Устройство для гашения колебаний Советский патент 1989 года по МПК E04B1/98 

1

(21)А279469/31--33

(22)06.07.87

(Д6) 07.07.89. Бюя.У 25

(71)Днепропетровский институт инженеров железнодорожного транспорта

им. М.И.Калинина

(72)Н.Г.Бондарь и А.Л.Закора (53) 699.84(088.8)

(56) Вибрации в технике: Справочник. Т-б.М.: Машиностроение, с.336.

1981,

///

ек.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГА111ЕНЙЯ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к строительству, в частности к гашению вынужденных гармонических колебаний строительных конструкций, и позволяет снизить энергоемкость динамического гасителя колебаний. Обратный маятник состоит из стержня I, шарнирно соединенного с демпфируемой конструкцией 2.На стержне I расположен с возможностью фиксации в разных точках по его д:зине магнит 3. В основании маятника расположена спиральная пружина 4. 2 ил. ////////////

(Л

со

со

Изобретение относится к строительству ,в частности, к гашению вынужденных гармонических колебаний строительных конструкций, и позволяет снизить энергоемкость динамического гасителя колебаний. Обратный маятник состоит из стержня 1, шарнирно соединенного с демпфируемой конструкцией 2. На стержне 1 расположен с возможностью фиксации в разных точках по его длине магнит 3. В основании маятника расположена спиральная пружина 4. 2 ил.

цзиг.

Ичобретение относится к строитель ству, и час 1 нести к гашению вынужденных гармонических колебаний строительных конструкций,

Целью изобретения является снижение энергоемкости динам1гческого гасителя колебаний.

На фиг, 1 показано предлагаемое ус тройство; на фиг.2 - обратный маятник .

Обратный маятник состоит из стержня 1, шарнирно соединенного с демпфируемой конструкцией 2. На стержне 1 расположен с возможностью фиксации в разных точках по его длине магнит (т) 3. В основании маятника расположена спиральная пружина 4 с жесткостью К.

Симметрично относительно устойчивого наклонного положения равновесия обратного маятника на конструкции 2 установлены катушки 5 индуктивности, соединенные с обмотками 6 возбуждения электромагнитов 7, подвешенных к демпфируемой конструкции 2 посредством упругих элементов 8. Между электромагнитами 7 помещен сердечник 9, жесткр соединенный с основанием 2 Катушки 5 индуктивности соединены между собой через полупроводниковые диоды 10,

Если амплитуда стационарных колебаний конструкции 2 меньше , имеют мест колебания маятника с малыми амплитудам относительно устойчивого положения

ШГ „ Ь КГ

равновесия

j- ч- 1 v

П

Как только амплитуда колебаний демпфируемой конструкции 2 превосходит 40 допустимое (критическое) значение , малые колебания относительно наклонного положения маят}1ика скачкообразно сменяются большими колебаниями

относительно неустойчивого положения о

равновесия Ц Тг7Т

При скачкообразном переходе маят-i ника в положение неустойчивого равновесия магнит (масса т) 3 перемещается внутри катушек 5 индуктивности, в которых генерируется индукционньгй ток, подаваемый на обмотки 6 возбуждения электромагнитов 7, подвешенных к демпфируемому объекту (основание) 2 посредством упругих элементов 8. Каждая катушка 5 возбуждения соединена с обмотками 6 возбуждения злектро

0

5

0

5

0

5

0

5

магнитол 7, выполняющих функции массы гасителя, чтобы при перемешении магнита внутри каждой катушки индукционный ток синхронно поступал на обмотки 6 возбуждения электромагнитов 7. При этом в обмотках 6 возбуждения электромагнита 7 возникает магнитное поле.

Электромагниты 7 при колебаниях конструкции 2, демпфируя их, также колеблятся относительно магнита 3 и соединенного с ним сердечника 9. При взаимодействии колеблющихся электромагнитов 7 и сердечника 9 в их магнитном поле возникают силы, препятствующие перемещениям первых, т.е. гашению их колебаний. И так происходит до тех пор, пока амплитуда колебаний конструкции 2 перестанет превышать критические (допустимые) значения. Колебания обратного маятника скачкообразно переходят с больших амплитуд вокруг положения неустойчивого равновесия к колебаниям с малыми амплитудами вокруг установившегося положения. Постановка полупроводниковых диодов исключает поступление тока из работающей в данный момент времени катушки 5 индуктивности в неработающую.

Настройка обратного маятника на частоту гармонического возбуждения ((D) осуществляется путем подбора масс груза (тд) и стержня (т), длины стержня и места расположения груза, а также жесткости спиральной пружины (К) таким образом, чтобы выполнялось условие

W 1 : К,(I)

где V mig - вес маятника;

1 - расстояние от оси вращения маятника до пентра тяжести:

К жесткость спиральной пружины;

m - масса системы, равная сумме масс груза (т) и стержня (тП|2);

g - ускорение свободного падения.

Зная частоту гармонического возбуждения (и) и величину критической амплитуды (Ацр), которую нельзя превосходить, определяют величину О из следующего выражения (квадратное уравнение относительно о ):