Динамический гаситель колебаний Советский патент 1981 года по МПК E04B1/98 

Изобретение относится к строительству и предназначено для снижения амплитуды колебаний высотных сооружений, что обеспечивает их нормальную эксплуатацию, а следовательно, долговечность. Известен динамический гаситель колебаний зданий и сооружений, включающий инерционную массу, установленную на горизонтальной площадке на опорных подшипйиках, « демпфирующее устройство в виде сильфонов с дросселями l7. Известный гаситель прдназначен для гашения колебаний сооружений с неболь шой амплитудой (высокой частотой) и небольшой массой. Применение данного гасителя для сооружений с большими массой и амплитудой колебаний неприемлемо из-за навозможности конструктивного выполнения в натуре .сильфона соответственно с необходимой жесткостью и линейной жесткостной характеристикой. Наиболее близким, техническим решением к предлагаемому является дина мический гаситель колебаний, включающий вал с жестко за-крепленной на нем осесимметричной массой, центр тяжести которой расположен на оси вала, а его опорные концы установлены на криволинейных направляющих с возможностью перемещения по ним 2. Недостатком гасителя является его недостаточная эффективность, обусловленная отсутствием демпфирующего устройства , предназначенного для рассеивания энергии, накапливаемой инерционной массой. Цель изобретения - повышение эффективности гасителя за счет дотижения оптимального затухания колебаний. Указанная цель достигается тем, что динамический гаситель колебаний, включающий вал с жестко закрепленной на нем осесимметричной массой, центр тяжести которой расположен на оси вала, а его концы установлены на прикрепленных к опорной поверхности криволинейных направляющих с возможностью перемещения по ним, снабжен демпфирукицим устройством в виде грузов, соединенных с вешом при помощи гибких элементов. Предусмотрены варианты выполнения гасителя, покоторым грузы выполнены в виде башмаков, -контактирующих с опорной поверхностью,а гибкие элементы соединены шарнирно с центрами концов Всша. При этом вал может быть охвачен гибкими элементами, по меньшей мере, один раз, образуя ветви,а грузы подвешены к концам каждой из ветвей гибких элементов. Кроме того, масса спираЛьно охвачена, по меньшей мере, один раз гибкими элементами. На фиг. 1 изображен гаситель с демпфирующим устройством, в котором грузы выполнены в виде башмаков, общий вид; на фиг. 2 - вид А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - гаситель с гибкими эле ментами, спирально охватывающими вал на фиг. 4 - вид Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - гаситель с гибкими элементами, охватывающими массу; на фиг. 6 вид В-В на фиг. 5. Динамический гаситель колебаний включает вал 1 с жестко закрепленной на нем осесимметричной массой 2,центр тяжести 3 которой расположен на оси 4 вала 1. Концы вала 1 установлены на криволинейных направляющих 5, прикреп ленных к опорной поверхности 6. Гаситель снабжен грузами в виде башмаков 7, контактирующих с опорной поверхностью 6..Рабочая поверхность башмаков 7 и опорная поверхность в месте контакта с башмаками может иметь кри волинейную форму и покрыта фрикционным материалом, имеющим значительный коэффициент трения, например, Феррадо. Башмаки 7 соединены с обоими кон цами вала 1 при помощи гибких элемен тов 8, свободнце концы которых соеди нены с центрами концов вала 1 при помощи шарниров 9. Возможен вариант выполнения гасителя, согласно которому гибкие элементы 8 охватывают, по меньшей мере, один раз вал 1, образуя ветви, .к кон цам которых подвешены грузы 7. Кроме того, гибкие элементы 8 , по меньшей мере, один раз охватывают осесимметричную массу 2. Для удержания гибких элементов 8 на массе 2 на ней по окружности укрепляют ограничители. Работа гасителя осуществляется следукядим образом. При выполнении гасителя с грузами ;В виде башмаков, контактирующих с опорной поверхностью, гибкие элемент соединены шарнирно с центрами концов в протйвофазе с ним, накапливая . При перемещении (катании) инерционной массы по направляющим он тянет за собой башмаки при помощи гибких элементов, шарнирно соединенн с валом. В случае жесткого крепления к валу гибкие элементы наматывались бы на вал, отрывая башмаки от поверхности, с которой они должны контактировать. При трении башмаков об опорную поверхность происходит рассеяние энергии. Сила трения может регулироваться изменением веса башмаков, а следовательно, может быть достигнуто оптимальное затухание. В случае выполнения гасителя по вариантам, согласно которым вал ит Осесимметричная масса спирально охвачены гибкими элементами,по меньшей мере,один раз образованием ветвей, затухание колебаний вызывается изгибом ветвей гибких элементов, натягиваемых грузами. При этом грузы улавливают инерционную массу гасителя. Оптимальное за тухание может быть достигнуто за счет изменения величины грузов и количества витков гибких элементов. Формула изобретения 1.Динамический гаситель колебаний, включанадий вал с жестко закрепленной на нем осесимметричной массой, центр тяжести которой расположен на оси вала, а его концы установлены на прикрепленных к опорной поверхности криволинейных направляющих с возможностью перемещения по ним, о тли ч аю-. и и с я тем, что, с.целью повышения эффективности гасителя за счет достижения оптимального затухания колеб.аний, гаситель снабжен демпфирующим устройством в виде грузов, соединенных с валом или массой при помощи гибких элементов. . 2.Гаситель по п. 1, отличающ и и с я тем, что грузы выполнены в виде башмаков, контактирующих с опорной поверхностью, а гибкие элементы соединены шарнирно с центрами концов вала. 3.Гаситель поп, 1, отличающийся тем, что вал спирально охвачен гибкими элементами, по меньшей мере, один раз с образованием ветвей, а грузы подвешены к концам каждой из ветвей гибких элементов. 4.Гаситель поп. 1,отли чающийся тем, что масса спирально охвачена, по меньшей мере, один раз гибкими элементами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 379757, кл. Е 04 В 1/98, 1969. 2.Патент ФРГ 1281294, кл. 65 А 39/02, опублик. 1967.

У f

Pue. I

iput.j

h,л

я

Y5

у

/

/ /

Put.5 5-6

)

В

7 Vut. f