UA58826A - Кульовий гаситель вимушених коливань із лінійно-в'язким опором - Google Patents
Кульовий гаситель вимушених коливань із лінійно-в'язким опором Download PDFInfo
- Publication number
- UA58826A UA58826A UA2002118774A UA2002118774A UA58826A UA 58826 A UA58826 A UA 58826A UA 2002118774 A UA2002118774 A UA 2002118774A UA 2002118774 A UA2002118774 A UA 2002118774A UA 58826 A UA58826 A UA 58826A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- damper
- working
- fixed
- spherical
- working body
- Prior art date
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 15
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 12
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 12
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000001914 calming effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Кульовий гаситель вимушених коливань з лінійно-в'язким опором складається з робочого тіла гасителя та пружно-демпфуючої системи його кріплення до споруди. При цьому систему кріплення виконано у вигляді нерухомої опорної плити, робоче тіло гасителя виконано у вигляді рухомої опорної плити змінної маси з вгнутими робочими сферичними виїмками на її нижній поверхні, вказані виїмки розташовані точно одна над одною симетрично відносно горизонтальної площини, що проходить між вказаними плитами.
Description
Опис винаходу
Винахід стосується області вібростійкого будівництва і може бути використаний для захисту висотних споруд 2 (типу телевізійних веж, металевих башт та димарів, радіощогл тощо) від впливу небезпечних сейсмічних, вітрових та промислових вібраційних збуджень. Крім того, він також може бути використаний у судноплавстві для віброзахисту (заспокоєння) великотонажних кораблів від бічної хитавиці (гойдання) на хвилях.
Існує маятниковий гаситель автоколивань споруд баштового типу (стаття "СО применений демпфирующих устройств для гашения автоколебаний вьісоких сооружений башенного типа" в журналі "Строительная механика би расчет сооружений" за 1972р., Моб), який складається з робочого масивного тіла гасителя та пружно-демпфуючої системи кріплення його до споруди у вигляді підвісу. Підвіс представляє собою набір канатів (тросів), один кінець якого з'єднаний з робочим тілом гасителя, а другий - зі спорудою. Демпфірування коливань однозначно визначається силами тертя між прядями тросів при їх згинанні в процесі руху тіла гасителя. 12 Недоліком цього пристрою є те, що довжина його підвісу повинна дорівнювати 3-10м, що створює незручності як в його обслуговуванні, так і настройці гасителя на власну частоту коливань споруди (що необхідно для належної роботи гасителя). При такому варіанті демпфірування коливань необхідно мати велике технологічне приміщення для обслуговування гасителя. Крім того, в процесі експлуатації гасителя існує небезпека обриву підвісу з руйнівними наслідками (при масі гасителя в декілька тон) Через можливу корозію та стомленість елементів кріплення тросів до споруди та самих тросів при багаторазових коливаннях.
За прототип винаходу нами було прийнято маятниковий гаситель з нелінійним затуханням ( в кн. "Динамический расчет сооружений на специальнье воздействия" (Справочник проектировщика), М.
Стройиздат, 1981 р., сгор. 159-160, мал. 12.11). В конструкцію гасителя входить вантаж - робоче тіло гасителя, який з'єднано зі спорудою за допомогою пружно-демпфуючої системи у вигляді підвісу. Підвіс складається з просторової рами, жорстко закріпленої відносно споруди на двох опорах, до якої на « багатопрядевих тросах з жорстким осердям підвішено тіло гасителя. Настройку гасителя виконують, змінюючи відстань між двома опорами. Демпфірування руху робочого тіла гасителя виконується за рахунок згинання тросів та також однозначно визначається силами тертя між прядями тросів підвісу.
До недоліків даного пристрою слід віднести нетехнологічність настройки та обслуговування гасителя у ее, повішеному положенні (при масі робочого тіла в декілька тон). Для цього потрібні: окреме об'ємне приміщення, с спеціальні підйомні пристрої та механізми, щоб знімати та встановлювати назад підвіс для зміни маси тіла гасителя та відстаней між опорами для відповідної настройки гасителя. Змінний температурний режим також со негативно впливає на надійність та точність настройки таких ДГК на власну частоту коливань об'єкта бо о довжина підвісу може суттєво змінюватись в залежності від температури. Крім того, функціонування гасителя такої конструкції не є надійним та безпечним, бо в точках підвісу існує можливість перетирання або корозії о прядей тросів або елементів кріплення тросів до просторової рами. Це може привести до обриву тросів підвісу з обрушенням тіла гасителя в середині висотної споруди з небезпечними наслідками.
В основу винаходу було покладено наступну задачу створення кульового гасителя вимушених коливань із « лінійно-в'язким опором: шляхом спрощення технології обслуговування та настройки гасителя на потрібну З 50 частоту і ліквідації можливостей обриву його робочого тіла забезпечити надійне та безпечне функціонування с гасителя в процесі демпфірування вимушених коливань споруди.
Із» Поставлена задача вирішується тим, що в кульовому гасителі вимушених коливань із лінійно-в'язким опором, який складається з робочого тіла гасителя та пружно-демпфіруючої системи кріплення його до споруди, згідно з винаходом систему кріплення виконано у вигляді нерухомої опорної плити, своєю нижньою опорною поверхнею опертої та жорстко закріпленої на перекритті у верхній частині споруди, а на верхній поверхні якої виконані і-й вгнуті робочі сферичні виїмки в кількості не менше трьох та які розташовані симетрично відносно вертикальної
Ге | осі нерухомої плити та на рівних відстанях одна від одної, а робоче тіло гасителя виконано у вигляді рухомої опорної плити змінної маси з вгнутими робочими сферичними виїмками на її нижній поверхні в кількості, рівній бо їх кількості на нерухомій плиті, причому вказані виїмки розташовані строго одна над одною симетрично відносно ка 20 горизонтальної площини, що проходить між вказаними плитами, які опираються одна на одну через кульові тіла кочення, встановлені в кожній парі сферичних виїмок, розташованих відповідно на нижній поверхні рухомої щи опорної плити та на верхній поверхні нерухомої опорної плити.
Крім того, нерухома та рухома опорні плити з'єднані між собою двома повітряними демпферами, шарнірне закріпленими відносно вказаних опорних плит та працюючими у взаємно-перпендикулярних напрямах. 25 Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками та очікуваним технічним результатом полягає в. в наступному.
Перша ознака (систему кріплення виконано у вигляді нерухомої опорної плити, своєю нижньою опорною поверхнею опертої та жорстко закріпленої на перекритті у верхній частині споруди, а на верхній поверхні якої виконані вгнуті робочі сферичні виїмки в кількості не менше трьох та які розташовані симетрично відносно 60 вертикальної осі нерухомої плити та на рівних відстанях одна від одної) та друга ознака (нерухома та рухома опорні плити з'єднані між собою двома повітряними демпферами) разом дозволяють зняти питання про безпеку та надійність функціонування гасителя в процесі вимушених коливань. Це пов'язано з тим, що робоче тіло через кульові тіла кочення (без підвісу) зпирається на нерухому опорну плиту і воно не може зірватися з неї завдяки його утримуванню обмежувальними повітряними демпферами при переміщенні відносно нерухомої опорної бо плити. Крім того, кульові тіла кочення разом з робочим тілом у вигляді рухомої опорної плити мають можливість переміщення у довільному напрямі коливань споруди без додаткової переналадки гасителя на конкретний напрям коливань споруди в просторі незалежно від рози вітрів або напряму силового або кінематичного збудження іншої природи. Експлуатація гасителя запропонованої конструкції не буде залежати від впливу температури, присутності агресивних середовищ та вологи. Для розміщення такого гасителя не потрібно мати велике об'ємне приміщення, бо його конструкція компактна та може бути змонтована у невеликому неотеплюваному приміщенні. Настройку гасителя можна виконувати дуже просто та технологічно, змінюючи масу робочого тіла в залежності від величини власної частоти коливань споруди (об'єкту), радіус К сферичних виїмок (за рахунок зміни сферичних вкладишів), а також коефіцієнти демпфірування повітряних демпферів, які 70 обмежують переміщення рухомої плити відносно нерухомої.
Друга ознака (нерухома та рухома опорні плити з'єднані між собою двома повітряними демпферами, шарнірне закріпленими відносно вказаних опорних плит та працюючими у взаємно-перпендикулярних напрямах) дозволяє регулювати (збільшувати або зменшувати) демпфірування вимушених коливань завдяки неконсервативним силам лінійно-в'язкого опору, які виникають між рухомою та нерухомою опорними плитами.
На кресленні фіг.1 показано загальний вид запропонованого кульового гасителя вимушених коливань висотних споруд, на фіг.2 - вид А на фіг.1.
На перекриття 1 (по можливості у самій верхній частині висотної споруди або іншого об'єкту) жорстко монтують нерухому опорну плиту 2 гасителя. На верхній поверхні плити 2 виконані робочі сферичні виїмки З в кількості не менше трьох, в яких встановлені кульові тіла кочення 4. Рухома опорна плита (робоче тіло) 5 зі змінними масами 6 у вигляді додаткових дисків різних діаметрів (один з можливих варіантів зміни маси робочого тіла гасителя) зпирається на кульові тіла кочення 4 своїми робочими сферичними виїмками 7, які виконані на нижній її опорній поверхні та які відповідають робочим сферичним виїмкам З нерухомої опорної плити 2.
Нерухома 2 та рухома 5 опорні плити з'єднані між собою повітряними демпферами 8 для обмеження переміщень рухомої плити 5 відносно нерухомої плити 2 та для демпфірування вимушених коливань нерухомої плити 2.
В динаміці кульовий гаситель спрацьовує у той же спосіб, що і прототип. При відхиленні споруди від вертикалі в один бік робоче тіло 5 з кульовими тілами кочення 4 зміщується в протилежний бік, поступально « піднімаючись по сферичним виїмкам З нерухомої плити 2 та сферичним виїмкам 7 рухомої плити 5 на відповідну зовнішньому збудженню висоту та гасить вимушені коливання споруди. При цьому кінетична енергія коливань споруди перетворюється на потенціальну енергію підйому робочого тіла 5 гасителя. Завдяки взаємодії Ге зо нерухомої 2 та рухомої 5 опорних плит через повітряні демпфери 8 частина цієї енергії неконсервативно витрачається на роботу сил лінійно-в'язкого опору в механічній системі "гаситель-споруда". Такий відбір с енергії коливань в механічній системі "гаситель-споруда" поступово призводить до зменшення початкової со амплітуди вимушених коливань споруди та стабілізації її на визначеному обмеженому рівні. Цей рівень можна вибирати та регулювати в залежності від вимог будівельних стандартів за допомогою зміни 3-х важливих со параметрів цієї системи: маси робочого тіла 5, радіуса К сферичних виїмок З та 7, демпфірувальних ю характеристик повітряних демпферів 8. Але при застосуванні запропонованого гасителя знімається питання безпеки та надійності його функціонування та дуже просто вирішено задачу настройки та обслуговування всіх його елементів.
Отже, поєднання запропонованих ознак дозволяє отримати очікуваний технічний результат: шляхом « бпрощення технології обслуговування та настройки гасителя на потрібну частоту і ліквідації можливостей обриву пт») с його робочого тіла забезпечити надійне та безпечне функціонування гасителя в процесі демпфірування коливань споруди.
Claims (2)
1. Кульовий гаситель вимушених коливань з лінійно-в'язким опором, що складається з робочого тіла гасителя со та пружно-демпфуючої системи його кріплення до споруди, який відрізняється тим, що систему кріплення оо виконано у вигляді нерухомої опорної плити, своєю нижньою опорною поверхнею опертої та жорстко закріпленої вра перекритті у верхній частині споруди, на верхній поверхні плити виконані вгнуті робочі сферичні виїмки в їмо) кількості не менше трьох, які розташовані симетрично відносно вертикальної осі нерухомої плити та на рівних Ф відстанях одна від одної, а робоче тіло гасителя виконано у вигляді рухомої опорної плити змінної маси з вгнутими робочими сферичними виїмками на її нижній поверхні в кількості, рівній їх кількості на нерухомій плиті, причому вказані виїмки розташовані строго одна над одною симетрично відносно горизонтальної площини, Що проходить між вказаними плитами, які опираються одна на одну через кульові тіла кочення, встановлені в кожній парі сферичних виїмок, розташованих відповідно на нижній поверхні рухомої опорної плити та на верхній » поверхні нерухомої опорної плити.
2. Кульовий гаситель по п. 1, який відрізняється тим, що нерухома та рухома опорні плити з'єднані між собою двома повітряними демпферами, шарнірно закріпленими відносно вказаних опорних плит та працюючими у бо взаємно перпендикулярних напрямах. б5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2002118774A UA58826A (uk) | 2002-11-05 | 2002-11-05 | Кульовий гаситель вимушених коливань із лінійно-в'язким опором |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2002118774A UA58826A (uk) | 2002-11-05 | 2002-11-05 | Кульовий гаситель вимушених коливань із лінійно-в'язким опором |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA58826A true UA58826A (uk) | 2003-08-15 |
Family
ID=74219760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA2002118774A UA58826A (uk) | 2002-11-05 | 2002-11-05 | Кульовий гаситель вимушених коливань із лінійно-в'язким опором |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA58826A (uk) |
-
2002
- 2002-11-05 UA UA2002118774A patent/UA58826A/uk unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113924400B (zh) | 摆式质量阻尼器和包括摆式质量阻尼器的结构 | |
CN105735512A (zh) | 一种调谐质量阻尼器减振控制装置 | |
EP0204330A2 (en) | Dynamic vibration absorber | |
CN110192044B (zh) | 紧凑的空间的椭圆体质量摆 | |
JP6456779B2 (ja) | 制振構造 | |
JP2008190645A (ja) | 振動低減機構およびその諸元設定方法 | |
WO2004003306A1 (en) | Simple pendulum with variable restoring force | |
JP7068067B2 (ja) | 振り子式制振装置 | |
JP2021042622A (ja) | チューンドマスダンパー及び建物 | |
JP5601488B2 (ja) | 吊り制振構造 | |
UA58826A (uk) | Кульовий гаситель вимушених коливань із лінійно-в'язким опором | |
JP2011012720A (ja) | 吊り制振構造 | |
JP2713599B2 (ja) | 制振装置 | |
WO1992002743A1 (en) | Vibration-damping apparatus | |
UA52239A (uk) | Кульовий гаситель вимушених коливань висотних споруд | |
JP7266133B2 (ja) | 振り子式制振装置 | |
JP6686749B2 (ja) | 制振システム | |
EP4145012A1 (en) | Vibration damper | |
JP2020190286A (ja) | 免震装置 | |
JPH10266626A (ja) | 直交2方向の建物周期が異なる超高層建物の制振装置 | |
UA58981A (uk) | Роликовий гаситель вимушених коливань висотних споруд | |
CN216340205U (zh) | 一种三向减震质量调谐阻尼器 | |
UA59224A (uk) | Гаситель низькочастотних коливань висотних споруд | |
JPS62127540A (ja) | 動吸振器 | |
JP2010183993A (ja) | 什器または機器類の吊り免震構造 |