Жидкостный гаситель колебаний зданий и сооружений
Полезная модель относится к гасителям колебаний активного типа и может быть применена на башнях, многоэтажных зданиях и других объектах строительства, испытывающих действие динамических нагрузок от ветра, технологического оборудования, сейсмических воздействий и др. Задачей полезной модели является активное гашение пространственных колебаний защищаемой механической системы. Жидкостный гаситель колебаний зданий и сооружений выполнен в виде емкости, двух взаимно противоположных клапанов, жидкости (воды), избыточного давления воздуха в цистерне. Устройство работает следующим образом. Вследствие колебательного движения сооружения от ветровых или сейсмических воздействий происходит ускоренное, относительно опорного узла, движение узлов сооружения, которое вызывает открытие клапана 2 или 3, что сопровождается истечением воды и созданием реактивного усилия, действующего в направлении противоположном скорости относительного движения. Уменьшение амплитуд колебаний сооружения обусловлено тем, что возникающая при открытии клапана реактивная сила направлена противоположно относительному движению защищаемой конструкции. Начальная настройка гасителя осуществляется посредством подбора сечения выходных отверстий, избыточного давления в емкости и объема (столба воды) емкости.
Полезная модель относится к гасителям колебаний и может быть применена на башнях, многоэтажных зданиях и других объектах строительства, испытывающих действие динамических нагрузок от ветра, технологического оборудования, сейсмических воздействий и др., для уменьшения амплитуд колебаний сооружений.
Известен маятниковый гаситель колебаний высотных сооружений (авторское свидетельство SU 1673709 A1 E04В 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 является его невысокая эффективность из-за необходимости длительной настройки гасителя на различные внешние возмущающие воздействия при помощи изменения давления в упругих резинокордных оболочках.
Задачей полезной модели является активное гашение пространственных колебаний защищаемой механической системы.
Для решения данной задачи жидкостный гаситель колебаний зданий и сооружений выполнен 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. Подбор параметров зависит от массивности сооружения, интенсивности возникающих воздействий и технологических особенностей защищаемой конструкции.
Данный гаситель относится к гасителям активного типа. Он включается в работу при ускоренном относительном движении сооружения (или при изгибе).
Таким образом, полезная модель обеспечивает уменьшение амплитуд колебаний высотных сооружений на широком спектре вынужденных частот.
На фиг. представлен чертеж предлагаемой конструкции жидкостного гасителя колебаний зданий и сооружений.
Для решения поставленной задачи конструкция жидкостного гасителя колебаний выполнена в виде емкости 1; клапанов 2 и 3, установленных с двух противоположных сторон; жидкости (воды) 4, избыточного давления воздуха 5 в емкости, жестко закрепленной на защищаемой конструкции 6.
Устройство работает следующим образом.
Вследствие колебательного движения сооружения от ветровых или сейсмических воздействий происходит ускоренное, относительно опорного узла, движение узлов сооружения, которое вызывает открытие клапана 2 (при относительном движении влево) или 3(при относительном движении вправо), что сопровождается истечением воды и созданием реактивного усилия, действующего на защищаемую конструкцию 6 в направлении противоположном относительному смещению. Уменьшение амплитуд колебаний сооружения обусловлено тем, что возникающая при открытии того или другого клапана реактивная сила всегда направлена противоположно относительной скорости движения защищаемой конструкции.
Жидкостный гаситель колебаний зданий и сооружений, состоящий из емкости, заполненной жидкостью, отличающийся тем, что в нижней ее части с двух противоположных сторон установлены два попеременно открывающихся крана-клапана.
