02.11.2015

Шок-трансмиттеры

Шок-трансмиттеры, предлагаемые НТЦ «Мониторинг мостов», можно использовать для пассивного контроля перемещений сооружений, подвергшихся воздействиям землетрясения или штормового ветра. Шок-трансмиттер (устройство очень похоже на гидравлический вязкостный демпфер) допускает низкие скорости перемещения с незначительным усилием реакции.

Кривая зависимости усиление-скорость вязкого шок-трансмиттера

Кривая зависимости «усилие-скорость» шок-трансмиттера при использовании

При динамическом воздействии в случае внезапных перемещений, вызванных землетрясениями, ветровыми нагрузками и т.д., шок-трансмиттер запирается и жестко блокирует всю конструкцию, с которой он соединен, при этом динамическая энергия распределяется на все конструктивные элементы, объединенные шок-трансмиттерами (пролетные строения, опоры и устои мостов, каркасы и перекрытия зданий и т.п.). После завершения переходного процесса шок-трансмиттер возвращается в состояние реакции с малым усилием, допускающим тепловые перемещения частей сооружения без существенной дополнительной нагрузки.

Шок-трансмиттер состоит из тех же основных элементов, что и вязкостный демпфер, однако гидравлическая система, которая определяет закон перемещение поршня, другая: в активированном состоянии (при динамическом воздействии) она блокирует перемещение поршня с последующим увеличением усилия реакции таким образом, что поршень практически не перемещается, если приложена максимальная нагрузка.

Для представления модели поведения шок-трансмиттера используются следующую зависимость:

Fштр = C*Vα     ,

где

  • Fштр — усилие реакции устройства (кН);
  • C — постоянная демпфирования (кН*с/мм);
  • V — скорость (мм/с);
  • α — показатель степени скорости (> 2).

При динамическом воздействии перемещение поршня шок-трансмиттера незначительно, следовательно, энергия воздействия не поглощается и не рассеивается, шок-трансмиттер действует как гидравлический стопор. Гидравлическая система шок-трансмиттера спроектирована таким образом, чтобы обеспечить усилие реакции, которое изменяется в зависимости от скорости, как правило, с показателем степени выше 2.

Скорость блокировки для шок-трансмиттера, как правило, определяется поступательной скоростью, при которой устройство обеспечивает свое расчетное усилие. Типичная характеристика ответного сигнала для испытываемого шок-трансмиттера при динамическом воздействии (максимальном усилии) будет при приложении такого усилия и измерении результирующей скорости, которая должна быть ниже указанного максимума или в пределах указанного диапазона.

Максимальная скорость температурных перемещений сооружения, определяемая как результирующее значение перемещений точек узлов крепления шок-трансмиттера, обычно намного меньше, чем скорость блокировки. Типичная максимальная скорость теплового перемещения менее 0,1 мм/с — при этом усилие реакции не превышает 10% максимального расчетного усилия реакции устройства. Типичная характеристика ответного сигнала испытываемого шок-трансмиттера при статическом воздействии определяется при указанном тепловом перемещении.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ШОК-ТРАНСМИТТЕРОВ

Для проектирования и производства шок-трансмиттера инженерам компании ЗАО НТЦ «Мониторинг Мостов» должны быть предоставлены следующие исходные данные:

  • максимальное расчетное усилие реакции при динамическом воздействии;
  • максимальные расчетные перемещения : как сумма перемещений при динамических (землетрясение, ураганные ветер и т.д.) и статических воздействиях (изменение температуры, пластическая деформация, усадка и т.д.);
  • требуемое максимальное блокировочное смещение;
  • —   место монтажа и способ крепления.

ПРЕИМУЩЕСТВА ШОК-ТРАНСМИТТЕРОВ

  • Контроль перемещения сооружения в случае динамических нагрузок от сейсмических явлений, сильных ветров или торможения транспортного средства/поезда с возможностью оптимизации распределения динамического усилия на сооружение
  • Широкая область применения – возможность реализации любого сочетания усилия и смещения, требуемого инженером-проектировщиком, что позволяет применять данные устройства во всевозможных сооружениях промышленного и гражданского строительства (мосты, каркасы зданий, кровля сооружений и т.д.)
  • Простота монтаж и замены благодаря шарнирному соединению
  • Простота моделирования работы устройств в программах автоматизированного проектирования
  • Простота эксплуатации и минимальные требования по техобслуживанию
  • Стабильность работы во времени и в широком диапазоне температур