Сооружение типа башни

(51)4 Е 04 БРЕТЕНЬСТВУ О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ И ВТОРСКОМУ СВИД(56) Авторское свидетельство СССРВ 351385, кл Е 04 Н 12/08, 1972Авторское свидетельство СССРВ 296872, кл, Е 04 В 1/62, 1969(54)(57) СООРУЖЕНИЕ ТИПА БАЮНИ, вчающее,сплошностенчатый круглый впоперечном сечении ствол и устройство для гашения колебаний в видеустановленных на стволе по высотеотдельных цилиндрических оболочек,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что.с целью повышения надежности и снижения материалоемкости, соседниеоболочки установлены на стволе свозможностью вращения в противоположных направлениях и снабжены электродвигателями, системой управленияскоростью их вращения и связаннымис ними датчиками скорости ветра.30 Изобретение относится к строительству и может быть использовано вкачестве высотного башенного или мачтового сооружения, например антеннойбашни телецентра, высокой дымовой 5трубы и пр,Цель изобретения - повышение надежности и снижение материалоемкости.На чертеже изображено предлагаемое сооружение, общий вид,10Сооружение состоит иэ сплошностенчатого ствола 1 круглоцилиндрической формы, вращающихся цилиндрических оболочек 2, анемометров 3,измеряющих скорость ветра на всехучастках по высоте сооружения, систе-.мы 4 управления электродвигателями4 и электродвигателей 5 с редукторами вСистема 4 управления и электродвигатели 5 с редукторами размещаются внутри башни, причем местоположение управляющей системы 4 безразлично для функционирования устройстваи определяется наличием свободногоместа внутри башенного сооружения,а также технологическими и инымисоображениями,Оболочки 2 располагаются в верхней части башни в пределах от 1/2до 1/3 ее высоты, т,е. в зоне максимапьного ветрового воздействияна башню. Размещение их в другихместак по высоте башни малоэффективно. Высота отдельного участка, оборудованного вращающимися оболочками,зависит от абсолютных размеров башенного сооружения и назначается вкаждом конкретном случае своя в зависимости от мощности имеющихся электродвигателей, технологических требований, а также с учетом возникающихв стволе башни усилий и моментов отдействия на вращающиеся оболочки силМагнуса, 45Сооружение работает следующим образом.При действии ветра на башню анемометры 3 измеряют среднюю скоростьветрового потока на высоте каждого 50участка, имеющего вращающуюся оболочку, и передают по электрическому кабелю информацию о ее величине в видеэлектрических импульсов на управляющую вращением электродвигателей систе 55му 4. Последняя в соответствии с полученной информацией задает скоростьвращения электродвигателям 5, назначая ее такой, чтобы отношение скорости на окружности вращающейся оболоч"ки к средней скорости ветрового потока находилось в пределах от 1,0до 2,0 для каждого из участков, оборудованного оболочкой, При этом коэффициент лобового сопротивленияучастков башни, оборудованных вращающимися оболочками, будет минималени для сооружения диаметром более0,5 м не превысит коэффициента лобового сопротивления неподвижных умеренно шероховатых круглоцилиндрических.конструкций тех же размеров.В то же время для круглоцилиндрических конструкций, обладающих достаточно крупными размерами ( диаметромбольше 0,5 м , в соответствии с результатами опытов коэффициент лобового сопротивления равен или больше чем0,7,Гашение вибраций ветрового резонанса в конструкции достигается засчет вращения оболочек на соседнихучастках в противоположных направлениях, При этом единый срывающийсявоздушный вихрь по высоте сооруженияразбивается на более мелкие вихри,не превосходящие по размеру высотывращающейся оболочки, Кроме того,вращение оболочки отклоняет спутныйвоздушный след за сооружением в на-,правлении вращения, причем при соотношении скоростей на окружности оболочки и ветра, равном 1,0-:2,0, т,е,при том, которое необходимо для получения наименьшего лобового сопротивления, точки отрыва вихрей и спутная струя располагаются на левой(при вращении против часовой стрелки )или на правой (при вращении по часовой стрелке ) относительно направленияветрового потока половине окружностипоперечного сечения оболочки, Этоозначает, что если с вращающихсяоболочек и срываются воздушные вихри,то точки срыва вихрей н направлениедействия возникающих при их срыве.аэродинамических снл для оболочек,вращающихся в противоположных направ-лениях, находятся в различных плоскостях. Вследствие этого их действиена конструкцию взаимно погашается.Таким образом, в предложенной кон-.струкции достигается гашение аэроупругих колебаний ветрового резонансаПри вращении оболочек в конструкции возникают два побочных явления.1.196460 Составитель.Г. СмиреннаяРедактор А. Шандор Техред С.Мигунова Корректор Г. Решетник Заказ 7535/27 Тираж 695 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская иаб д, 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 На вращающиеся оболочки при ветре действуют силы Магнуса, направленные поперек ветрового потока, а от вращения оболочек на соседних участках в противоположных направлениях возникают соответственно противоположно направленные силы Магнуса, которые . полностью взаимно уравновешиваются, : если высоты и диаметры вращающихся оболочек на соседних участках попарноЮ равны по высоте и отношение их окружных скоростей к скорости ветра на высоте соответствующих участков одинаково, что достигается командамиуправляющей системы,Кроме того, от вращения оболочек появляется гироскопический эффект, который препятствует колебаниям баш нн, вызываемым, например, воздействием порывов ветра, Этот эффект, следовательно, дополнительно увеличивает динамическую устойчивость башенно, го сооружения.