RU141330U1

RU141330U1 - VIBRATION ISOLATOR FOR FOUNDATIONS OF BUILDINGS OPERATING IN SEISMICALLY DANGEROUS AREAS

Info

Publication number: RU141330U1
Application number: RU2013156104/03U
Authority: RU
Inventors: Мария Евгеньевна Норсеева; Олег Савельевич Кочетов; Андрей Юрьевич Тараканов
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2014-05-27

Abstract

1. Виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах, содержащий корпус, основание, упругий элемент, нижний и верхний ограничители хода упругого элемента, выполненные из эластомера, и резьбовую втулку, соединяющую упругий элемент с виброизолируемым объектом, корпус жестко связан с основанием, выполненным в виде круглого подпятника, на который опирается нижний цилиндрический упругодемпфирующий элемент из эластомера с осевым цилиндроконическим отверстием, выполняющий функции нижнего ограничителя хода пружины, ось которой перпендикулярна основанию, при этом пружина взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан и верхнюю охватывающую пружину, крышку, которая жестко соединена с осесимметричной пружине резьбовой втулкой, а на крышке закреплен верхний ограничитель хода пружины, выполненный в виде цилиндрической втулки, охватывающей сверху крышку, при этом верхний ограничитель служит верхним упругодемпфирующим элементом и выполнен из эластомера, а в резьбовой втулке закреплен винт для соединения упругого элемента с виброизолируемым объектом, при этом корпус в верхней части соединен с крышкой, на торцевой поверхности которой, обращенной в сторону виброизолируемого объекта, закреплен упругий ограничитель динамического хода объекта, выполненный из эластомера, а в крышке перпендикулярно ее оси выполнено отверстие для закачки в систему смазочного вязкого материала, например солидола, в осевом цилиндроконическом отверстии нижнего цилиндрического упругодемпфирующего элемента из эластомера коаксиально между собой и соосно с корпусом расп�1. A vibration isolator for the foundations of buildings operating in seismically hazardous areas, comprising a housing, base, elastic element, lower and upper limiters of the course of the elastic element made of elastomer, and a threaded sleeve connecting the elastic element with a vibration-insulated object, the housing is rigidly connected to the base, made in the form of a round thrust bearing, on which the lower cylindrical elastic-damping element of elastomer with an axial cylinder-conical hole rests, which functions as the lower spring travel limiter the axis of which is perpendicular to the base, while the spring interacts with the upper and lower travel stops through the lower support cup and the upper female spring, a cover that is rigidly connected to the axisymmetric spring by a threaded sleeve, and the upper spring travel limiter is fixed on the cover, made in the form of a cylindrical a sleeve covering the top of the cover, while the upper stop serves as the upper elastomeric damping element and is made of elastomer, and a screw is fixed in the threaded sleeve for connecting the elastic an element with a vibration-insulated object, while the housing in the upper part is connected to the lid, on the end surface of which, facing the vibration-insulated object, an elastic limiter of the dynamic movement of the object is made of elastomer, and a hole is made in the lid perpendicular to its axis for injection into the lubrication system viscous material, for example solid oil, in the axial cylindrical-conical hole of the lower cylindrical elastomeric damping element of elastomer coaxially between themselves and coaxially with the housing

Description

Полезная модель относится к средствам защиты зданий и сооружений от сейсмической нагрузки.The invention relates to the protection of buildings and structures from seismic load.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является техническое решение по патенту РФ №2451849 опубл. 27.05.2012 г. (прототип), содержащее корпус, основание, упругий элемент, нижний и верхний ограничители хода упругого элемента, выполненные из эластомера, и резьбовую втулку, соединяющую упругий элемент с виброизолируемым объектом.The closest technical solution to the claimed object is a technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 2451849 publ. 05/27/2012 (prototype), comprising a housing, a base, an elastic element, lower and upper limiters of the course of the elastic element made of elastomer, and a threaded sleeve connecting the elastic element with a vibration-insulated object.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность виброизоляции за счет недостаточного вязкого демпфирования.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of vibration isolation due to insufficient viscous damping.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции.The technical result is an increase in the effectiveness of vibration isolation.

Это достигается тем, что в виброизоляторе для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах, содержащим корпус, основание, упругий элемент, нижний и верхний ограничители хода упругого элемента, выполненные из эластомера, и резьбовую втулку, соединяющую упругий элемент с виброизолируемым объектом, корпус жестко связан с основанием, выполненным в виде круглого подпятника, на который опирается нижний цилиндрический упруго-демпфирующий элемент из эластомера с осевым цилиндро-коническим отверстием, выполняющий функции нижнего ограничителя хода пружины, ось которой перпендикулярна основанию, при этом пружина взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан и верхнюю, охватывающую пружину, крышку, которая жестко соединена с осесимметричной пружине резьбовой втулкой, а на крышке закреплен верхний ограничитель хода пружины, выполненный в виде цилиндрической втулки, охватывающей сверху крышку, при этом верхний ограничитель служит верхним упруго-демпфирующим элементом и выполнен из эластомера, а в резьбовой втулке закреплен винт для соединения упругого элемента с виброизолируемым объектом, при этом корпус в верхней части соединен с крышкой, на торцевой поверхности которой, обращенной в сторону виброизолируемого объекта, закреплен упругий ограничитель динамического хода объекта, выполненный из эластомера, а в крышке, перпендикулярно ее оси, выполнено отверстие для закачки в систему смазочного вязкого материала, например солидола, в осевом цилиндро-коническом отверстии нижнего цилиндрического упруго-демпфирующего элемента из эластомера коаксиально между собой и соосно корпусу, расположены два дополнительных демпфирующих элемента, один из которых, имеющий форму в виде цилиндро-конической втулки, выполнен из полиуретана, а другой, расположенный внутри первого, и имеющий цилиндрическую форму, выполнен упругим сетчатым элементом, причем плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм, а внутри пружины, коаксиально ей, размещен дополнительный демпфер, выполненный в виде упругого сетчатого элемента, который взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан и верхнюю, охватывающую пружину крышку, которая жестко соединена с осесимметричной пружине резьбовой втулкой.This is achieved by the fact that in the vibration isolator for the foundations of buildings operating in seismically hazardous areas, containing a body, base, elastic element, lower and upper limiters of the course of the elastic element made of elastomer, and a threaded sleeve connecting the elastic element with a vibration-proof object, the housing is rigidly connected with the base, made in the form of a round thrust bearing, on which the lower cylindrical elastic damping element of elastomer with an axial cylinder-conical hole, which functions as the lower a spring limiter, the axis of which is perpendicular to the base, and the spring interacts with the upper and lower stroke limiters through the lower support cup and the upper spring covering cover, which is rigidly connected to the axisymmetric spring by a threaded sleeve, and the upper spring limiter is fixed to the cover, made in the form of a cylindrical sleeve, covering the top of the cover, while the upper limiter serves as the upper elastic damping element and is made of elastomer, and is fixed in the threaded sleeve int for connecting an elastic element with a vibration-insulated object, while the housing in the upper part is connected to a cover, on the end surface of which, facing the vibration-insulated object, an elastic limiter of the dynamic movement of the object is made of elastomer, and the cover is made perpendicular to its axis hole for injection into the system of a viscous lubricant, for example, solid oil, in the axial cylinder-conical hole of the lower cylindrical elastic damping element of elastomer coaxially between wallpaper and coaxial to the body, there are two additional damping elements, one of which having the shape of a cylindrical-conical sleeve is made of polyurethane, and the other, located inside the first and having a cylindrical shape, is made of an elastic mesh element, and the density of the mesh structure of the elastic the mesh element is in the optimal range of 1.2 g / cm ³ ... 2.0 g / cm ³ , and the wire material of the elastic mesh elements is steel grade EI-708, and its diameter is in the optimal range of 0.09 mm ... 0 , 15 m And inside the spring, coaxially thereto, is placed an additional damper, formed as a reticulated elastic member which cooperates with upper and lower travel stops through the lower bearing cup and an upper enclosing lid spring which is rigidly connected to the threaded sleeve rotationally symmetric spring.

На чертеже изображен фронтальный разрез виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районахThe drawing shows a frontal section of a vibration isolator for the foundations of buildings operating in seismically hazardous areas

Виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах содержит корпус 8, жестко связанный с основанием 1, выполненным в виде круглого подпятника, на который опирается нижний цилиндрический упруго-демпфирующий элемент 4 из эластомера с осевым цилиндро-коническим отверстием 2, выполняющий функции нижнего ограничителя хода пружины 12.The vibration isolator for the foundations of buildings operating in seismically hazardous areas contains a housing 8, rigidly connected to the base 1, made in the form of a round thrust bearing, on which a lower cylindrical elastic damping element 4 of elastomer with an axial cylinder-conical hole 2, which functions as a lower limiter, rests spring travel 12.

Упругий элемент виброизолятора выполнен из пружины 12, ось которой перпендикулярна основанию 1. Пружина 12 взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан 13 и верхнюю, охватывающую пружину, крышку 9, которая жестко соединена с осесимметричной пружине 12 резьбовой втулкой 6. На крышке 9 закреплен верхний ограничитель хода пружины 12, выполненный в виде цилиндрической втулки 5, охватывающей сверху крышку 9. Верхний ограничитель служит верхним упруго-демпфирующим элементом и выполнен из эластомера. В резьбовой втулке 6 закреплен винт 7 для соединения упругого элемента с виброизолируемым объектом (на чертеже не показано). Корпус 8 в верхней части соединен с крышкой 10, на торцевой поверхности которой, обращенной в сторону виброизолируемого объекта, закреплен упругий ограничитель 11 динамического хода объекта, выполненный из эластомера. В крышке 10, перпендикулярно ее оси, выполнено отверстие 3 для закачки в систему смазочного вязкого материала, например солидола.The elastic element of the vibration isolator is made of a spring 12, the axis of which is perpendicular to the base 1. The spring 12 interacts with the upper and lower limiters of the stroke through the lower support cup 13 and the upper covering spring, cover 9, which is rigidly connected to the axisymmetric spring 12 by a threaded sleeve 6. On the cover 9 the upper limiter of the spring travel 12 is fixed, made in the form of a cylindrical sleeve 5, covering the cover 9 from above. The upper limiter serves as the upper elastic-damping element and is made of elastomer. A screw 7 is fixed in the threaded sleeve 6 for connecting the elastic element with a vibration-insulated object (not shown in the drawing). The housing 8 in the upper part is connected to the cover 10, on the end surface of which, facing the vibration-insulated object, an elastic limiter 11 of the dynamic course of the object is made of elastomer. In the lid 10, perpendicular to its axis, a hole 3 is made for injection into the system of a viscous lubricant, for example, solid oil.

В осевом цилиндро-коническом отверстии 2 нижнего цилиндрического упруго-демпфирующего элемента 4 из эластомера коаксиально между собой и соосно корпусу, расположены два дополнительных демпфирующих элемента, один из которых, имеющий форму в виде цилиндро-конической втулки 14, выполнен из полиуретана, а другой 15, расположенный внутри первого, и имеющий цилиндрическую форму, выполнен упругим сетчатым элементом. Плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.In the axial cylindrical-conical hole 2 of the lower cylindrical elastic damping element 4 of elastomer coaxially with each other and coaxially to the housing, there are two additional damping elements, one of which, having the form of a cylindrical-conical sleeve 14, is made of polyurethane, and the other 15 located inside the first, and having a cylindrical shape, is made of an elastic mesh element. The density of the mesh structure of the elastic mesh element is in the optimal range of 1.2 g / cm ³ ... 2.0 g / cm ³ , and the wire material of the elastic mesh elements is steel grade EI-708, and its diameter is in the optimal range of 0, 09 mm ... 0.15 mm.

Внутри пружины 12, коаксиально ей, размещен дополнительный демпфер 16, выполненный в виде упругого сетчатого элемента, который взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан 13 и верхнюю, охватывающую пружину, крышку 9, которая жестко соединена с осесимметричной пружине 12 резьбовой втулкой 6. Дополнительный демпфер 16 может быть выполнен из эластомера, например литьевого полиуретана.Inside the spring 12, coaxially to it, an additional damper 16 is placed, made in the form of an elastic mesh element that interacts with the upper and lower travel stops through the lower support cup 13 and the upper spring covering cover 9, which is rigidly connected to the axisymmetric spring 12 by a threaded sleeve 6. The additional damper 16 may be made of an elastomer, for example injection molded polyurethane.

Виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах, работает следующим образом.Vibration isolator for the foundations of buildings operating in seismically hazardous areas, works as follows.

При приложении статической нагрузки на объект, он опускается вниз, сжимая пружину 12, которая воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на основание 1, установленное на межэтажном перекрытии здания (на чертеже не показано). Нелинейное демпфирование в системе осуществляется за счет наличия нижнего 4 и верхнего 5 ограничителей хода пружины 12, выполненных из эластомера. Горизонтальные колебания гасятся за счет нестесненного (с зазором) расположения нижнего опорного стакана 13 пружины 12 и верхней, охватывающей пружину, крышки 9.When a static load is applied to the object, it falls down, compressing the spring 12, which perceives vertical loads, thereby weakening the dynamic effect on the base 1, installed on the floor of the building (not shown). Nonlinear damping in the system is due to the presence of the lower 4 and upper 5 stroke limiters of the spring 12, made of elastomer. Horizontal vibrations are damped due to the unrestricted (with a gap) location of the lower support cup 13 of the spring 12 and the upper cover of the spring 9.

Два дополнительных демпфирующих элемента 14 и 15, выполненные соответственно из полиуретана, и сетчатой структуры способствуют расширению частотного диапазона гашения сейсмических волн, и повышают эффективность защиты зданий от сейсмотолчков.Two additional damping elements 14 and 15, respectively made of polyurethane, and a mesh structure contribute to the expansion of the frequency range of quenching of seismic waves, and increase the efficiency of protection of buildings from seismic shocks.

При приложении динамической нагрузки со стороны объекта, например работающего оборудования, вибрация гасится пружиной 12 и упруго-демпфирующими элементами 4 и 5, жесткость которых рассчитывается на работу сложной системы «перекрытие - упругие элементы - объект» в зарезонансном режиме.When a dynamic load is applied from the side of the object, for example, operating equipment, the vibration is damped by the spring 12 and elastic-damping elements 4 and 5, the stiffness of which is calculated for the operation of the complex system "overlap - elastic elements - object" in the resonance mode.

Предложенное техническое решение является эффективным виброзащитным средством, которое может быть использовано для защиты зданий и сооружений от сейсмической нагрузки.The proposed technical solution is an effective vibration-protective tool that can be used to protect buildings and structures from seismic load.

Claims

1. Виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах, содержащий корпус, основание, упругий элемент, нижний и верхний ограничители хода упругого элемента, выполненные из эластомера, и резьбовую втулку, соединяющую упругий элемент с виброизолируемым объектом, корпус жестко связан с основанием, выполненным в виде круглого подпятника, на который опирается нижний цилиндрический упругодемпфирующий элемент из эластомера с осевым цилиндроконическим отверстием, выполняющий функции нижнего ограничителя хода пружины, ось которой перпендикулярна основанию, при этом пружина взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан и верхнюю охватывающую пружину, крышку, которая жестко соединена с осесимметричной пружине резьбовой втулкой, а на крышке закреплен верхний ограничитель хода пружины, выполненный в виде цилиндрической втулки, охватывающей сверху крышку, при этом верхний ограничитель служит верхним упругодемпфирующим элементом и выполнен из эластомера, а в резьбовой втулке закреплен винт для соединения упругого элемента с виброизолируемым объектом, при этом корпус в верхней части соединен с крышкой, на торцевой поверхности которой, обращенной в сторону виброизолируемого объекта, закреплен упругий ограничитель динамического хода объекта, выполненный из эластомера, а в крышке перпендикулярно ее оси выполнено отверстие для закачки в систему смазочного вязкого материала, например солидола, в осевом цилиндроконическом отверстии нижнего цилиндрического упругодемпфирующего элемента из эластомера коаксиально между собой и соосно с корпусом расположены два дополнительных демпфирующих элемента, один из которых, имеющий форму в виде цилиндроконической втулки, выполнен из полиуретана, а другой, расположенный внутри первого и имеющий цилиндрическую форму, выполнен упругим сетчатым элементом, причем плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин 1,2...2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09...0,15 мм, отличающийся тем, что внутри пружины коаксиально ей размещен дополнительный демпфер, выполненный в виде упругого сетчатого элемента, который взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан и верхнюю охватывающую пружину крышку, которая жестко соединена с осесимметричной пружине резьбовой втулкой.1. A vibration isolator for the foundations of buildings operating in seismically hazardous areas, comprising a housing, base, elastic element, lower and upper limiters of the course of the elastic element made of elastomer, and a threaded sleeve connecting the elastic element with a vibration-insulated object, the housing is rigidly connected to the base, made in the form of a round thrust bearing, on which the lower cylindrical elastic-damping element of elastomer with an axial cylinder-conical hole rests, which functions as the lower spring travel limiter the axis of which is perpendicular to the base, while the spring interacts with the upper and lower travel stops through the lower support cup and the upper female spring, a cover that is rigidly connected to the axisymmetric spring by a threaded sleeve, and the upper spring travel limiter is fixed on the cover, made in the form of a cylindrical a sleeve covering the top of the cover, while the upper stop serves as the upper elastomeric damping element and is made of elastomer, and a screw is fixed in the threaded sleeve for connecting the elastic an element with a vibration-insulated object, while the housing in the upper part is connected to the lid, on the end surface of which, facing the vibration-insulated object, an elastic limiter of the dynamic movement of the object is made of elastomer, and a hole is made in the lid perpendicular to its axis for injection into the lubrication system viscous material, for example solid oil, in the axial cylindrical-conical hole of the lower cylindrical elastomeric damping element of elastomer coaxially between themselves and coaxially with the housing two additional damping elements are laid, one of which, having the shape of a cylindrical-conical sleeve, is made of polyurethane, and the other, located inside the first and having a cylindrical shape, is made of an elastic mesh element, and the density of the mesh structure of the elastic mesh element is in the optimal range of 1 , 2 ... 2.0 g / cm ³ , moreover, the material of the wire of the elastic mesh elements is steel of the EI-708 grade, and its diameter is in the optimal range of 0.09 ... 0.15 mm, characterized in that inside springs s coaxially arranged additional damper configured as an elastic mesh member which cooperates with upper and lower travel stops through the lower bearing cup and an upper cover covering the spring, which is rigidly connected to the threaded sleeve rotationally symmetric spring.

2. Виброизолятор для фундаментов зданий по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный демпфер выполнен из эластомера, например литьевого полиуретана.

2. A vibration isolator for building foundations according to claim 1, characterized in that the additional damper is made of an elastomer, for example, injection molded polyurethane.