ДЕМОНСТРАЦИОННАЯ СЕЙСМОЗАЩИТНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к области испытаний конструкций, защищающих технологическое оборудование, здания, технику от сейсмических воздействий, и предназначена для подбора оптимальных параметров сейсмозащных конструкций, обеспечивающих ожидаемое снижение сейсмического воздействия, а также для проверки подобранных или вычисленных параметров сейсмозащитных конструкций в работе.
Наиболее близким аналогом является виброзащитная подвеска сиденья транспортного средства по патенту РФ №2162421, кл. В60N 2/50, опубл. 27.01.2001 в БИ №3. Указанная виброащитная подвеска содержит несущую опору, подвесную опору, установленный между несущей и подвесной опорами основной упругий элемент, выполненный из отрезков троса, кроме того, подвеска содержит дополнительный упругий элемент -корректор жесткости, выполненный из изогнутых отрезков троса.
Указанная виброзащитная подвеска сиденья выполняет функцию защиты человека-оператора от действия пространственной вибрации, но не предназначена для варьирования параметров основного упругого подвеса и дополнительного упругого элемента в целях подбора оптимальной защиты объекта от сейсмического воздействия.
Полезная модель решает задачу демонстрации новых принципов обеспечения эффективной сейсмозащиты, определения оптимальных соотношений параметров сейсмозащитного устройства для конкретного объекта, моделирование параметров сейсмозащиты для конкретных объектов, а также проверки правильности сделанного выбора.
Для решения поставленных задач демонстрационная сейсмозащитная установка, содержащая неподвижное основание (несущую опору в
терминологии прототипа), платформу для установки защищаемого объекта (подвесную опору в терминологии прототипа), соединенную с неподвижным основанием посредством основных упругих подвесов, каждый из которых состоит из двух стоек и отрезков троса, закрепленных в одной стойке перпендикулярно ей, а в другой наклонно, причем первая стойка закреплена к платформе, а вторая к неподвижному основанию, установка содержит также выполненное из отрезков троса корректирующее устройство (корректор жесткости в терминологии прототипа), средняя точка которого закреплена к неподвижному основанию, а концы к платформе, но в отличии от прототипа корректирующее устройство установки выполнено из расположенных эквидистантно относительно друг друга отрезков стального троса, которым придана форма изогнутости в виде 3-х сопряженных дуг, выпуклости которых направлены в противоположные стороны.
Кроме того, на стойках основных упругих подвесов, закрепленных на платформ, выполнены средства для переустановки по высоте концов троса основных упругих подвесов.
У демонстрационной сейсмозащитной установки отрезки троса корректирующего устройства снабжены средствами регулировки поджатия.
У заявляемой демонстрационной виброзащитной установки отрезки троса основных упругих модулей и корректирующего устройства могут быть выполнены съемными.
На фиг.1 показана заявляемая установка, вид спереди, на фиг.2 - то же, вид сбоку, на фиг.3 - то же, вид сверху. На фиг.4 показаны средства для переустановки по высоте концов троса основного упругого подвеса. На фиг.5 представлен пример выполнения средства для регулировки поджатия тросов корректирующего устройства.
Демонстрационная сейсмозащитная установка содержит неподвижное основание 1, выполненное в виде плиты, отходящие от него стойки 2, подвижную платформу 3 со стойками 4, основные упругие подвесы, состоящие из отрезков троса 5, одним концом закрепленных к стойкам 4, а другим - к стойкам 2. Крепление концов отрезков троса 5 к
стойкам 2 и 4 выполнено в виде силового элемента 6, который может быть выполнен, например, в виде уголков 7, к которым приварены втулки 8, закрепленные на концах отрезков троса 5. Уголок 7 переустанавливают по высоте стойки 2 или 4, в которой выполнены отверстия 9, и закрепляют с помощью болтов 10.
Установка содержит корректирующее устройство 11, выполненное из отрезков стального троса, расположенных эквидистантно друг другу и изогнутых по в виде 3-х сопряженных дуг, выпуклости которых направлены в противоположные стороны.
Корректирующее устройство 11, должно быть расположено симметрично относительно центра тяжести подвижной платформы 3, например, выполнено из двух частей и закреплено по противолежащим краям подвижной платформы 3. Концы тросов корректирующего устройства 11 закреплены к подвижной платформе 3. Середины отрезков троса корректирующего устройства 11 закреплены к основанию 1.
Тросы корректирующего устройства 11 снабжены средствами поджатия тросов, выполненными в виде, например, стакана 12 и винта 13, соединенного резьбовым соединением с дном стакана 12.Средства поджатия создают изменение изгиба 3-ей формы тросов корректирующего устройства 11. Указанная форма изогнутости тросов корректирующего устройства 11 обеспечивает высокую степень защиты от сейсмоудара в силу своей силовой характеристики, имеющей горизонтальный участок. Отрезки тросов 5 основного упругого подвеса и отрезки троса корректирующего устройства 11 выполнены съемными для того, чтобы их можно было заменить на отрезки троса другого сечения в интересах обеспечения наиболее оптимальной защиты от сейсмоудара.
Перед началом использования демонстрационную сейсмозащитную установку подвергают тарированию, то есть составляют таблицы, в которых указаны параметры защиты при различных вариантах веса груза.
Демонстрационная сейсмозащитная установка работает следующим образом.
На платформу 3 помещают груз 14, который представляет собой модель объекта, подлежащего защите от сейсмического воздействия, например, уменьшенную в несколько раз по весу модель здания. Из таблиц определяют значения параметров сейсмозащиты, которые должны сохранить объект невредимым при заданном значении толчка землетрясения, например 5 баллов. Производят настройку параметров демонстрационной установки переставляя уголки 7, поджимая болт 13, или при необходимости заменяя тросы 5 основного упругого подвеса. При этом визуально контролируя положение тросов корректирующего устройства 11 так, чтобы они были расположены в одной горизонтальной плоскости (на одном уровне). В соответствии с планом испытаний приводят в действие механизмы, имитирующие сейсмическое воздействие (не показаны), и с помощью измерительных приборов (не показаны) снимают статические силовые характеристики заявляемой установки: вертикальную Р(у), где Р - вертикальное усилие, продольную S(x), где S - продольное усилие, поперечную Q(z), где Q - поперечное усилие. Снимают также и динамические характеристики установки. При гармоническом и ударном воздействии, изменяя силу удара, периодичность, скважность и длительность удара, снимают амплитудно- частотные характеристики груза 14. Составляют таблицы и графики, характеристики при различных положениях тросов 5 и 11 и различном весе
Для обеспечения оптимального результата по защите объекта производят корректировку параметров основного подвеса 5 и корректирующего устройства 11, используя вышеуказанные регулировки.
скелетные кривые и определяют собственную частоту установки. По статическим характеристикам определяют свойства установки: ожидаемое рассеяние энергии, параметры зоны снижения жесткости и так далее..
Таким образом происходит подбор оптимальных параметров сейсмозащиты либо проверка правильности расчетных параметров сейсмозащиты.
В процессе испытаний заявляемой демонстрационной сейсмозащитной установки, когда вес защищаемого объекта изменяли в пределах 500-2000 кг и нагружали сериями из пяти ударов средней и большой силы, а также применяли отдельно взятый удар большой силы, было показано, что возможности защиты объекта указанной установкой позволяют достичь уровня гашения сейсмоудара в 140-300 раз.
Заявляемая установка, как показали испытания, позволяет подобрать оптимальные параметры сейсмозащиты, наглядно показать эффективность расчетных параметров сейсмозащиты или скорректировать расчетные параметры сейсмозащиты.