SU727776A1

SU727776A1 - Dynamic oscillation damper

Info

Publication number: SU727776A1
Application number: SU782670249A
Authority: SU
Inventors: Вадим Николаевич Гордеев; Анатолий Викторович Перельмутер; Борис Валентинович Остроумов
Priority date: 1978-08-24
Filing date: 1978-08-24
Publication date: 1980-04-15

Description

(54) ДИНАМИЧЕСКИЙ ГАСИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ(54) DYNAMIC DISPENSE OF VIBRATIONS

Изобретение относитс к строительству и может быть использовано в высотных сооружени х типа башен, в промышленных сооружени х, глубоковод ных основани х, мостах с большим про летом и т.д. дл уменьшени амплитуды их колебаний, что обеспечивает нормальную эксплуатацию сооружений. Известен динамический гаситель ма тникового типа, включанхдий инерционную массу, подвешенную к опорному устройству при помощи тросов 1. Недостатком указанного гасител вл етс недостаточна его эффективность , так как рассеивание энергии происходит только за счет сухого тре ни пр дей каната между собой. , Известен также гаситель колебаний ма тникового типа, включакиций инерционную массу, в направл ющих которой установлен с возможностью вертикального перемещени пустотелый цилиндр , частично заполненный сыпучим материалом, и подвески, выполненные в виде стержней. Рассеивание энергии происходит за счет -сил трени между концом цилиндра и тормозной площадкой. СыпУчи материал, заполн ющий цилиндр, служит только балластом и не участвует в процессе рассеивани энергии 2, Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс динамический гаситель колебаний, включающий инерционную массу в виде пустотелого цилиндра, частично заполненного сыпучим материалом,и подвески в виде стержней. 3. Гашение колебаний происходит за счет трени частиц сыпучего материала друг о друга при перемещении инерционной массы. Недостатком данного гасител также , как и вышеуказанных, вл етс то, что при установке его в сооружени х, имеющих значительную высоту, но сравнительно малую опорную базу,например , в башн х дл эффективного гашени колебаний необходимо иметь . ма тник значительной, длины, который невозможно разместить внутри сооружени . Так как амплитуда колебаний превышает геометрические размеры сооружени в плане, инерционна масса удар ет по элементам конструкций башни и, тем самым, не только тер етс его эффективность, но от ударов по конструкци м инерционной массы могут возникнуть нежелательные последстви . При установке же гасител снаружи сооружени воздействие на него атмосферных факторов (ззетер, гололед ) приводит также к потере его эффективности при гашении колебаний.The invention relates to the construction and can be used in high-rise buildings such as towers, in industrial buildings, deep-water foundations, bridges with a large span, etc. to reduce the amplitude of their oscillations, which ensures the normal operation of structures. A dynamic dummy damper is known, including an inertial mass suspended from the support device by means of cables 1. The disadvantage of this damper is its lack of efficiency, since energy dissipation occurs only due to the dry rubbing of the cable between them. Also known is a swing-type oscillation damper, including inertial mass, in the guides of which a hollow cylinder partially filled with bulk material and rods made in the form of rods are installed with the possibility of vertical movement. The dispersion of energy occurs due to the force of friction between the end of the cylinder and the brake pad. Bulk material that fills the cylinder serves only as ballast and does not participate in the process of energy dissipation 2. The closest technical solution to the proposed is a dynamic oscillation damper, including an inertial mass in the form of a hollow cylinder partially filled with loose material, and a suspension in the form of rods. 3. The damping occurs due to friction of particles of bulk material against each other when moving inertial mass. The disadvantage of this extinguisher as well as the above mentioned ones is that when it is installed in structures having a considerable height, but a relatively small support base, for example, in towers, it is necessary to have effective damping. a tomb of considerable length that cannot be placed inside the structure. Since the amplitude of oscillations exceeds the geometrical dimensions of the structure in plan, the inertial mass strikes the elements of the tower structures and, thus, not only does its efficiency lose, but undesirable consequences may arise from impacts on the inertial mass structures. When installing the extinguisher outside the structure, exposure to atmospheric factors (zzeter, ice) also leads to a loss of its effectiveness in damping vibrations.

Цель изобретени - повышение эффективности работы гасител дл высотных сооружений с малой базой и упрощение его конструкции.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the quencher for high-rise structures with a small base and simplify its design.

Указайна цель достигаетс тем, что в динамическом гасителе колебаний , включающем инерционную массу в виде пустотелого цилиндра, частично заполнениого сыпучим материалом, и подвески, последние выполнены в виде параллельно расположенных петель из многопр девого стального каната с регулируемой длиной, а цилиндр с сыпучим материалом помещен внутри этих петель. , .This goal is achieved by the fact that in a dynamic oscillation damper, including an inertial mass in the form of a hollow cylinder partially filled with bulk material, and suspensions, the latter are made in the form of parallel-arranged loops of a multi-strand steel cable with adjustable length, and the cylinder with bulk material is placed inside these loops. ,

На фиг, 1 схематически изображен гаситель, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3-- варианты выполнени гасител .. .FIG. 1 shows schematically a damper, a general view; in fig. 2 - section A-A of FIG. one; in fig. 3-- versions of the quencher ...

Гаситель колебаний включает инерционную массу в виде пустотелого цилиндра 1, частично заполненного сыпучим материалом 2, и подвески, выполненные в виде параллельно расположенных петель3. Петли 3 выполнены иэ многопр девого стального каната и снабжены механизмами 4 в виде, например , винтовых ст жек, дл ре1:улировани их длины. Концы петель 3 прикреплены к опорному устройству сооружени 5. Цилиндр 1 помещен внутри rieтель 3.. Возможны варианты вьшолнени гасител , когда петли 3 огибают цилиндр один или несколько раз (фиг. 3) или перекрещиваютс над ним (фиг. 4) ,Дл того, чтобы петли 3 не скользили вдоль цилиндра 1, на его поверхности устанавливаютс фиксаторы. Вместо сыпуЧёго материала 2 цилиндр i может, быть частично заполнен в зким матеШгЙЛоМ - - -- :-- - --- - The vibration damper includes an inertial mass in the form of a hollow cylinder 1, partially filled with bulk material 2, and suspensions made in the form of parallel loops 3. Loops 3 are made of a multi-strand steel cable and are equipped with mechanisms 4 in the form of, for example, screw fasteners, for pu1: to check their length. The ends of the loops 3 are attached to the supporting device of the structure 5. Cylinder 1 is placed inside the rietel 3. There are possible variants of the damper when loops 3 round the cylinder one or several times (Fig. 3) or cross over it (Fig. 4), For that so that loops 3 do not slide along cylinder 1, clamps are installed on its surface. Instead of loose material 2, cylinder i may be partially filled with viscous material - - -: - - --- -

При колебани х сооружени 5 цилиндр 1 движетс в противофазе, как это показано на фиг. 2, где сооружение перемещаетс по стрелке Б, а смещенное положение цилиндра изображено пунктиром. При этом, кроме горизонтальной составл ющей перемещени цилиндр 1- имеет и вращательное nepeiMeщениё , пскзледнее заставл ет интенсивно перемешиватьс сыпучий материал 2With vibrations of structure 5, cylinder 1 moves in antiphase, as shown in fig. 2, where the structure is moved in the direction of arrow B, and the offset position of the cylinder is depicted by a dotted line. Moreover, besides the horizontal component of the displacement, the cylinder 1- also has a rotational nepeiMacquer, which causes the bulk material 2 to mix intensively.

Частота соб;стве ных колебаний, цилиндра зависит От рассто ни а между точками креплени петлевой подвески 37 Ьт стрелки провисани петли каната fи радиуса цилиндра R. Она может быть измененапутем уменьшени или увеличени стрелки f за счет регулйрова нй длины подвески винтовойThe frequency of proper oscillations of a cylinder depends on the distance a between the points of attachment of the loop hinge 37 lb of the rope loop slack arrow f and the cylinder radius R. It can be changed by decreasing or increasing the arrow f by adjusting the length of the screw

ст жкой 4, Эта. частота при f - - существенно меньше частоты колебаний ма тника с длиной подвески, равной f4, This. the frequency at f - - is significantly less than the frequency of oscillations of a tandem with a suspension length equal to f

, например, при R 0,115 у и, for example, when R 0,115 and

ТакSo

f -j частота колебаний цилиндра 1fj frequency of oscillation of cylinder 1

примерно на 40% меньше частоты колебаний обычного ма тника с длиной подвески f, а при f 0,3 -j примерноabout 40% less than the frequency of oscillations of a conventional man with a suspension length f, and at f 0.3 –j

в три раза меньше.three times less.

Величина демпфировани может регулироватьс за счет вида, объемногоThe amount of damping can be controlled by the kind

веса, количества и гранулометрического состава сыпучего материала 2, а также подбором конструкции и материала канатной подвески 3, поскольку демпфирующие силы возникают как заweight, quantity and particle size distribution of the bulk material 2, as well as the selection of the design and material of the cable suspension 3, since the damping forces arise as

счет соударений и трени частиц сыпучего материала, так и за счет трени Между пр д ми каната подвески. Последн компонента демпфирующей силы возрастает при увеличении числа оборотов петли 3 вокруг цилиндра 1 (см.an account of collisions and friction of loose material particles, and due to friction Between the lengths of the suspension rope. The last component of the damping force increases as the number of revolutions of loop 3 around cylinder 1 increases (see

фиг. 3 и 4).FIG. 3 and 4).

Применение динамического гасител колебаний данной конструкции позволит повысить эффективность его работы дл высотных сооружений с малой базой, так KCIK его можно разместить внутри высотного сооружени за счет выполнени подвесок в виде петель и тем самым исключить вли ние на негоThe use of a dynamic vibration damper of this design will increase its efficiency for high-rise structures with a small base, so KCIK can be placed inside the high-rise structure by making hangers in the form of loops and thereby eliminate the effect on it

30 ветровых нагрузок. Кроме того, поскольку гашение колебаний происходит как за счет трени частиц сыпучего . материала друг о друга при перемещении инерционной массы, так и за счет30 wind loads. In addition, since the damping of oscillations occurs as due to friction of loose particles. material about each other when moving inertial mass, and due to

35 сухого трени пр дей стальных канатов , то настройка гасител на частоту колеба1ний данного сооружени может быть произведена на месте за счёт регулировки длины петель.35 of dry friction of steel ropes, the damper can be tuned to the oscillation frequency of this structure on site by adjusting the length of the loops.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 60 386180, cl. F 16 F 15/28, 1971.

2. USSR author's certificate number 591562, cl. E 04 B 1/98, 1976.

3. The patent of Germany No. 1269220, cd. 21c, b, pub. 1969.