Антенная опора Советский патент 1993 года по МПК H01Q1/12 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в конструкции башенной опоры, например, измерительной антенны, эксплуатируемой в условиях ветрового воздействия.

Целью изобретения является упрощение конструкции и защита антенны от ветра любого направления.

На фиг. 1 дан общий вид опоры, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема ветровых нагрузок на башню.

Опора измерительной антенны 1 содержит башню 2, антенную площадку 3 на ее вершине и ветровой компенсатор, который выполнен в виде ветроотбойной пластины 4 и флюгера 5.

Пластина 4 наклонена под углом 18-22°, расположена ниже уровня площадки 3 и закреплена посредством поворотного кольца 6 на башне 2 с возможностью свободного поворота вокруг нее. Флюгер 5 выполнен V-образной формы из двух вертикальных пластин, жестко соединен через поворотное кольцо 6 с пластиной 4 и расположен ниже уровня пластины 4 с другой стороны башни 2. Опорное кольцо 6 закреплено на башне 2 с помощью подшипников и передает на нее изгибающий момент от ветрового компенсатора. При воздействии ветра произвольного направления флюгер 5 поворачивает автоматически кольцо 6 вместе с пластиной 4 так, чтобы пластина 4 располагалась впереди антенны 1. При этом ветровой поток, попадающий на ветроотбойную пластину 4, отклоняется вверх, огибая антенну 1, чем обеспечивается защита антенны от ветрового воздействия. При повороте воздушного потока вверх на пластину 4 действует аэродинамическая сила Q, которая направлена наклонно вниз. При этом вертикальная составляющая СИ этой аэродинамической силы Q создает восстанавливающий изгибающий момент Mi Qva, который обеспечивает компенсацию изгиба башни под действием ветровой нагрузки.

Поскольку флюгер 5 расположен ниже уровня пластины 4, то момент, создаваемый ветровой нагрузкой PI на этот стабилизатор (М2 PI -ги)также будет способствовать компенсации изгиба башни от ветровой нагрузки.

Ветроотбойная пластина 4 расположена ниже уровня антенной площадки 3 для того, чтобы не мешать работе антенны 1, а флюгер 5 расположен ниже уровня пластины 4 для того, чтобы он находился в менее возмущенном воздушном потоке и был более эффективен, а также для создания дополнительного компенсирующего момента

М2.

При расчете потребной площади и угла наклона пластины 4 и расстояния а необ- ходимо учитывать совокупность воздействия всех ветровых нагрузок на башню 2 и обеспечить стабильность угломестного положения антенной площадки 3. Так, поворот верхнего сечения башни 2 по часовой стрел

ке происходит от воздействия распределенной воздушной нагрузки на ствол башни 2, горизонтальной составляющей 0.2 аэродинамической силы Q, воздействующей на пластину 4, и горизонтальной силы PI, дей5 ствующей на флюгер 5. Компенсационный момент, действующий на башню 2 против часовой стрелки, равен сумме моментов MI Qi -а и М2 Рггп.

При расчете методами строительной ме0 ханики нужно обеспечить равенство угла наклона антенной площадки 3 от первой группы нагрузок и угла от второй группы нагрузок (компенсационных моментов Mi и М2).

5Поскольку все аэродинамические силы и моменты пропорциональны квадранту скорости ветра, то автоматическая компенсация наклона антенной площадки будет иметь место при ветре любой скорости и

0 любого направления.

Наклон ветроотбойной пластины 4 под углом 18-22° необходим для создания устойчивого отклонения вверх ветрового потока. При угле наклона менее 18° нужно

5 выносить пластину 4 далеко от ствола башни 2 и делать ее с увеличенной длиной по образующей. Величина угла более 22° приводит к тому, что часть набегающего потока будет отклоняться вниз, причем размеры

0 пластины должны быть увеличены. Профиль пластины 4 может быть в виде дуги окружности или дуги другой кривой, например, параболы, со стрелкой прогиба 15-20%. В каждом конкретном случае ширина, высота

5 и наклон пластины 4 определяется с учетом размера потребной зоны безветрия для антенны и с учетом потребной величины аэродинамической силы Qi, обеспечивающей стабилизацию антенной площадки 3. Вы0 полнение флюгера 5 V-образной формы объясняется тем, что он находится в зоне ветровой тени за телом башни 2, а ветровой стабилизатор в виде одной пластины в этом случае неэффективен и приведет к ры ска5 нию по азимуту и к неустойчивой работе пластины 4 в части создания ветрозащитной зоны.

Размеры и координаты размещения пластин флюгера 5 определяются в каждом конкретном случае с учетом размеров пластины 4 и ее координат. Желательно произвести центровку ветрового компенсатора, чтобы его центр тяжести располагался на

оси башни и весовые нагрузки не влияли на стабильность антенной площадки 3 при безветрии.

Использование: башенные опоры антенн. Существо изобретения: для упрощения конструкции и защиты антенны (1) от ветра любого направления ветровой компенсатор подвижно закреплен на башне (2) и выполнен в виде ветроотбойной пластины (4) и флюгера (5). Пластина (4) наклонена к горизонту под углом 18-22°, а ее площадь определена из математического соотношения аэродинамических параметров. 3 ил.

Формула изобретения Антенная опора, включающая башню и ее ветровой компенсатор, отличающая- с я тем, что, с целью упрощения конструкции и защиты антенны от ветра любого на- правления, ветровой компенсатор выполнен в виде ветроотбойной пластины, наклоненной под углом 18-22° к горизонту и закрепленной на вершине башни с возможностью свободного поворота вокруг ее оси, и флюгера, жестко закрепленного на ветроотбойной пластине, при этом площадь S пластины определена из выражения

Редактор Т.Иванова

Составитель А.самоцветов

Техред М.МоргенталКорректор Н.Милюкова

0,167 Cxpdl2 Су а - 0,5 Сх I

где Сх0 и d - коэффициент аэродинамического сопротивления и поперечный размер ствола башни;

I - высота башни;

а - расстояние между центром пластины и осью башни;

Су, Сх - аэродинамический коэффициент подъемной силы и коэффициент аэродинамического сопротивления пластины при заданном угле ее наклона а.

Фие.З