ДИНАМИЧЕСКИЙ ГАСИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ ШИРОКОГО ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ
DYNAMIC DAMPER OF WIDE FREQUENCY RANGE VIBRATIONS

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, строительной промышленности, нефтепромысловому машиностроению и предназначено для защиты от вибрации различных объектов, в частности для использования при механизированном способе добычи нефти с применением привода, опирающегося на свайный (трубный) фундамент.
Известен динамический гаситель колебаний объекта, содержащий массу и упругую дугу окружности, спираль и т.п. для крепления массы к упругому элементу / см. а.с. СССР №1778389, кл. F16F 15/06, 1978/. Недостатком данного устройства является сравнительная сложность конструкции, кроме того, настройка обеспечивает гашение одной определенной частоты возмущающих колебаний.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является динамический гаситель колебаний, содержащий жестко соединенный с защищаемым объектом стержень, ориентированный вдоль направления колебаний, и прикрепленную перпендикулярно к стержню массу, установленную с возможностью осевого перемещения и фиксации / RU 2230242 С1, 10.06.2004/.
Недостатком прототипа является сложность конструкции и настройки на резонансную частоту, причем возможно воздействие также только на одну частоту спектра.
Сущность изобретения заключается в разработке устройства динамического гасителя колебаний, обеспечивающего гашение широкого диапазона частот колебаний защищаемой конструкции, в котором настройка на заданные частоты осуществляется путем изменения жесткости воспринимающего упругого элемента гасителя.
Задачей изобретения является упрощение конструкции динамического гасителя колебаний, гашение либо уменьшение амплитуды широкого диапазона частот возмущающих колебаний и расширение его функциональных возможностей.
Указанная задача решается тем, что в предложенном динамическом гасителе колебаний, включающем жестко соединенные с защищаемым объектом стержни, ориентированные вдоль направления колебаний, и прикрепленные перпендикулярно к ним упругие элементы, согласно изобретению на защищаемом объекте установлены хомуты, причем на крайних опорных хомутах широкого исполнения установлены жесткие пластины, соединенные с упругими элементами гайками натяжения, а на внутренних хомутах закреплены стержни, на свободных концах которых смонтированы прижимные устройства, имеющие корпус зажима с резьбовым соединением, прижимным болтом и гайкой, обеспечивающие связь с упругими элементами. Особенность заключается в том, что с помощью прижимных устройств обеспечивается изменение длины воспринимающих частей упругих элементов гашения, тем самым возможна настройка на наиболее резонансные частоты вибрационного воздействия в широком спектре.
На фиг.1; фиг.2; фиг.3 представлена схема предлагаемого устройства, предположительно установленного на участок трубопровода (соответственно вид спереди; вид сбоку; вид сверху); фиг.4 - вид А на фиг.3.
Динамический гаситель колебаний широкого диапазона содержит жестко соединенные с защищаемым объектом 1 опорные хомуты 2, скрепляемые шпильками 3 и гайками 4, причем для обеспечения наибольшей устойчивости данные опорные хомуты имеют широкое исполнение, с помощью сварного соединения 5 установлены три пары жестких пластин 6, ориентированных вдоль направления колебаний. Свободные концы жестких пластин с помощью гаек натяжения 7 связаны с упругими элементами 8. Динамический гаситель также включает стержни 9, каждый из которых установлен на соответствующий внутренний хомут 10, скрепляемый аналогичным способом. Каждый стержень связан сварным соединением с корпусом зажима 11, имеющего резьбовое соединение 12 с прижимным болтом 13, на который навинчена прижимная гайка 14.
Устройство работает следующим образом: внутренние хомуты 10 устанавливают в нужных положениях, фиксируют шпильками 3 и гайками 4. Упругие элементы 8 пропускают через пластины 6 и корпуса зажимов 11 и натягивают с помощью гаек натяжения 7 до обеспечения нужной жесткости. После этого посредством прижимного болта 13 прижимают упругие элементы 8 к корпусу зажима 11, плотность зажатия обеспечивается прижимной гайкой 14. Полученные отрезки упругих элементов 8 имеют жесткости, обеспечивающие собственные частоты колебаний, равные наиболее резонансным частотам возмущающего спектра.
С помощью опорных хомутов и пластин обеспечивается жесткая связь с возмущающей конструкцией, что позволяет передавать весь спектр колебаний на упругие элементы, жесткость которых регулируется натяжением гаек. В процессе работы устройства происходит гашение либо уменьшение амплитуды колебаний различных частот, что обеспечивается изменением длины воспринимающей части упругого элемента с помощью прижимного устройства. Механизм изменения длины упругого элемента заключается в плотном зажатии данного компонента конструкции с помощью прижимного болта к корпусу зажима, имеющего возможность посредством стержня и хомута передвигаться вдоль защищаемого объекта с последующей жесткой фиксацией.
Предлагаемое устройство имеет предельно простую конструкцию и технологию процесса регулировки. Конструкция позволяет снизить или исключить воздействие широкого диапазона частот возмущающих колебаний спектра за счет использования нескольких упругих настраиваемых элементов, жестко соединенных с защищаемой конструкцией.