Устройство для гашения транспортной вибрации в зданиях

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) (11 17 б) 4 Е 02 1) 31/О ОБРЕТЕНИЯ ПИСА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский ордена Ленинаметрополитен им,В.И,Ленина(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯТРАНСПОРТНОЙ ВИБРАЦИИ В ЗДАНИЯХ, содержащее вибродатчик, который подключен к входу первого усилителя,два элемента задержки, фильтр, одиниэ выходов которого подключен к одному из входов фаэовращателя, выходкоторого подключен к одному из входов основного усилителя мощности,виброкомпенсатор, который соединенс выходом основного усилителя мощности, и дополнительные виброкомпенсаторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежностиработы устройства, оно снабжено сумматором, формирователем, дифференцирующей цепью, генератором, фазовым модулятором, фазовым детектором,вторым усилителем, дополнительнымивибродатчиками, усилителями, элементами задержки и усилителями мощности, причем дополнительные виброкомпенсаторы подключены соответственно к выходам дополнительных усилителей, одни из выходов первого и дополнительных усилителей соединены с соответствующими входами сумматоров,другие выходы первого и дополнительных усилителей соединены соответственно с входами первого, второго и дополнительных элементов задержки, выходы которых соединены соответственно с другими входами основного и дополнительных усилителей мощности, выход сумматора соединен с входом фильтра,другои выход которого через последовательно соединенные формировательи дифференцирующую цепь соединен свходом генератора, выходы которогосоединены с одними входами фазовогомодулятора и фазового детектора, адругой вход фазового модулятора подключен к соответствующему выходуфильтра, выход фазового модулятораподключен к одному иэ входов компенсатора, другой вход которого соединен с выходом фазовращателя, другойвход которого подключен к выходу второго усилителя, вход которого соединен с выходом фазового детектора,другой вход которого соединен с выходом компенсатора.15 разом.При проходе поезда метрополитена в тоннеле создаются колебания бетонного основания пути широкого диаПазона частот, распространяющиеся че реэ грунт и вызывающие повышенные (по сравнению с предельно допустимыми значениями уровней вибрации по СН У 1304-75) уровни вибрации в близлежащих к линии метрополитена здани- ф 0 ях.Вибродатчики 1, 28, 29 и 30, расположенные в месте установки виброкомпенсаторов 16-19, преобразуют механические колебания бетонного основания пути при проходе поезда в электрические сигналы, которые поступают на соответствующие усилители 2,20,21 и 22, выполняющие функцию предварительных усилителей заряда, согласующие высокое выходное сопротивление, Таким образом, широкополосный полезный сигнал с выходов усилителей поступает на соответствующие входы сумматора 3, имеющего общий выход, последовательно пропускает полезньпю сигнал с вибродатчика 1,возникающего при проходе поезда метро 455055 Изобретение относится к защитеоснований и фундаментов от передачи сотрясений, например, при прохождении поездов метрополитена в тоннеле мелкого заложения для защиты населения в близлежащих жилых зданияхот повышенного уровня вибрации,Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.На чертеже представлено устройство для гашения транспортной вибрациив зданиях,Предлагаемое устройство содержитвибродатчик 1, первый усилитель 2,сумматор 3, фильтр 4, Формирователь5, дифференцирующую цепь 6, генератор 7, первый фазовый модулятор 8,компаратор 9, второй фазовый детектор 1 О, второй усилитель 11, фазовращатель 12, усилитель 13 мощности,первый элемент 14 задержки, второйэлемент 15 задержки, основной виброкомпенсатор 16, дополнительный виброкомпенсатор 17,18 и 19, дополнительные усилители 20, 21 и 22, дополнительные элементы 23 и 24 задержки,дополнительные усилители 25, 26 и 27мощности и дополнительные вибродатчики 28, 29 и 30.Устройство работает следующим об 30 политена, и далее последовательно до последнего вибродатчика по длине защищаемого участка тоннеля. Фильтр 4 представляет собой полосовой Фильтр с частотой пропускания 31 Гцименно на этой частоте имеет место значительное превышение уровней вибрации в близлежащих жилых зданиях по сравнению с нормативными значениями ). Полезный сигнал требуемой частоты в данном случае оптимальная частота 31 Гц) далее поступает с выхода Фильтра 4 на вход формирователя 5, а с выхода формирователя 5 - на вход дифференцирующей цепи 6. Основная функция Формирователя 5 и дифферен - цирующей цепи 6 состоит в том, чтобы выходное напряжение было пропорционально скорости движения или частоте импульсов, возникающих при прохождении колес поезда над вибродатчиками 1. Выход дифференциальной цепи 6 соединен с входом генератора 7, представляющего собой генератор треугольного напряжения, который выдает сигнал треугольной формы, смешивающийся с полезным сигналом, поступающим с выхода дифференциальной цепи 6, напряжение которого пропорционально скорости движения поезда. После этого суммарный сигнал поступает на управляющий вход фазового модулятора 8, в котором происходит "качание" в небольших пределах фазы в зависимости от амплитуды сигнала, т,е, определяется величина сигнала, зависящего от фазы относительно оптимального сдвига фазы, которая необходима для оптимального подавления вибрации, возникающей при проходе поезда над вибродатчиками. Основной функцией фазового модулятора 8 является определение добавочного сдвига фазы сигнала, поступающего свибродатчиков для получения оптимального подавления вибрации, поэтому на управляющий вход фазового модулятора 8 поступает сигнал с генератора 7 треугольного напряжения, а на другой вход поступает сигнал с другого выхода полосового фильтра 4. В компаратсре 9 происходит сравнение двух сигналов: первого, поступающего с выхода фазового модулятора 8, и второго, поступающего с выхода фаэовращателя 12, т.е. сравнение Фаз и амплитуд для получения сигнала ошибки, который после фазовогодетектора 10 и усилителя 11, выполненного как усилитель постоянноготока, поступает на первый управляющий вход фазовращателя 12. Такимобразом, генератор 7, Фазовый модулятор 8, компаратор 9, Фазовый детектор 1 О, усилитель 11 предназначены для автоматического управленияи подстройки фазы для фазовращателя12, где происходит сдвиг фазы полезного сигнала на оптимальную величину. Далее сигнал, усиленный по мощности в усилителях 13,25,26,27 мощности, поступает на входы исполнительных элементов - виброкомпенсаторов (электромагнитных или электродинамических ), которые и создают вибрацию на частоте 31 Гц, противоположную по Фазе вибрации, вызываемой прохождением поезда метрополитена надвиброкомпенсатором и рядом расположенным вибродатчиком 1, В результатесложения двух виброколебаний, противоположных по фазе, общий уровеньуменьшается, что приводит к уменьшению по величине полезного сигнала навыходе вибродатчиков 1, а это в своюочередь вызывает уменьшение ошибкипо фазе на входе компенсатора и приводит к более точной автоматическойподстройке фазовращателя 12, что ведет к еще большему подавлению вибрации в местах расположения виброкомпенсаторов и по всей длине защищаемого участка тоннеля. С выходов усилителей 2,20,21 и 22 полезный сигналпоступает на соответствующие входыэлементов 14,15,23 и 24 задержек,представляющих собой усилитель с детектированием и последовательным О 15 20 25 30 35 40 НС-Фильтром, На выходе ЙС-фильтра появляется сигнал лишь в том случае, когда имеется сигнал ,с соответствующего вибродатчика, который поступает далее на управляющий вход соответствующего усилителя мощности, вырабатывающего усиленный по мощности полезный сигнал для соответствующего виброкомпенсатора только тогда, когда вагон проходит над ним.Количество виброкомпенсаторов,вибродатчиков, первых усилителей 2,20, 21 и 22, усилителей 13,25, 26 и 27 мощности, линий 14,15,23-24 задержек зависит от длины защищаемого участка территории жилой застройки. Вибродатчики 1,28,29 и 30, усилители 2, 20, 21 и 22, виброкомпенсаторы 15-19 располагаются в тоннеле в траншее бетонного основания пути, а сумматор 3, фильтр 4, формирователь 5, дифференциальная цепь 6, генератор 7, фазовый модулятор 8, компаратор 9, фазовый детектор 10, второй усилитель 11, Фазовращатель 12, элемент 14 задержек могут быть смонтированы на печатных платах в виде небольшого по размерам пульта, расположенного для удобства контроля в любом помещении на ближайшей станции.Предложенное устройство позволит эффективно гасить колебания бетонного основания пути при проходе транспортных средств, уменьшить вибрационные нагрузки на фундаменты близлежащих зданий, что приведет к увеличению срока службы зданий, а также созданию более комфортных условий для проживания населения в этих зданиях.