attached to structure 1.

По пе риметру цилиндрических полостейPerimeter of cylindrical cavities

выполнены упоры 18, расположенные соответственно кольцам 15 по штанге, причемperformed stops 18, respectively, the rings 15 on the rod, and

вылет упоров подчинен линейному законуlug departure is subject to linear law

с уменьшением к свободному концу штанг.with decreasing towards the free end of the rods.

После монтажа гасител колебаний производитс его настройка на фактическую частоту колебаний сооружени , на котором он устанавливаетс . Настройка производитс перестановкой грузов с верхней массы на нижнюю или наоборот. Соотношение величин нижней и верхней масс гасител определ етс формулой парциальной частоты гасител -ji. L/Tt. т.л mffiJ где fp - парциальна частота колебаний гасител ; g-ускорение силы т жести; 1П,-величина нижней Массы гасител ; т -величина верхней массы; пу-величина суммарной массы; {j-длийа подвески нижней массы; Cj-длина подвески верхней массы. Гаситель колебаний предназначен дл уменьшени амплитуды колебаний, а-еледовательно , и уровн динамических напр жений при регул рных колебани х, например , типа «ветровой резонанс. Колебани подобного рода возникают при сравнитель но небольших скорост х ветра, поэтому ве-20 личины Их амплитуд зиачительно меньше , отклоиений сооружени при расчетных натруЗках , например ураганном ветре или сейсМическнх воздействи х. Однако, несмотр |наотиосительно небольшие значени амплитуд при Таких колебани х, достаточно быстро происходит накопление количества циклов колебаний, что ведет к.сталостным раз руШенн м элементов сооружени . 10After mounting the vibration damper, it is tuned to the actual frequency of vibration of the structure on which it is installed. The adjustment is made by moving the weights from the upper mass to the lower mass or vice versa. The ratio of the values of the lower and upper masses of the quencher is determined by the formula of the quasitel-ji partial frequency. L / Tt. tl mffiJ where fp is the partial oscillation frequency of the quencher; g-acceleration of gravity; 1P, is the value of the lower mass of the quencher; t is the value of the upper mass; PU is the total mass; {j-length lower suspension; Cj is the length of the upper mass suspension. The vibration damper is designed to reduce the amplitude of the oscillations, aly, and the level of dynamic stresses in case of regular oscillations, for example, of the type "wind resonance." Oscillations of this kind occur at relatively low wind speeds, therefore, the ve-20 faces of their amplitudes are significantly less deviating from the structure when calculating for example, such as hurricane winds or seismic effects. However, in spite of relatively small amplitudes at such oscillations, the number of oscillation cycles accumulates rather quickly, which leads to stagnant destruction of structural elements. ten

ры с амплитудами, превышающими максимёльно допустимые амплитуды колебаний гасител . Таким образом, нет необходимости в работе гасител при перемещени х сооружений , и больших расчетных амплитудах его колебаний. Однако,.поскольку такие перемещени практически возможны, предусмотрен целый р д устройств, обеспечивающих работоспособность гасител в заданном режиме и предотвращающих выход из стро как отдельных его элементов, так и всего гасител в целом. К таким устройствам от.нос тс буферное устройство и ограничители 7. При превышении расчетных амплитуд колебаний гасител кольца 15 штанг 14 буферного устройства начинают взаимодействовать амортизирующими обоймами 16 с упорами 18 и при дальнейшем отклонении штанги упираютс в ограничители 17. Кроме того, дл предотвращени поломки св зей 6 рамы 3 и -4 снабжены ограничител ми 7, которые отрегулированы таким образом , что при отклонении масс более расчет ° И упираютс друУ- в друга и рама 3 поднимаетс по направл ющим 5. Изобретение позволит определить частоту и декремент нескольких типов собственных колебаний опор, и гасить колебани сооружени /1юбого направлени , не тер своей работоспособности при колебани х опо/ f f f / f ry with amplitudes exceeding the maximum permissible amplitudes of the damper oscillations. Thus, there is no need for a quencher to operate when moving structures, and large calculated amplitudes of its oscillations. However, since such movements are practically possible, a whole range of devices is provided to ensure the performance of the extinguisher in a given mode and prevent the failure of both its individual elements and the entire extinguisher as a whole. These devices include a buffer device and limiters 7. When the calculated amplitudes of oscillations of the ring damper 15 rods 14 of the buffer device are exceeded, the shock absorbing clips 16 begin to interact with the stops 18 and with further deflection of the rod rest against the limiters 17. In addition, Zey 6, frames 3 and -4 are provided with limiters 7, which are adjusted in such a way that if the masses deviate more than the calculation ° C, they rest against each other and frame 3 rises along the guides 5. The invention will allow remove the frequency and decrement of several types of natural oscillations of the supports, and dampen the oscillations of the structure in any direction, do not lose your working capacity during oscillations of the support / f f f / f

Фи.;Fi .;

1818

64 повернуто64 turned

II

IBIB

22

0ut,30ut, 3

Claims

1. DYNAMIC OSCILLATOR, comprising pendulums connected to each other, made in the form of masses attached to a structure using pendants, at least one of which is located above the points of attachment of its pendants to the structure, characterized in that, in order to ensure damping of vibrations structures of any direction with an amplitude exceeding the maximum allowable amplitude of the damper’s oscillations, the masses are located on one vertical axis and are made with central cylindrical cavities and a buffer installed in them black devices, and the damper is equipped with buffer deflection devices fixed to the structure by limiters. .

2. The absorber according to π. I, characterized in that, in order to simplify the adjustment of the damper, each mass is made in the form of a frame with guides and loads connected to the frame: mine and between themselves, installed: with the possibility of moving them vertically.

3. The damper according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the upper mass is installed with the possibility of movement along the rails _; frames.

4. The damper according to claims. 1— ^ characterized in that the pendants of the upper mass are attached; Lena to the building with a shift relative to the points of attachment of the suspensions of the lower mass by an angle equal to! ^, where η is the total number of suspensions.

5. The damper according to paragraphs. 1-4, characterized in that the joints of the pendulum pendants are made in the form of hinges.

6. The quencher n <? p. 1-5, characterized in that the buffer device is made in the form of a rod located along the axis of the cylindrical cavity and pivotally connected to the frame, and stops installed around the perimeter of the cylindrical cavity, the rod having rings in height with shock absorbing clips, and the reach of the stops decreases to the free end of the bar.