Amortizor de masă reglat

Un amortizor de masă reglat, numit adesea TMD sau absorbant armonic, este un sistem secundar de amortizor de masă-arcuri atașat la o structură într-un punct cu amplitudine mare de vibrație. Sarcina sa este de a contracara mișcarea rezonantă. Când vântul, traficul pietonal sau mașinile excită una dintre frecvențele naturale ale structurii, TMD-ul oscilează în opoziție, atrăgând energia mecanică din structura primară și disipând-o sub formă de căldură. Rezultatul este o reducere vizibilă a balansării, accelerației și deplasării, care îmbunătățește confortul ocupanților, protejează elementele nestructurale și prelungește durata de viață la oboseală.

Yangzhou Tianshun furnizează amortizoare de masă reglate pentru clădiri, poduri, stive industriale și caracteristici arhitecturale subțiri. Lucrările de proiectare și fabricație sunt susținute de mai mult de două decenii de experiență în tehnologia de amortizare, realizată sub un sistem de management al calității care îndeplinește cerințele ISO 9001.

Cum sunt reglate cele trei componente pe structură

Un TMD funcționează deoarece trei parametri - masa, rigiditatea și amortizarea - sunt ajustați pentru a se potrivi cu caracteristicile dinamice ale structurii gazdă.

Masa este dimensionată ca o fracțiune din masa modală a modului de vibrație țintă. Rapoartele de masă tipice variază de la 0,5% la 5% din masa modală, în funcție de spațiul disponibil, performanța necesară și constrângerile structurale. O masă mai mare oferă, în general, o mai mare reducere a vibrațiilor, dar impune și o sarcină gravitațională suplimentară pe podea sau cadru.

Rigiditatea, de obicei oferită de arcuri elicoidale sau arcuri cu foi, este selectată astfel încât frecvența naturală a TMD aproape să coincidă cu frecvența structurală supărătoare. Un mic offset deliberat este uneori introdus pentru a lărgi lățimea de bandă efectivă. Când structura începe să rezoneze, masa TMD oscilează aproape la aceeași frecvență, dar defazată, generând o forță inerțială care împinge înapoi împotriva mișcării structurii.

Elementul de amortizare - adesea un amortizor vâscos sau un amortizor de curenți turbionari - controlează amplitudinea propriei oscilații a TMD și determină cât de multă energie poate fi îndepărtată pe ciclu. Prea puțină amortizare oferă un răspuns ascuțit, dar îngust; prea mult blochează masa și anulează beneficiul. Raportul optim de amortizare este calculat pe baza raportului de masă și a performanței dorite în intervalul de frecvență de interes.

Odată ce acești trei parametri sunt setați corect, TMD funcționează fără alimentare externă, supape sau semnale de control. Răspunde automat ori de câte ori structura intră în rezonanță și rămâne latentă în condiții non-critice.

Abordare de proiectare și fabricație

Fiecare TMD livrat este un ansamblu specific proiectului. Începem cu analiza modală a structurii - frecvențele naturale, formele de mod și mase modale - furnizate de obicei de inginerul structural de înregistrare. Din aceste date selectăm masa, calculăm rigiditatea necesară a arcului și definim caracteristicile de amortizare care vor asigura reducerea specificată a accelerației sau deplasării.

Corpul de masă este fabricat de obicei din plăci de oțel înșurubate sau sudate într-un bloc compact. Arcurile sunt comandate de la producători specializați la rata exactă și durata de viață la oboseală necesare. Amortizarea poate fi realizată prin elemente vâscoase fluide, plăcuțe vâscoelastice sau sisteme magnetice cu curenți turbionari, în funcție de cursa, durata de viață și preferințele de întreținere. Toate componentele sunt asamblate și aliniate într-un cadru suport rigid care este apoi fixat de structură.

Trasabilitatea materialului este menținută pentru piesele portante, iar certificatele de arc sunt incluse în pachetul de documentație. Înainte de expediere, verificăm frecvența naturală și raportul de amortizare al TMD-ului asamblat pe o platformă de testare. Împreună cu produsul este livrat un raport care confirmă că dispozitivul îndeplinește obiectivele de proiectare.

Domeniul de aplicare tehnic

Pentru aplicații cu frecvență foarte joasă, cum ar fi coșurile de fum înalte sau turnurile de observație, pot fi furnizate TMD-uri de tip pendul acolo unde forța de restabilire a gravitației asigură rigiditatea necesară.

Unde amortizoarele de masă reglate fac o diferență măsurabilă

Poduri și stâlpi

Podurile cu deschidere lungă și podurile rutiere sunt susceptibile la oscilațiile laterale induse de pietoni și vibrațiile induse de vânt. Un TMD instalat sub punte sau în interiorul stâlpului reduce accelerația la niveluri care se simt confortabil și previn oboseala în cabluri și îmbinări.

Structuri înalte și zvelte

Coșurile de fum, turnurile de televiziune și turnurile de observare experimentează vărsarea vârtejului și vibrațiile vântului transversal induse de rafale. Un TMD în partea de sus sau în apropierea anti-nodului modului critic reduce amplitudinea și protejează carcasa structurală.

Structuri pietonale

Scările, balcoanele auditoriului și pasarelele excitate de mers, alergare sau mișcarea ritmică a mulțimii pot fi detonate cu un TMD. Masa, arcurile și amortizorul sunt adesea ascunse sub alee sau în interiorul unui tavan fals.

Clădiri industriale și platforme de echipamente

Ventilatoarele, compresoarele, centrifugele și alte utilaje rotative creează vibrații la starea de echilibru la frecvențe cunoscute. Reglarea unui amortizor la viteza de funcționare a echipamentului sau la frecvența de rezonanță a podelei previne propagarea vibrațiilor în zonele adiacente și reduce întreținerea conexiunilor conductelor și a dulapurilor electrice.

Etaje de clădire cu deschideri mari

Podelele de birouri, sălile de sport și sălile de concerte cu frecvență naturală scăzută se pot simți pline de aer atunci când mulțimile se mișcă în ritm. Un TMD instalat în golul tavanului sau sub podeaua înălțată atenuează mișcarea fără a modifica aspectul arhitectural.

Întrebări frecvente

Cum determinați dimensiunea și reglajul potrivit pentru un TMD?

Inginerul structural oferă rezultatele analizei modale: frecvențe naturale, forme de mod și mase modale. Apoi calculăm masa, rigiditatea și amortizarea folosind formule de reglare stabilite. Dacă este necesară o campanie de măsurare pe teren pentru a verifica frecvențele as-built, putem sprijini acel proces și putem ajusta TMD-ul înainte de punerea în funcțiune finală.

Poate funcționa un TMD pentru mai multe moduri de vibrație?

Un singur TMD este reglat pe o anumită frecvență. Dacă mai multe moduri necesită control, pot fi instalate mai multe TMD-uri, fiecare vizand o frecvență diferită. Alternativ, o serie distribuită de TMD-uri mai mici poate acoperi o bandă de frecvență mai largă.

Un TMD necesită întreținere?

Componentele mecanice precum arcuri și rulmenți trebuie inspectate vizual la intervale regulate, iar frecvența naturală poate fi verificată periodic cu accelerometre portabile. Elementele de amortizare, mai ales dacă sunt amortizoare de fluide etanșate, nu necesită întreținere pentru durata de viață. Oferim un program de inspecție cu fiecare livrare.

Adăugarea unui TMD va afecta sarcina statică a clădirii?

Da, TMD adaugă o sarcină moartă concentrată egală cu masa sa. Inginerul structural trebuie să țină cont de acest lucru în proiectarea podelei sau cadrului. Oferim detalii precise de greutate, amprentă și fixare la începutul procesului de proiectare, astfel încât armăturile locale să poată fi incluse dacă este necesar.

Care este timpul obișnuit de livrare pentru un TMD personalizat?

Timpul de livrare depinde de dimensiunea masei și de tipul amortizorului. Ca referință, un TMD standard în gama de 500 kg până la 5.000 kg poate fi construit și testat în zece până la paisprezece săptămâni. Unitățile mai mari sau cele care necesită teste de calificare extinse pot dura mai mult, ceea ce confirmăm în etapa de cotație.

Lucrul cu Tianshun

Trimiteți-ne datele dumneavoastră modale sau o descriere a problemei de vibrație, iar un inginer de aplicații va răspunde într-o zi lucrătoare cu o configurație preliminară a TMD și o estimare a performanței. Colaborăm cu echipa de proiect pentru a finaliza geometria masei, aranjarea arcurilor și tipul de amortizare, astfel încât amortizorul să se potrivească spațiului disponibil și să îndeplinească specificațiile de performanță. Finisajele personalizate, carcasele rezistente la intemperii și instrumentele de monitorizare de la distanță fac parte din aprovizionarea noastră standard.

Etapele noastre de producție sunt comunicate în mod deschis și oferim un raport final de testare care confirmă parametrii de reglare așa cum au fost construite. După livrare, rămânem disponibili pentru asistență la punere în funcțiune și consiliere de întreținere pe termen lung.

Amortizoare de masă reglate care se mișcă împotriva mișcării, calmând structura fără a avea nevoie de un singur watt de putere externă.