РЕАКТИВНЫЙ ГАСИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ СООРУЖЕНИЙ Российский патент 2025 года по МПК E04B1/98 

Устройство относится к гасителям колебаний активного типа и может быть применено на многоэтажных зданиях, башнях и других объектах строительства, испытывающих действие динамических нагрузок от сейсмических воздействий, ветра, технологического оборудования и др., для уменьшения амплитуд колебаний сооружений.

Принцип работы устройства (реактивного гасителя) состоит в создании знакопеременных реактивных импульсов, препятствующих относительным (изгибным) перемещениям (колебательным движениям) сооружения при превышении заданных отклонений. Процесс активизации реактивного гасителя от сейсмического воздействия на сооружение осуществляется триадой «перемещение - скорость - электропривод гасителя».

Существующий уровень техники

Известен маятниковый гаситель колебаний высотных сооружений [1], описанный в авторском свидетельстве SU 1673709 A1 Е04В 1/98 от 1972 г., включающий инерционную массу, расположенную между надувными резиновыми оболочками, которые сообщаются с автономным источником управляющего давления. При помощи этих оболочек меняется собственная частота колебаний маятника.

Недостатками указанного гасителя являются его невысокая эффективность из-за необходимости длительной настройки гасителя на различные внешние возмущающие воздействия при помощи изменения давления в упругих резинокордных оболочках.

Известен жидкостный гаситель колебаний зданий и сооружений [2], выполненный в виде емкости с двумя клапанами быстрого открытия, жестко закрепленной на перекрытии сооружения. Основными параметрами, влияющими на настройку жидкостного гасителя колебаний, являются сечения выходных отверстий, избыточное давление в емкости, плотность жидкости.

Вследствие колебательного движения сооружения от ветровых или сейсмических воздействий происходит ускоренное, относительно опорного узла, движение узлов сооружения, которое вызывает открытие клапана, что сопровождается истечением воды и созданием реактивного усилия, действующего на защищаемую конструкцию в направлении противоположном относительному смещению.

К основным недостаткам устройства жидкостного гасителя колебаний зданий и сооружений относятся недостаточно высокие значения реактивной силы, создаваемой давлением в емкости.

Раскрытие изобретения

Задачей устройства является активное гашение пространственных колебаний защищаемой механической системы. Объектом изобретения является гашение колебаний механических систем. Предметом изобретения является реактивная система гашения колебаний.

Конструкция реактивного гасителя колебаний представляет собой устройство гашения колебаний 1, последовательно создающее знакопеременные реактивные импульсы; опорно-поворотный блок 2 для восприятия и передачи на ядро жесткости здания или сооружения 3 реактивных импульсов 4; упор, для обеспечения жесткости опорного блока 5; вертикальные 6 и горизонтальные 7 роликовые подшипники качения, для ориентации блока в горизонтальной плоскости.

Устройство работает следующим образом.

Вследствие колебательного движения сооружения от сейсмических или ветровых воздействий происходит, относительно опорных узлов, движение других узлов сооружения, которое, при превышении заданных параметров, вызывает срабатывание одного или (при необходимости) нескольких зарядов, что создает реактивные импульсы, направленные противоположно относительному смещению. Уменьшение амплитуд колебаний сооружения обусловлено тем, что возникающая при срабатывании реактивного заряда реактивная сила всегда направлена противоположно относительному смещению защищаемой конструкции. Для ориентации опорно-поворотного блока перпендикулярно фронту сейсмической волны устройство имеет круглую в плане форму и оснащено роликовыми подшипниками качения. Часть роликов оснащена электродвигателями для обеспечения требуемых поворотов. Опорно-поворотный блок ориентируется повдоль максимального перемещения осевой точки упора.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авторское свидетельство СССР N: 1024567. кл. Е04В 1/98. 1972, Цымбал В.М.; Соколов В.А.; Лысогор А.П.; Лукьяненко П.П.; Петрушевский В.А.; Иванов Ю.Ю.; Гопак А.К.; Топал В.В. Заявл. 1989.08.22; опубл. 1991.08.30.

2. Патент на полезную модель №132463. Жидкостный гаситель колебаний зданий и сооружений. Шеин А.И., Шмелев Д.А. Заявка №2013115953. Приоритет полезной модели 09 апреля 2013 г. Зарегистрирован 20 сентября 2013 г.

Устройство относится к гасителям колебаний активного типа и может быть применено на башнях, многоэтажных зданиях и других объектах строительства, испытывающих действие динамических нагрузок от сейсмических воздействий, ветра, технологического оборудования и др., для уменьшения амплитуд колебаний сооружений. Задачей устройства является активное гашение пространственных колебаний защищаемой механической системы. Принцип работы устройства (реактивного гасителя) состоит в создании знакопеременных реактивных импульсов, препятствующих относительным (изгибным) перемещениям (колебательным движениям) сооружения при превышении заданных отклонений. Процесс активизации реактивного гасителя от сейсмического воздействия на сооружение осуществляется триадой «перемещение - скорость - электропривод гасителя». Важной особенностью реактивного гасителя является относительно низкая стоимость создания реактивных воздействий большой величины. 1 ил.

Устройство гашения колебаний, включающее размещенный на ядре жесткости здания или сооружения опорно-поворотный блок для восприятия и передачи на ядро жесткости реактивных импульсов, выполненное круглым в плане формы, снабженное упором для обеспечения его жесткости и оснащенное вертикальными и горизонтальными роликовыми подшипниками качения, часть из которых оборудована электродвигателями для обеспечения возможности требуемого поворота для ориентирования устройства в горизонтальной плоскости, причем устройство выполнено с возможностью передачи реактивных импульсов, ориентируемых перпендикулярно фронту возникающей сейсмической волны для обеспечения воспрепятствования колебательным движениям этого здания или сооружения.