Dostrojony tłumik masowy

Dostrojony tłumik masy, często nazywany TMD lub pochłaniaczem harmonicznych, to wtórny układ masa-sprężyna-tłumik przymocowany do konstrukcji w punkcie o dużej amplitudzie drgań. Jego zadaniem jest przeciwdziałanie ruchom rezonansowym. Kiedy wiatr, ruch pieszy lub maszyny wzbudzają jedną z częstotliwości drgań własnych konstrukcji, TMD oscyluje w przeciwnych kierunkach, odciągając energię mechaniczną od pierwotnej konstrukcji i rozpraszając ją w postaci ciepła. Rezultatem jest zauważalna redukcja kołysania, przyspieszenia i przemieszczenia, co poprawia komfort pasażerów, chroni elementy niekonstrukcyjne i wydłuża trwałość zmęczeniową.

Yangzhou Tianshun dostarcza dostrojone amortyzatory masowe do budynków, mostów, kominów przemysłowych i smukłych elementów architektonicznych. Prace projektowe i produkcyjne poparte są ponad dwudziestoletnim doświadczeniem w technologii tłumienia, realizowanym w ramach systemu zarządzania jakością spełniającego wymagania normy ISO 9001.

Jak te trzy komponenty są dostrojone do konstrukcji

TMD działa, ponieważ trzy parametry — masa, sztywność i tłumienie — są dostosowywane w celu dopasowania do charakterystyk dynamicznych konstrukcji nadrzędnej.

Masę określa się jako ułamek masy modalnej docelowego trybu wibracji. Typowe stosunki mas wahają się od 0,5% do 5% masy modalnej, w zależności od dostępnej przestrzeni, wymaganej wydajności i ograniczeń konstrukcyjnych. Większa masa zazwyczaj zapewnia większą redukcję drgań, ale powoduje również dodatkowe obciążenie grawitacyjne na podłogę lub ramę.

Sztywność, zwykle zapewnianą przez sprężyny śrubowe lub piórowe, jest tak dobrana, że ​​częstotliwość drgań własnych TMD prawie pokrywa się z kłopotliwą częstotliwością strukturalną. Czasami wprowadza się niewielkie, celowe przesunięcie, aby poszerzyć efektywną szerokość pasma. Kiedy konstrukcja zaczyna rezonować, masa TMD oscyluje z prawie tą samą częstotliwością, ale w innej fazie, generując siłę bezwładności, która wypycha konstrukcję.

Element tłumiący — często tłumik wiskotyczny lub tłumik wiroprądowy — kontroluje amplitudę własnych oscylacji TMD i określa, ile energii można usunąć w trakcie cyklu. Zbyt małe tłumienie daje ostrą, ale wąską reakcję; za dużo blokuje masę i anuluje korzyści. Optymalny współczynnik tłumienia jest obliczany na podstawie stosunku masy i pożądanej wydajności w całym zakresie częstotliwości.

Po prawidłowym ustawieniu tych trzech parametrów TMD działa bez zewnętrznego zasilania, zaworów i sygnałów sterujących. Reaguje automatycznie, gdy konstrukcja wchodzi w rezonans i pozostaje uśpiona w warunkach niekrytycznych.

Podejście projektowe i produkcyjne

Każdy dostarczony przez nas TMD jest montażem dostosowanym do konkretnego projektu. Zaczynamy od analizy modalnej konstrukcji — częstotliwości drgań własnych, kształtów drgań i mas modalnych — zwykle dostarczanej przez doświadczonego inżyniera budowlanego. Na podstawie tych danych wybieramy masę, obliczamy wymaganą sztywność sprężyny i definiujemy charakterystykę tłumienia, która zapewni określoną redukcję przyspieszenia lub przemieszczenia.

Korpus masowy jest zwykle wytwarzany z płyt stalowych skręconych lub zespawanych w zwarty blok. Sprężyny zamawiane są u wyspecjalizowanych producentów według wymaganej prędkości i trwałości zmęczeniowej. Tłumienie można osiągnąć za pomocą elementów lepkich z płynem, podkładek lepkosprężystych lub magnetycznych systemów wirowych, w zależności od skoku, żywotności i preferencji dotyczących konserwacji. Wszystkie komponenty są montowane i wyrównywane w sztywnej ramie nośnej, która jest następnie mocowana do konstrukcji.

Zachowana jest identyfikowalność materiałowa części nośnych, a certyfikaty sprężyn znajdują się w pakiecie dokumentacji. Przed wysyłką sprawdzamy częstotliwość drgań własnych i współczynnik tłumienia zmontowanego TMD na stanowisku testowym. Wraz z produktem dostarczany jest raport potwierdzający, że urządzenie spełnia założenia projektowe.

Zakres techniczny

Do zastosowań o bardzo niskiej częstotliwości, takich jak wysokie kominy lub wieże obserwacyjne, można dostarczyć TMD typu wahadłowego, gdy siła przywracająca grawitacja zapewnia wymaganą sztywność.

Tam, gdzie dostrojone amortyzatory masowe robią wymierną różnicę

Mosty i słupy

Kładki dla pieszych i mosty drogowe o dużej rozpiętości są podatne na boczne kołysanie powodowane przez pieszych i wibracje wywołane wiatrem. TMD zainstalowany pod pokładem lub wewnątrz słupa zmniejsza przyspieszenie do poziomu, który zapewnia wygodę i zapobiega zmęczeniu kabli i połączeń.

Wysokie, smukłe konstrukcje

Kominy, wieże telewizyjne i wieże obserwacyjne doświadczają wirów i wibracji bocznych wywołanych podmuchami wiatru. TMD na górze lub w pobliżu antywęzła trybu krytycznego zmniejsza amplitudę i chroni powłokę konstrukcyjną.

Konstrukcje dla pieszych

Schody, balkony audytoriów i kładki pobudzane przez chodzenie, bieganie lub rytmiczny ruch tłumu można odstrojić za pomocą TMD. Masa, sprężyny i amortyzator są często ukryte pod chodnikiem lub wewnątrz podwieszanego sufitu.

Budynki przemysłowe i platformy sprzętowe

Wentylatory, sprężarki, wirówki i inne maszyny wirujące wytwarzają wibracje w stanie ustalonym o znanych częstotliwościach. Dostrojenie tłumika do prędkości roboczej urządzenia lub częstotliwości rezonansowej podłogi zapobiega rozprzestrzenianiu się wibracji na sąsiednie obszary i ogranicza konserwację połączeń rurowych i szaf elektrycznych.

Kondygnacje budowlane o dużych rozpiętościach

Podłogi biurowe, sale gimnastyczne i sale koncertowe o niskiej częstotliwości naturalnej mogą sprawiać wrażenie sprężystych, gdy tłum porusza się rytmicznie. TMD zainstalowany w przestrzeni sufitowej lub pod podniesioną podłogą tłumi ruch bez zmiany układu architektonicznego.

Często zadawane pytania

Jak określić odpowiedni rozmiar i dostrojenie TMD?

Inżynier konstrukcyjny dostarcza wyniki analizy modalnej: częstotliwości drgań własnych, kształty drgań i masy modalne. Następnie obliczamy masę, sztywność i tłumienie, korzystając z ustalonych wzorów tuningowych. Jeśli w celu sprawdzenia częstotliwości powykonawczych konieczna jest kampania pomiarów w terenie, możemy wesprzeć ten proces i dostroić TMD przed ostatecznym oddaniem do użytku.

Czy TMD może działać w wielu trybach wibracji?

Pojedynczy TMD jest dostrojony do jednej określonej częstotliwości. Jeśli kontrola wymaga kilku trybów, można zainstalować wiele TMD, każdy ukierunkowany na inną częstotliwość. Alternatywnie rozproszony układ mniejszych TMD może obejmować szersze pasmo częstotliwości.

Czy TMD wymaga konserwacji?

Elementy mechaniczne, takie jak sprężyny i łożyska, należy regularnie poddawać kontroli wzrokowej, a częstotliwość drgań własnych można okresowo sprawdzać za pomocą przenośnych akcelerometrów. Elementy tłumiące, szczególnie jeśli są to uszczelnione amortyzatory cieczowe, są zazwyczaj bezobsługowe przez cały okres użytkowania. Do każdej dostawy dołączamy harmonogram kontroli.

Czy dodanie TMD wpłynie na obciążenie statyczne budynku?

Tak, TMD dodaje skoncentrowany ciężar własny równy swojej masie. Inżynier budowlany musi to uwzględnić przy projektowaniu podłogi lub ramy. Podajemy dokładny ciężar, wymiary i szczegóły mocowania na wczesnym etapie procesu projektowania, aby w razie potrzeby można było uwzględnić lokalne zbrojenie.

Jaki jest typowy czas dostawy niestandardowego TMD?

Terminy realizacji zależą od wielkości masy i rodzaju amortyzatora. Dla porównania, standardowy TMD w zakresie od 500 kg do 5000 kg można zbudować i przetestować w ciągu dziesięciu do czternastu tygodni. Większe jednostki lub wymagające szeroko zakrojonych badań kwalifikacyjnych mogą potrwać dłużej, co potwierdzamy na etapie wyceny.

Pracuję z Tianshunem

Prześlij nam swoje dane modalne lub opis problemu z wibracjami, a inżynier aplikacji odpowie w ciągu jednego dnia roboczego, przedstawiając wstępną konfigurację TMD i szacunkową wydajność. Współpracujemy z zespołem projektowym w celu sfinalizowania geometrii masy, układu sprężyn i rodzaju tłumienia, tak aby amortyzator pasował do dostępnej przestrzeni i spełniał specyfikację wydajności. Niestandardowe wykończenia, obudowy odporne na warunki atmosferyczne i oprzyrządowanie do zdalnego monitorowania są częścią naszej standardowej dostawy.

Kamienie milowe w naszej produkcji są otwarcie komunikowane, a my zapewniamy końcowy raport z testów, który potwierdza parametry strojenia powykonawczego. Po dostawie jesteśmy dostępni w celu wsparcia przy uruchomieniu i doradztwa w zakresie długoterminowej konserwacji.

Dostrojone amortyzatory masowe, które poruszają się wbrew ruchowi, uspokajając konstrukcję bez potrzeby stosowania ani jednego wata zewnętrznego zasilania.