CN104198139A - 一种高塔风诱导振动tmd减振试验装置 - Google Patents
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Abstract
一种高塔风诱导振动TMD减振试验装置，包括高塔模型，高塔模型包括底座、立柱、连接件、振源支架和电机，底座与所述的立柱的下端固定、立柱的上端与连接件固定；振源支架包括圆形底板、支撑管和圆形顶板，圆形底板通过插入支撑管内腔的螺栓与圆形顶板连接；圆形底板通过固定螺钉与连接件顶端螺接，圆形底板底部的悬索与套在连接件外部的质量环顶部连接；质量环内圆柱面与连接件外侧壁之间的间隙装有钢丝绳隔振器，钢丝绳隔振器沿连接件的外侧壁周向分布；电机安装在圆形顶板上面，电机输出轴与夹在圆形底板和圆形顶板之间空隙的偏心轮连接。本发明的有益效果是：大大降低振动，能模拟多种工况的风诱导振动，制作成本低，操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种高塔风诱导振动TMD减振试验装置。
背景技术
石油化工行业存在大量高塔设备，由于高塔设备的自身结构特点使其具有高柔特性，对风载荷较为敏感。经分析，在实际受风载过程中，横风向的振动即风诱导振动往往比顺风向的振动大很多，导致塔体振动频繁，塔身结构以及底座连接部位由于长时间承受疲劳载荷，极易产生疲劳裂纹，给塔体的结构完整性带来隐患，如何解决高塔的减振问题一直备受关注。
目前比较先进的吸能减振技术是在主体结构中安装子结构，其中的子结构一般采用调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper)简称TMD。TMD由弹簧、阻尼器和质量块组成，当主体结构在外界载荷作用下发生振动时，其振动能量便在主体结构和子结构之间进行分配，从而达到减小主体结构振动的目的。因此，将TMD与高塔设备相结合有望解决减振问题，可以先开发试验装置，进而对高塔及其减振设计进行指导。
发明内容
针对目前高塔在实际受风载过程中，横风向的振动即风诱导振动往往比顺风向的振动大很多，导致塔体振动频繁，塔身结构以及底座连接部位由于长时间承受疲劳载荷，极易产生疲劳裂纹，给塔体的结构完整性带来隐患的问题，本发明提供一种能够有效减震、减小风诱导振动对高塔的影响的高塔风诱导振动TMD减振试验装置。
本发明所述的一种高塔风诱导振动TMD减振试验装置，包括高塔模型，其特征在于：所述的高塔模型包括底座、立柱、连接件、振源支架和电机，所述的底座与所述的立柱的下端固定、所述的立柱的上端与连接件固定；所述的振源支架包括圆形底板、支撑管和圆形顶板，所述的圆形底板通过插入支撑管内腔的螺栓与圆形顶板连接；所述的圆形底板通过固定螺钉与连接件顶端螺接，同时圆形底板底部的悬索与套在连接件外部的质量环顶部连接；所述的质量环内圆柱面与连接件外侧壁之间的间隙装有钢丝绳隔振器，并且所述的钢丝绳隔振器沿连接件的外侧壁周向分布；所述的电机安装在圆形顶板上面，并且电机的输出轴与夹在圆形底板和圆形顶板之间空隙的偏心轮连接。
所述的立柱的两端设有外螺纹，其中所述的立柱的下端与底座螺接、上端与连接件的底部螺接。
连接件的中轴与振源支架的中轴重合、支撑管的中轴与振源支架的中轴平行。
所述的支撑管的高度大于偏心轮厚度三倍。
所述的电机为步进电动机。
所述的连接件外形为正六棱柱，六个柱面两两等分成3组，其中相邻120°的柱面上设置两个用于固定钢丝绳隔振器的螺钉。
所述的钢丝绳隔振器的数量为三个。
所述的钢丝绳隔振器与质量环之间留有用于预紧的间隙。
本发明的有益效果是：通过设置阻尼吸能减振装置使高塔模型振动大大降低，能模拟多种工况的风诱导振动，对高塔及其减振设计具有指导意义，结构设计合理，制作成本低，操作方便。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图。
图2是本发明的左视结构示意图。
图3是本发明的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明
参照附图：
实施例1本发明所述的一种高塔风诱导振动TMD减振试验装置，包括高塔模型，所述的高塔模型包括底座1、立柱2、连接件3、振源支架和电机10，所述的底座1与所述的立柱2的下端固定、所述的立柱2的上端与连接件3固定；所述的振源支架包括圆形底板7、支撑管8和圆形顶板9，所述的圆形底板7通过插入支撑管8内腔的螺栓与圆形顶板9连接；所述的圆形底板7通过固定螺钉与连接件3顶端螺接，同时圆形底板7底部的悬索6与套在连接件3外部的质量环5顶部连接；所述的质量环5内圆柱面与连接件3外侧壁之间的间隙装有钢丝绳隔振器4，并且所述的钢丝绳隔振器4沿连接件3的外侧壁周向分布；所述的电机10安装在圆形顶板9上面，并且电机10的输出轴与夹在圆形底板7和圆形顶板9之间空隙的偏心轮11连接。
所述的立柱2的两端设有外螺纹，其中所述的立柱2的下端与底座1螺接、上端与连接件3的底部螺接。
连接件3的中轴与振源支架的中轴重合、支撑管8的中轴与振源支架的中轴平行。
所述的支撑管8的高度大于偏心轮11厚度三倍。
所述的电机10为步进电动机。
所述的连接件3外形为正六棱柱，六个柱面两两等分成3组，其中相邻120°的柱面上设置两个用于固定钢丝绳隔振器的螺钉。
所述的钢丝绳隔振器4的数量为三个。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (8)
1.一种高塔风诱导振动TMD减振试验装置，包括高塔模型，其特征在于：所述的高塔模型包括底座、立柱、连接件、振源支架和电机，所述的底座与所述的立柱的下端固定、所述的立柱的上端与连接件固定；所述的振源支架包括圆形底板、支撑管和圆形顶板，所述的圆形底板通过插入支撑管内腔的螺栓与圆形顶板连接；所述的圆形底板通过固定螺钉与连接件顶端螺接，同时圆形底板底部的悬索与套在连接件外部的质量环顶部连接；所述的质量环内圆柱面与连接件外侧壁之间的间隙装有钢丝绳隔振器，并且所述的钢丝绳隔振器沿连接件的外侧壁周向分布；所述的电机安装在圆形顶板上面，并且电机的输出轴与夹在圆形底板和圆形顶板之间空隙的偏心轮连接。
2.如权利要求1所述的一种高塔风诱导振动TMD减振试验装置，其特征在于：所述的立柱的两端设有外螺纹，其中所述的立柱的下端与底座螺接、上端与连接件的底部螺接。
3.如权利要求2所述的一种高塔风诱导振动TMD减振试验装置，其特征在于：连接件的中轴与振源支架的中轴重合、支撑管的中轴与振源支架的中轴平行。
4.如权利要求3所述的一种高塔风诱导振动TMD减振试验装置，其特征在于：所述的支撑管的高度大于偏心轮厚度三倍。
5.如权利要求1所述的一种高塔风诱导振动TMD减振试验装置，其特征在于：所述的电机为步进电动机。
6.如权利要求4所述的一种高塔风诱导振动TMD减振试验装置，其特征在于：所述的连接件外形为正六棱柱，六个柱面两两等分成3组，其中相邻120°的柱面上设置两个用于固定钢丝绳隔振器的螺钉。
7.如权利要求1所述的一种高塔风诱导振动TMD减振试验装置，其特征在于：所述的钢丝绳隔振器的数量为三个。
8.如权利要求7所述的高塔风诱导振动TMD减振试验装置，其特征为：所述的钢丝绳隔振器与质量环之间留有用于预紧的间隙。
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