SU1725003A1 - Устройство дл гашени колебаний трубопровода - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и транспорту, в частности к средствам снижени  вибрации трубопроводов и колебаний давлени  в рабочей среде. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности гашени  колебаний вследствие образовани  и поглощени  форм колебаний трубопровода с числом узлом по окружности, большим, чем при его балочных колебани х. Устройство состоит из дополнительного корпуса с в зкоупругим наполнителем , коаксиальным оси трубопровода и элемента погонной массы, установленного без зазора на поверхности трубопровода между трубопроводом и в зкоупругим наполнителем , 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и транспорту, в частности к средствам борьбы с вибраци ми трубопроводов и излучаемыми ими шумами.

Известно гашение вибраций трубопровода с помощью прокладок, в которых имеет место отражение волн на границах и поглощение их в материале упругой прокладки.

Дл  сложных виброприводов, каковыми  вл ютс  трубопроводы с рабочей средой, известно устройство, содержащие в зкоуп- ругий материал, заполн ющий пространство между внешней поверхностью трубопровода и дополнительным корпусом, состо щим из двух сегментных частей, имеющих жестко соединенные с ними продольные ребра.

Передача энергии в трубопроводах, возбуждаемых , как правило, установленными там насосами, осуществл етс  как по рабочей среде, так и по стенкам трубопровода. При этом энерги  распростран етс  не независимо , а имеет место передача ее из среды в стенку трубопровода и обратно, это  вление особенно эффективно на поворотах трубопровода .

В св зи с этим имеет место шунтирование гашени  передачи энергии по стенкам трубопровода передачей по рабочей среде. Кроме этого, внесение поглощени  непосредственно в балочные формы колебаний трубопроводов малоэффективно, так как эти формы обладают минимальными деформаци ми (число узлов минимально) в окружном направлении.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности гашени  колебаний вследствие воздействи  не только на стенку трубопровода, но и на рабочую среду, образовани  форм колебаний трубопровода с большим числом узлов по окружности, чем это имеет место при балочных колебани х, и их гашение.

VJ

ГО

ел о о

Ы

Дл  достижени  указанной цели устройство дл  гашени  колебаний трубопроводов снабжено дополнительным корпусом с в зкоупругим наполнителем и элементом погонной массы в форме параллелепипеда, поверхность одной из боковых граней которого выполнена эквидистантной поверхности трубопровода и установлена без зазора упом нутой поверхностью между трубопроводом и в зкоупругим наполнителем, а корпус установлен коаксиально оси трубопровода и выполнен в виде полой цилиндрической оболочки.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство , общий вид; на фиг. 2 - сечение, перпендикул рное оси трубопровода.

Устройство располагаетс  на трубопроводе 1 и содержит дополнительный корпус 2 с в зкоупругим наполнителем 3 и элемент погонной массы 4.

Размещение устройства определ етс  наличием пр молинейного участка трубопровода длиной не менее половины длины изгибной волны в трубопроводе.

Устройство обеспечивает эффект виброизол ции и вибропоглощени  по отношению к участку трубопровода, наход щемус  после устройства (счита  со стороны источника возбуждени , например, насоса).

Работа предлагаемого устройства в различных частотных диапазонах основана на разных физических принципах. В области низких частот до частоты резонанса массы трубопровода на упругости заполнени 

f,

132

Ь2М

где ha - толщина в зкоупругого заполнител ;

G2 - модуль его упругости;

М - погонна  масса трубопровода с рабочей средой,

имеет место волновое запирание по отношению к балочным колебани м трубопровода . Это  вление физически эквивалентно работе винклеровского основани , которое в данном случае образовано упругостью заполнител , опирающегос  на дополнитель- ный корпус. Заметим, что поскольку

жесткость трубы равна лгг3 5 , где Е - модуль Юнга; г - радиус; д - толщина , толщина дополнительного корпуса не должна быть меньше толщины трубопровода.

В области частот f f0 существенную роль играет не отражение, а поглощение энергии в упругом заполнителе. При этом увеличение поглощени  энергии обусловлено по влением форм колебаний с большим числом узлов по окружности, чем дл  балочных колебаний. Решающую роль в этом играет установка осевой погонной массы, котора  обеспечивает св зь форм колебаний в окружном направлении. Однако на массе имеетс  св зь колебаний не только с п 1 (балочных и оболочечных), но и св зь форм с и , последн   из которых взаимодействуете плоской волной, распростран ющейс  по рабочей среде трубопровода .

Таким образом, по вл етс  изменение импеданса границы дл  энергии, распростран ющейс  по рабочей среде, что приводит к ее отражению. Величина элемента погонной массы выбираетс , исход  из погонной массы трубопровода. Известно, что степень св зи форм колебаний на неодно- родност х зависит от относительной величины неоднородностей. Выбор веса единицы длины элемента погонной массы равным 0,1 - 0,5 от веса трубопровода приводит к значительной св зи форм колебаний. Эффективность устройства определ етс  способом возбуждени  трубопровода. Эффективность по снижению вибрации стенок трубопровода при их возбуждении по оценкам составл ет 20-30 дБ. Эффективность по снижению колебаний давлени  в

рабочей среде зависит от геометрии трубопровода и его возбуждени .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  гашени  колебаний трубопровода , содержащее установленный на внешней поверхности трубопровода корпус с в зкоупругим наполнителем, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности гашени  колебаний, устройство снабжено элементом погонной массы в форме .параллелепипеда, поверхность одной из боковой граней которого выполнена эквидистантной поверхности трубопровода гл установлена без зазора упом нутой поверхностью между трубопроводом и в зко- упругим наполнителем, а корпус установлен коаксиальио оси трубопровода и выполнен в виде полой жесткости цилиндрической оболочки.

   Фиг.1