Устройство для гашения колебаний дымовых труб, радиомачт, башен и тому подобных сооружений Советский патент 1951 года по МПК E04B1/98 E02D31/08 

Колебания высотных сооружений, типа стальных дымовых труб, радиомачт, башен и т. п. сооружений в ветровом потоке происходят с собственной частотой по первой форме. При определенных скоростях ветра сооружение попадает в резонанс и может колебаться с большой амплитудой, создавая угрозу перенапряжения основных элементов.

Изобретенное устройство для гашения колебаний, работающее на тфинципе отвода энергии колеблюш,егося сооружения путем создания потерь на удар, дает возможность уменьшать амплитуды колебаний сооружений башенного типа.

Устройство представляет собой систему маятников, подвешенных и той части сооружений, которая колеблется с наибольшей амплитудой. Обш,ий вес маятников -составляет 1 : 100-1 : 50 от веса сооружения. Длина маятников должна быть такой, чтобы частота колебаний устройства, установленного на соорун ении, была равна частоте колебаний самого сооружения; для этого нужно, чтобы частота собственных колебаний свободных маятников приблизительно равнялась половине частоты собственных колебаний сооружения. При этих условиях колебания соорул ения И маятников происходят в разных фазах, отличающихся друг от друга на 180°, а производимые при этом удары значительно снижают амплитуду колебаний сооружения.

На чертеже дана схема сооружения, имеющего устройство для гашения колебаний. Внешняя сила / и сила -сопротивления 2 (например, внутренняя) показаны условно, так же как и само сооружение .3 с устройством для гашения колебаний 4. Сооружение здесь представлено как система с одной степенью свободы, поскольку высотные сооружения колеблются с первой собственной частотой. Устройство для гашения коле№ 92985- 2 баний изображено в виде одного маятника, так как при наличии нескольких маятников их действие будет лишь складываться.

Для каждого высотного сооружения, в котором требуется уменьшить амплитуду колебаний, должен разрабатываться отдельный проект устройства для гашения колебаний. Это вызывается разнообразием видов высотных сооружений, их- размеров, а следовательно, общего веса и частоты колебаний. Последние две величины определяют вес и длину маятников в устройстве для гашения колебаний, в то время как от вида и размеров сооружения зависит конструкция устройства для гашения колебаний.

Одно из таких устройств было осуществлено для гашения колебаний радиобашни. Это устройство было выполнено в опытном порядке, поскольку радиобашня колебалась в ветровом потоке с наибольшей амплитудой. Общий вес радиобашни 50 г. Устройство для гашения колебаний помещено в верхней части.радиобашни. Оно состоит из четырех маятников, каждый по 350 кг. Маятники в средней своей части имеют пояски из плотной резины для некоторого смягчения ударов ,и устранения шума. Крепление маятников осуществлено при помощи листовых шарниров, дающих возможность маятникам колебаться лишь в одном направлении и гасить амплитуды колебаний любой величины. Длина маятников равна 1,5 м. Маятники укрепляются на верхней раме, выполненной таким образом, что она имеет возможность менять свои размеры. Это вызвано необходимостью передвигать верхнюю раму по пирамидальной радиобашне во время регулировки устройства для гашения колебаний. Удары маятников воспринимаются нижней рамой, состоящей из двутавровых балочек, соединенных вместе системой связей.

Вторым примером является устройство для гашения колебаний стальной дымовой трубы, выполненное в виде маятников, подвешенных на листовых шарнирах к отдельным кронштейнам по периметру трубы в верхней ее части. Удары маятников должны восприниматься специальным кольцом, жестко прикрепленным к кожуху трубы. Подобное устройство было осуществлено в опытном порядке для дымовой трубы, высотой 80 м. Общий вес трубы 330 г. Устройство для гашения колебаний состояло из восьм.и маятников, каладый по 650 кг. Длина маятников 6,5 м-, причем была предусмотрена возможность уменьшать или увеличивать эту длину на 0,5 м.

Таким образом, конструкция устройства для гашения колебаний в зависимости от вида сооружения и степень его эффективности может быть заранее предусмотрена соответствующим выбором соотношений масс маятников и сооружения.

Предмет изобретения

Устройство для гашения колебаний дымовых труб, радиомачт, башен и т. п. сооружений, отличающееся применением одного или нескольких маятников, подзещенных к сооружению так, чтобы при колебаниях происходили удары маятников о сооружение.