Решения по ограничению гололедообразования воздушных линий электропередач

1.

Инженерные решения по ограничению гололедообразования воздушных линий
электропередач в условиях гололедных и ветровых нагрузок с помощью тросовых
демпфирующих виброизоляторов , виброизолирующих тросовых демпфирующих
компенсаторов , расположенной в месте крепления кабеля электрических опор с
самими опорами, что не позволяет образовываться ледяным наростам
(гололедообразованию или с помощью демпфирующей петли, расположенной в месте крепления кабеля электрических опорах,
с самими опорами , согласно изобретения № 154506 «Панель противовзрывная». Разрушение ледяного нароста , происходит , за счет демпфирования
воздушных проводов или за счет магнитных потоков с завихрением: по американскому изобретению «Method and apparatus for breaking ice assertion
on an aerial cable» US 6518497 USA Method and apparatus for breaking ice accretions on an aerial cable
https://patents.google.com/patent/US6518497 https://www.compusult.com/html/IWAIS_Proceedings/IWAIS_2005/Papers/IW18.PDF
Авторы: Аубакирова
Ирина Утарбаевна,
Мажиев Хасан Нажоевич, Тихонов Юрий Михайлович
Испытательного центра СПб ГАСУ, аккредитован Федеральной службой по аккредитации (аттестат № RA.RU.21СТ39,
выдан 27.05.2015), ОО "Сейсмофонд" ОГРН: 1022000000824 4 ИНН 2014000780
1

2.

Engineering solutions for limiting ice formation of overhead power lines in conditions of icy and wind loads using cable
damping vibration isolators, vibration-isolating cable damping compensators located at the point of attachment of the
cable of electric supports with the supports themselves, which does not allow the formation of ice growths (ice
formation)
А.М.Уздин , автор
отечественных конструктивных решений по теоретическим исследованиям антисейсмического
фрикционно демпфирующего компенсатора соединения для увеличения демпфирующей способности при импульсных
растягивающих нагрузках для обеспечения многокаскадного демпфирования cспособа разрушения
гололедообразования ( ледяных наростов) на воздушных проводах линий электропередач (ЛЭП) с помощью демпфирующей
петли, расположенной в месте крепления кабеля электрических опорах с самими опорами ( смотри изобретение № 154506
«Панель противовзрывная» разрушение ледяного нароста , происходит при демпфирующих нагрузках» )с использованием
антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор, с зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии
гололедообразования воздушных линий или нагрузки на ЛЭП , для разрушения гололедообразования воздушных проводов
, согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» и антисейсмических решений на фрикционодемпфирующих связей (устройствах) , автор создания демпфирующих фрикциооно-подвижных соединений
(компенсаторов) и демпфирующей сейсмоизоляции , для системы поглощения и рассеивания сейсмической и взрывной
энергии, внедренной в США, американской фирмой “STAR SEISMIC” https://madisonstreetcapital.com/select-transaction-7
и Канадской фирмой QuakeTek проф дтн ПГУПC Уздин А. М https://www.quaketek.com/products-services/
УДК 699.841: 624.042.7 СПб ГАСУ № RA.RU.21СТ39 от 27.05.2015, 190005, СПб, 2-я Красноармейская ул. д 4, тел (921) 962-67-78
Президент организации «Сейсмофонд» Мажиев Х.Н , Малафеев О.И
ОГРН : 1022000000824 ИНН 2014000780
( ШИФР 1.010.1-2с.94, выпуск 0-1, утвержден Главпроектом Мистрой России, письмо от 21.09.94 ; 9-3-1/130 за подписью Д.А.Сергеева, исп. Барсуков
930-54-87 согласно письма Минстроя № 9-3-1/199 от 26.12.94 и письма № 9-2-1/130 от 21.09.94
2
)

3.

Организация «Сейсмофонд» Аубакирова И.У. Тихонов Ю.М ОГРН : 1022000000824 ИНН 2014000780
На фотографии изобретатель РСФСР Андреев Борис Александрович, автор
конструктивного решения по использованию фрикционно -демпфирующих связей
(компенсаторов) для применения ограничителей гололедообразования для ЛЭП, с
зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии снеговой (ледяной)
нагрузки , согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для увеличения
демпфирующей способности воздушных проводов линий электропередач , при
импульсных растягивающих нагрузках проводов воздушных линий, для обеспечения
многокаскадного демпфирования , для улучшения демпфирующих свойств
фрикционно- демпфирующего компенсатора , согласно изобретениям проф ПГУПС
дтн проф Уздина А М №№ 1168755, 1174616, 1143895 и внедренные в США
Патент изобретение ТАРЕЛЬЧАТЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР КОЧЕТОВЫХ
2285835
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU 2285835
(11)
(13)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
C1
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
(51) МПК
СОБСТВЕННОСТИ,
F16F 1/32 (2006.01)
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ
F16F 15/04 (2006.01)
ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
3

4.

Статус: действует (последнее изменение статуса: 19.09.2011)
Пошлина: не взимаются - статья 1366 ГК РФ
На основании пункта 3 статьи 13 Патентного закона Российской Федерации от 23
патентообладатель обязуется передать исключительное право на изобретение ( усту
соответствующих установившейся практике, лицу, первому изъявившему такое желани
патентообладателя и федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной со
РФ или российскому юридическому лицу.
(21)(22) Заявка: 2005112195/11, 25.04.2005
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
25.04.2005
(45) Опубликовано: 20.10.2006 Бюл. № 29
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: SU 763626 А, 25.09.1980. RU 94025221 A1,
10.05.1996. US 6517060 B1, 11.02.2003. DE 19606974
A1, 19.09.1996. ЕР 0641953 A1, 08.03.1995. JP
58118421 А, 14.07.1983.
(72) Автор(ы):
Кочетов Олег Савельевич
Кочетова Мария Олеговна
Ходакова Татьяна Дмитри
Кочетов Сергей Савельеви
Кочетов Сергей Сергеевич
(73) Патентообладатель(и):
Кочетов Олег Савельевич
Адрес для переписки:
123458, Москва, ул. Твардовского, 11, кв.92, О.С.
Кочетову
(54) ТАРЕЛЬЧАТЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР КОЧЕТОВЫХ 2285835
(57) Реферат:
Изобретение относится к машиностроению, приборостроению и может быть
использовано для виброизоляции технологического оборудования, станков,
приборов. Сущность изобретения заключается в том, что тарельчатый виброизолятор
содержит корпус, включающий основание с крышкой, и размещенный в нем пакет
тарельчатых упругих элементов. Пакет тарельчатых упругих элементов состоит из
последовательно соединенных тарельчатых упругих элементов. Внутренняя
поверхность упругих элементов взаимодействует с расположенной с ними соосно
втулкой, один конец которой жестко закреплен в основании, а другой
взаимодействует с внутренней поверхностью крышки. Крышка выполнена в виде
перевернутого стакана, торцевая часть которой взаимодействует с тарельчатыми
упругими элементами. Между торцем втулки и днищем крышки имеется зазор.
Техническим результатом является повышение эффективности виброизоляции в
4

5.

резонансном режиме, упрощение конструкции и монтажа. 2
з.п. ф-лы, 5
ил.
Изобретение относится к машиностроению, приборостроению и может быть
использовано для виброизоляции технологического оборудования, станков,
приборов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является
упругий элемент по авторскому свидетельству СССР №763626, F 16 F 7/00, 1978 г.
(прототип), содержащий упругие плоские элементы, выполненные в виде рессорного
подвеса.
Недостатками известного устройства является сложность упругого элемента и
недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования
колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном
режиме и упрощение конструкции и монтажа.
Это достигается тем, что в тарельчатом виброизоляторе, содержащем корпус,
включающий основание с крышкой, и размещенный в нем пакет тарельчатых
упругих элементов, пакет тарельчатых упругих элементов состоит из
последовательно соединенных тарельчатых упругих элементов, внутренняя
поверхность которых взаимодействует с расположенной с ними соосно втулкой, один
конец которой жестко закреплен в основании, а другой взаимодействует с
внутренней поверхностью крышки, выполненной в виде перевернутого стакана,
торцевая часть которой взаимодействует с тарельчатыми упругими элементами,
причем между торцем втулки и днищем крышки имеется зазор, а упругие элементы
выполнены тарельчатого типа, содержащими тарельчатую упругую поверхность в
виде усеченного конуса, на упругой конической поверхности выполнено, в
плоскости, параллельной основаниям усеченного конуса, два сквозных паза с
образованием двух усеченных конических поверхностей, связанных двумя ребрами,
направленными по образующим коническую поверхность линиям или на упругой
конической поверхности выполнено, в плоскости, параллельной основаниям
усеченного конуса, по крайней мере три сквозных паза с образованием двух
усеченных конических поверхностей, связанных по крайней мере тремя ребрами,
направленными по образующим коническую поверхность линиям.
5

6.

На фиг.1 представлен общий вид виброизолятора тарельчатого типа, на фиг.2 и 3
представлен упругий элемент тарельчатого типа с двумя ребрами, на фиг.4 и 5 упругий элемент тарельчатого типа с тремя ребрами.
Тарельчатый виброизолятор содержит корпус, включающий основание 1 с
крышкой 2, и размещенный в нем пакет тарельчатых упругих элементов. Пакет
тарельчатых упругих элементов состоит из последовательно соединенных
тарельчатых упругих элементов 3 и 4, внутренняя поверхность которых
взаимодействует с расположенной с ними соосно втулкой 5, один конец которой
жестко закреплен в основании 1, а другой - взаимодействует с внутренней
поверхностью крышки 2, выполненной в виде перевернутого стакана, торцевая часть
которой взаимодействует с тарельчатыми упругими элементами, причем между
торцем втулки и днищем крышки имеется зазор 7 (фиг.1). Виброизолируемый объект
6 устанавливается на крышке 2.
Упругий элемент тарельчатого типа содержит тарельчатую упругую поверхность в
виде усеченного конуса 8. На ней выполнено в плоскости, параллельной основаниям
усеченного конуса, два сквозных паза 9 и 10 (фиг.2 и 3) с образованием двух
усеченных конических поверхностей 11 и 12, связанных двумя ребрами 13,
направленными по образующим коническую поверхность линиям. Отверстие 14
предусмотрено для размещения опорной втулки 1.
Упругий элемент тарельчатого типа может быть выполнен состоящим по крайней
мере из трех сквозных пазов 15, 16, 17 (фиг.4 и 5) с образованием двух усеченных
конических поверхностей 11 и 12, связанных по крайней мере тремя ребрами 18, 19,
20, направленными по образующим коническую поверхность линиям. Отверстия 14 в
этих упругих элементах служат для фиксации в них виброизолируемого объекта или
промежуточных конструкций виброизолятора, например опорной втулки 1.
Виброизолятор тарельчатого типа работает следующим образом.
При колебаниях виброизолируемого объекта 6, установленного на крышке 2,
обеспечиваются его виброзащита и защита от ударов.
Формула изобретения
1. Тарельчатый виброизолятор, содержащий корпус, включающий основание с
крышкой и размещенный в нем пакет тарельчатых упругих элементов,
отличающийся тем, что пакет тарельчатых упругих элементов состоит из
последовательно соединенных тарельчатых упругих элементов, внутренняя
поверхность которых взаимодействует с расположенной с ними соосно втулкой, один
конец которой жестко закреплен в основании, а другой взаимодействует с
внутренней поверхностью крышки, выполненной в виде перевернутого стакана,
торцевая часть которой взаимодействует с тарельчатыми упругими элементами,
причем между торцом втулки и днищем крышки имеется зазор.
2. Тарельчатый виброизолятор по п.1, отличающийся тем, что на упругой
конической поверхности тарельчатых упругих элементов выполнено в плоскости,
параллельной основаниям усеченного конуса, два сквозных паза с образованием двух
усеченных конических поверхностей, связанных двумя ребрами, направленными по
образующим коническую поверхность линиям.
6

7.

3. Тарельчатый виброизолятор по п.1, отличающийся тем, что на упругой
конической поверхности тарельчатых упругих элементов выполнено в плоскости,
параллельной основаниям усеченного конуса, по крайней мере три сквозных паза с
образованием двух усеченных конических поверхностей, связанных по крайней мере
тремя ребрами, направленными по образующим коническую поверхность линиям.
7

8.

8

9.

9

10.

10

11.

11

12.

12

13.

13

14.

14

15.

15

16.

16

17.

ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ КАНАТНЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР 2390668 Минасян Армен Минасович тел 89050438932
на 32 стр
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)RU
(11)2390668
(13)C1
(51) МПК
F16F7/14 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: по данным на 27.05.2011 - действует
(21), (22) Заявка: 2008140016/11,
08.10.2008
(72) Автор(ы):
Минасян Армен Минасович (RU),
Минасян Минас Арменакович (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действия
(73) Патентообладатель(и):
патента:
Государственное образовательное учреждение высшего
17

18.

08.10.2008
профессионального образования "Санкт-Петербургский
государственный морской технический университет" (RU)
(45) Опубликовано: 27.05.2010
(56) Список документов, цитированных
в отчете о
поиске: RU 2185548 С2, 27.07.2002. SU
1803635 A1, 23.03.1993. US 4783038 A,
08.11.1988. EP 0358146 A1, 14.03.1990.
Адрес для переписки:
190008, Санкт-Петербург, ул.
Лоцманская, 3, СПбГМТУ,
патентный отдел, Г.А. Косовцевой
(54) ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ КАНАТНЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР
(57) Реферат:
Изобретение относится к средствам защиты от вибрации, ударов, сотрясений. Виброизолятор содержит упругий
элемент в виде стального каната, навитого по спирали. Первая и вторая опорные цельные или сборные пластины
выполнены с цилиндрическими отверстиями или канавками, оси которых расположены в поперечных плоскостях
опорных пластин. Через отверстия или канавки пропущены витки упругого канатного элемента. Радиус витка или
полувитка упругого канатного элемента выполнен в (8÷20) раз больше диаметра. Достигается обеспечение надежности
работы
и
увеличение
срока
службы
виброизолятора.
5
з.п.
ф-лы,
25
ил.
Изобретение относится к средствам защиты от вибрации, ударов, сотрясений и может быть использовано в любой
области техники.
Известны цилиндрические канатные виброизоляторы [1. А.с. СССР
1588938, кл. F16F 7/14, 1990. Виброизолятор],
содержащие упругий элемент в виде стального каната, навитого по спирали, первую и вторую опорные монолитные или
сборные пластины с цилиндрическими отверстиями, причем через эти отверстия пропущены витки упругого элемента.
Наиболее близким техническим решением является цилиндрический канатный виброизолятор [2. Патент РФ
18
2185548,

19.

кл. F16F 7/14 20.07.2002. Бюл.
2. Цилиндрический тросовый виброизолятор (прототип)].
Существенным недостатком известных виброизоляторов является ограниченный срок службы, особенно при
длительном воздействии ударов и сотрясений. Они вызывают обрыв проволок каната непосредственно в торцевых
фасках отверстий под канат. Это объясняется тем, что при ударах и сотрясениях стальной канат, резко изгибаясь, в
районе торцевых фасок увеличивает силу контакта проволок с острием фаски, что приводит к накоплению усталостных
напряжений проволок, появлению в них остаточных деформаций и в итоге к обрыву проволок. Срок службы таких
виброизоляторов для объектов, находящихся при эксплуатации под постоянным воздействием ударов и сотрясений,
весьма ограничен.
Кроме того, в известных виброизоляторах одного варианта витки (или полувитки) выполнены по спирали, а по другому
варианту витки (или полувитки) выполнены противоположно направленными друг другу под одинаковым углом наклона
относительно вертикальной центральной оси виброизолятора. Причем в виброизоляторах, выполненных по второму
варианту, в центральной части одной из опорных планок стальной канат размещается в двух смежных отверстиях,
образовывая квазискобу.
Недостатком этих известных виброизоляторов является то, что жесткости по соответствующим осям отличаются
существенно. Данный недостаток также не обеспечивает надежность работы виброизолятора в условиях воздействия
удара или сотрясения не только в вертикальном, но и в любых направлениях.
Техническим результатом данного изобретения является обеспечение надежности работы, т.е. увеличение срока
службы виброизолятора.
Указанный технический результат достигается тем, что:
1. Радиус витка или полувитка упругого канатного элемента выполнен в (8÷20) раз больше диаметра каната dк, т.е.
RB=(8÷20)dк
2. Торцевые фаски отверстий (вход и выход) или канавок, через которые проходят витки стального каната, выполнены
закругленными в виде диффузоров, имеющих конфигурацию реактивного сопла с плавным криволинейным
расширением радиуса R, равного
R=(0,25÷1)dк.
3. Длина L, равная средней цилиндрической части отверстия или канавки, связана с диаметром каната d к формулой
L=(0,25÷3)dк.
4. Расстояния между поперечными отверстиями в опорных пластинах, через которые пропущены витки, выполнены, по
крайней мере, неодинаковыми, и как следствие, по крайней мере, неодинаковы углы наклона и количество полувитков
относительно опорных пластин.
5. Минимальное расстояние Imin между смежными поперечными отверстиями или канавками в опорных пластинах,
через которые пропущены витки, равно
Imin=(1,5÷2)dк.
6. Перпендикулярно поверхностям опорных пластин выполнены отверстия под средство крепления объекта с
диаметром, по крайней мере, равным (0,2÷0,7) от ширины ВП пластины, т.е.
В=(0,2÷0,7)ВП.
7. Количество отверстий В под средство крепления, по крайней мере, одно для верхней опорной пластины и два для
нижней опорной пластины.
8. Цельные опорные элементы со стороны наружной горизонтальной плоскости симметрично поперечной оси
19

20.

цилиндрического отверстия под канат выполнены с углублением, по крайней мере, в виде поперечных пазов или
конусной, цилиндрической, сферической формы. Поперечные пазы выполнены также окнами, по крайней мере,
щелевой формы.
Указанные особенности (пп.1-7) обеспечивают надежную фиксацию стального каната в поперечных отверстиях опорных
планок (пп.3, 5), крепления виброизолятора перпендикулярными отверстиями опорных планок с одной стороны к
виброизолируемому объекту, а с другой - к основанию (п.6).
Выполнение полувитков виброизолятора под разными углами наклона относительно опорных пластин обеспечивает
высокую устойчивость и эффективную сейсмоударовиброзащиту (пп.4, 5). Это подтверждается особенностью
деформации и напряженности каждого полувитка стального каната упругого элемента, опорных пластин
виброизолятора с особенностями углов наклона полувитков и расположения крепежных отверстий.
На фиг.1-4 изображены цельные опорные пластины виброизолятора.
На фиг.5 и 6 изображена сборная опорная пластина, состоящая из наружной (фиг.5) и внутренней - прижимной (фиг.6)
пластин.
На фиг.7-10 изображен цилиндрический канатный виброизолятор, где на фиг.7 - вид сбоку; фиг.8 - вид поперечного
разреза; фиг.9 и 10 - виды снизу и сверху соответственно.
На фиг.11-14 изображены примеры цилиндрических канатных виброизоляторов с особенностями углов наклона
полувитков и расположения крепежных отверстий.
На фиг.15-21 изображены примеры цилиндрических канатных виброизоляторов с канатной квазискобой в центре
опорных пластин виброизолятора, с особенностями углов наклона полувитков и расположения крепежных отверстий.
На фиг.22 изображена форма витка канатного упругого элемента в ненагруженном состоянии, а на фиг.23, 24 - при
соприкосновении и максимальном удалении опорных пластин при действии удара в соответствующих направлениях.
Цельные опорные элементы фиг.1-4, 8-10 со стороны наружной горизонтальной плоскости симметрично поперечной оси
цилиндрического отверстия А (фиг.1-4) под канат выполнены с углублением, по крайней мере. в виде поперечных пазов
F, G (фиг.2), К (фиг.3) или конусной Е (фиг.1), цилиндрической М (фиг.4), сферической J (фиг.3) формы. Поперечные
пазы F, G (фиг.2) выполнены так же окнами, по крайней мере, щелевой формы Н (фиг.2).
На фиг.25 представлена типичная нагрузочная характеристика «сила - деформация» канатного виброизолятора: 1 касательная, определяющая жесткость и собственную частоту виброизолятора, 2 - участок малой жесткости, 3 максимально допустимое перемещение.
Цилиндрический канатный виброизолятор содержит первую и вторую опорные пластины 1 и 2, упругий элемент 3 в виде
стального каната (фиг.7-21). Первая и вторая опорные пластины 1 и 2 выполнены по одному варианту цельными,
представленными на фиг.1-4, а по другому варианту - сборными, состоящими из двух половин, одна половина наружная пластина представлена на фиг.5 и другая половина - внутренняя прижимная пластина представлена на фиг.6.
В представленных на фиг.8-21 примерах выполнения цилиндрических виброизоляторов опорные пластины могут быть
как цельными, так и составными.
Значение величины радиуса витка или полувитка виброизоляторов (фиг.7-21)
RВ=(8÷20)dк
и техническое решение по форме выполнения отверстий А (фиг.1-6, 8) под стальной канат 3 (фиг.8) обоснованы на
основе статических и динамических испытаний, а также опыта их применения [3-5].
Торцевые фаски отверстий или канавок, через которые проходят витки стального каната, выполнены закругленными в
виде диффузоров (фиг.1, 3, 4-6, 8) D, имеющих конфигурацию сопла С (фиг.1, 3, 4-6, 8, 22, 24), с плавным
криволинейным расширением радиуса R
R=(0,25÷1)dк
20

21.

и длиной L, равной средней цилиндрической части отверстия или канавки, и связанной с диаметром каната формулой
L=(0,25÷3)dк.
Закругления торцевых частей отверстий или пазов в виде диффузоров, имеющих конфигурацию сопла, могут быть
выполнены, например, фасонной фрезой [6].
Характеристика цилиндрического канатного виброизолятора не линейна (фиг.25), его жесткость зависит от
приложенного усилия. Основные свойства цилиндрического канатного виброизодятора характеризуются двумя
участками. На начальном участке (участок «вибрация» - малые смещения) виброизолятор обладает достаточно
большой жесткостью. С ростом амплитуды воздействия жесткость виброизолятора уменьшается, вследствие чего его
собственная частота все более понижается. При ударной нагрузке начальной перемещение велико (участок «удар»,
фиг.23-25), поэтому жесткость виброизолятора мала и за счет значительной деформации происходит поглощение
энергии. Когда ход сжатия виброизолятора достигает приблизительно 75% его номинальной высоты, жесткость снова
начинает возрастать (фиг.25). Однако к этому моменту ускорение удара уже уменьшилось и большая часть энергии
удара поглотилась (рассеялась). В отличие от виброизоляторов других типов у канатного виброизолятора
диссипативная характеристика более равномерна во всем диапазоне допустимых деформаций, что позволяет
эффективно снижать нагрузки до требуемых пределов.
Колебательная энергия от лапы виброизолируемого объекта передается через первую опорную пластину 1 (фиг.7-10)
виткам 3 упругого элемента. За счет трения между стальными жилами каната происходит рассеяние колебательной
энергии и снижение передачи усилий через вторую опорную пластину 2 на фундамент (участок «вибрация», фиг.25).
При ударах (фиг.23, 24) происходит резкий изгиб каната непосредственно в торцевых фасках отверстий (вход и выход)
под канат.
Однако в отличие от аналогов [1-4] в предлагаемом виброизоляторе благодаря закруглениям в виде диффузора,
имеющего конфигурацию реактивного сопла с плавным криволинейным расширением радиуса R, обеспечивается
плавное радиальное соприкосновение по определенной площади. Поэтому снижается склонность накопления
усталостных напряжений проволок и появления в них остаточных деформаций.
Благодаря предложенным схемам ориентаций витков упругого элемента относительно планок и в пространстве с
учетом числа витков, описанным выше другим особенностям и представленным на фиг.1-21, виброизолятор обладает
достаточной устойчивостью в горизонтальной плоскости.
Учитывая эффективность виброударозащиты, простоту конструкции и технологичность изготовления, надежность и
долговечность - срок службы 10 и более лет, виброизолятор является полезным.
Источники информации
1. А.с. СССР
1588938, кл. F16F 7/14, 1990. Виброизолятор
2. Патент РФ
2185548, кл. F16F 7/14, 20.07.2002. Бюл.
2. Цилиндрический тросовый виброизолятор (прототип).
3. Минасян М.А. Опыт практического использования спирального тросового виброизолятора в судовых условиях /
Двигателестроение, 1996 г.,
4.
Минасян
М.А.
2.
Виброизоляция
дизель-генератора
ДГА
виброизоляторах типа СТВ-22-/Двигателестроение, 1997 г.,
50-9,
смонтированного
на
спиральных
тросовых
3, с.19-21.
5. Минасян М.А. Амортизация судовых механизмов, приборов и аппаратуры тросовыми и комбинированными
виброизоляторами // Судостроение, 2004,
1, с.39-43.
21

22.

6. Справочник машиностроителя. Под ред. Сатель Э.А. Том 5, книга II. М.: Машиностроение, 1964 (стр.555 - основные
виды фасонных фрез).
Формула изобретения
1. Цилиндрический канатный виброизолятор, содержащий упругий элемент в виде стального каната, навитого по
спирали, первую и вторую опорные цельные или сборные пластины с цилиндрическими отверстиями или канавками,
оси которых расположены в поперечных плоскостях опорных пластин, причем через эти отверстия или канавки
пропущены витки упругого канатного элемента, отличающийся тем, что радиус витка или полувитка упругого канатного
элемента
выполнен
в
(8÷20)
раз
больше
диаметра
каната
d к,
т.е.
RB=(8÷20)dк.
2. Цилиндрический канатный виброизолятор по п.1, отличающийся тем, что торцевые фаски отверстий или канавок,
через которые проходят витки стального каната, выполнены закругленными в виде диффузоров, имеющих
конфигурацию
реактивного
сопла
с
плавным
криволинейным
расширением
радиуса
R,
равного
R=(0,25÷1)dк
и длиной L, равной средней цилиндрической части отверстия или канавки, и связанной с диаметром каната dк формулой
L=(0,25÷3)dк.
3. Цилиндрический канатный виброизолятор по п.1, отличающийся тем, что расстояния между поперечными
отверстиями в опорных пластинах, через которые пропущены витки, выполнены, по крайней мере, неодинаковыми, и
как следствие, по крайней мере, неодинаковы углы наклона и количество полувитков относительно опорных пластин.
4. Цилиндрический канатный виброизолятор по п.1, отличающийся тем, что минимальное расстояние I min между
смежными поперечными отверстиями или канавками в опорных пластинах, через которые пропущены витки, равно
Imin=(1,5÷2)dк,
при этом перпендикулярно поверхностям опорных пластин выполнены отверстия под средство крепления объекта с
диаметром,
по
крайней
мере,
равным
(0,2÷0,7)
от
ширины
ВП
пластины,
т.е.
В=(0,2÷0,7)ВП,
а количество отверстий В под средство крепления, по крайней мере, одно для верхней опорной пластины и два для
нижней опорной пластины.
5. Цилиндрический канатный виброизолятор по п.1, отличающийся тем, что цельные опорные элементы со стороны
наружной горизонтальной плоскости симметрично поперечной оси цилиндрического отверстия под канат выполнены с
углублением, по крайней мере, в виде поперечных пазов или конусной, цилиндрической, сферической формы.
6. Цилиндрический канатный виброизолятор по п.5, отличающийся тем, что поперечные пазы выполнены окнами, по
крайней мере, щелевой формы.
РИСУНКИ
22

23.

23

24.

24

25.

25

26.

26

27.

27

28.

28

29.

29

30.

30

31.

31

32.

Два ТРОСОВЫЙ АМОРТИЗАТОР ВАРИАНТЫ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАРИАНТЫ 2305809 Коваленко Александр Иванович
факс 3487810 тел 89117626150 тел 89118149375 тел 89218718396
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19) RU (11) 2305809 (13) C2
(51) МПК
F16F 7/14 (2006.01)
F16F 15/04 (2006.01)
F16F 11/00 (2006.01)
F16F 13/00 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 17.03.2008 - действует
Документ: В формате PDF
(21) Заявка: 2003131025/11
(22) Дата подачи заявки: 2003.10.13
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.10.13
(43) Дата публикации заявки: 2005.04.20
(45) Опубликовано: 2007.09.10
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: SU 662768 A1, 15.05.1979. US 6244579
B1, 12.06.2001. RU 2042868 C1, 27.08.1995. JP
2001241477 A, 07.09.2001. KR 20010093625 A,
29.10.2001. RU 2093727 C1, 20.10.1997. SU
765559 A1, 23.09.1980.
(72) Автор(ы): Коваленко Александр Иванович (RU);
Макаренков Александр Иванович (RU); Слепов
Александр Викторович (RU)
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное
общество «Санкт-Петербургский зональный
научно-исследовательский и проектный институт
жилищно-гражданских зданий, СПб ЗНИИПИ
ранее ЛенЗНИИЭП (RU)
Адрес для переписки: Открытое акционерное
общество «Санкт-Петербургский зональный
научно-исследовательский и проектный институт
32

33.

жилищно-гражданских зданий, СПб ЗНИИПИ
ранее ЛенЗНИИЭП, 196105, Санкт-Петербург,
Витебский пр, 11, ОАО «СПб ЗНИИПИ» , пат. пов.
Е.И.Коваленко, факс: 3487810, тел 89117626150,
тел. 89218718396, патентно-информационный
отдел СПб ЗНИИПИ
(54) ТРОСОВЫЙ АМОРТИЗАТОР (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)
Изобретение относится к машиностроению, к устройствам, применяемым для уменьшения вибрации. Тросовый амортизатор
содержит упругий элемент в виде спирали из стального троса и две металлические пластины с отверстиями под трос,
установленные на витках спирали в диаметрально противоположных точках окружности последней. Отверстия под трос
выполнены овальными. Наименьшее расстояние в овальных отверстиях под трос выбрано в диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса.
На поверхности пластин в местах расположения троса вдавленные участки в виде канавок. Канавки выполнены в форме
трапеции с наибольшей шириной в диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса и наименьшей шириной в диапазоне 0,4-0,5 диаметра
троса, или в форме цилиндрической поверхности с радиусом цилиндра в диапазоне 0,35-0,45 диаметра троса, при этом
глубина канавки выбрана в диапазоне 0,2-0,25 диаметра троса. Металлические пластины выполнены кольцевыми или
прямоугольными с шириной в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса. Также к металлической пластине присоединена неразъемным
соединением вторая пластина, изогнутая волнообразно. При этом трос расположен в отверстиях, образованных в результате
упомянутого неразъемного соединения. Или на каждой металлической пластине могут быть выполнены параллельные
прорези, образующие хомуты. При этом трос закреплен в отверстиях этих хомутов, ширина которых выбрана в диапазоне 1,5-2
диаметра троса. Способ изготовления тросового амортизатора состоит в том, что стальной трос навивают на оправку, далее
устанавливают на спираль стального троса две металлические пластины с отверстиями под трос в диаметрально
расположенных точках окружности спирали. Неразъемное соединение между тросом и пластинами выполняют путем
деформирования круглых отверстий в овальные отверстия, после чего вынимают оправку. Острие инструмента для
вдавливания выполняют в виде трапеции с наибольшей шириной в диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса и с наименьшей шириной
в диапазоне 0,4-0,5 диаметра троса, либо в виде полуцилиндра с радиусом в диапазоне 0,35-0,45 диаметра троса, при этом
глубина вдавливания выбирается в диапазоне 0,2-0,25 диаметра троса. Или устанавливают на спираль стального троса две
другие плоские металлические пластины, ширину изогнутых пластин выполняют в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса,
скрепляют изогнутые пластины с плоскими пластинами неразъемным соединением, образуя между указанными пластинами
отверстия под трос. Либо в металлических пластинах выполняют параллельные прорези с расстоянием между прорезями,
выбранном в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса, а выдавливанием металла между прорезями выполняют хомуты, после чего
продевают в хомуты стальной трос. Технический результат заключается в увеличении равномерности фиксации троса в
пластинах, увеличении стабильности потребительских характеристик устройства, улучшении весогабаритных характеристик
устройства, упрощении технологии изготовления. 8 н.п. ф-лы, 6 ил.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
33

34.

Изобретение относится к машиностроению, к устройствам, применяемым для уменьшения вибрации чувствительного
подвижного оборудования, тяжелых ротационных и поршневых машин, авиационной радиоэлектроники, судовой техники и
различных чувствительных к вибрации устройств, в частности в тепловых машинах, например для уменьшения вибрации от
двигателей внутреннего сгорания.
Вибродемпфирующие устройства известны.
Вибродемпфирующее устройство CAVOFLEX (Cavoflex Shock and Vibration Mounts with outstanding features, Schiff and Hafen
№10. 1988 г.) фирмы Willbrandt Gummitechnic выполнено из спирали стального троса (далее по тексту - троса) и двух пар
пластин, скрепленных между собой резьбовым соединением в диаметрально-противоположных точках окружности спирали.
Изобретение по а.с. СССР №1588938 содержит упругодемпфирующий элемент в виде спирали троса и двух пар
металлических пластин. Пластины установлены на витках спирали троса с наружной и внутренней сторон в диаметрально
противоположных точках окружности спирали. В каждой паре пластин наружные и внутренние пластины скреплены с помощью
крепежных соединений (винтов, клея и пр.), а благодаря выбранной форме внутренних пластин между ними расположены
упругие дополнительные элементы, что позволяет увеличить сдвиговую жесткость вибродемпфирующего устройства без
увеличения его габаритов.
Известно вибродемпфирующее устройство по а.с. СССР №662768, которое принято за прототип. Это устройство содержит
спираль троса, который смонтирован на двух пластинах прямоугольной формы, имеющих отверстия под трос, при этом трос
зафиксирован в отверстиях пластин с помощью неразъемного соединения. Способ изготовления тросового амортизатора
состоит в том, что диаметры отверстий выполняют меньше, чем диаметр троса на 10-15%. Отверстия выполнены с шагом,
равным двум диаметрам троса. Затем зенкуют отверстия с двух сторон радиусом, равным 1,5 диаметра троса, а после
протягивания троса через отверстия спрессовывают пластины с двух сторон на расстоянии, равном 0,4 их ширины по средней
линии, на глубину 1-2 мм и отрезают концы троса.
Недостатками этих изобретений является то, что сил трения или сцепления со стенками круглых отверстий недостаточно для
противодействия скручивающему моменту, возникающему при деформации тех частей витков спирали, в которых направление
навивки троса совпадает с направлением деформации. В этом случае при длительной эксплуатации в неразъемных
соединениях происходит скольжение прядей каната относительно стенок круглого отверстия. После монтажа троса в
отверстиях пластин их сжимают с двух сторон. При этом круглые отверстия становятся овальными. Основное изменение
формы отверстий происходит за счет осадки наиболее тонкой части перегородок между отверстиями. Возможные формы
пластической деформации перегородок для этого случая представлены на фиг.1. Такие искажения формы отверстий приводят
к снижению усталостной прочности опорных пластин. Увеличение же расстояний между отверстиями приводит к увеличению
габаритов вибродемпфирующего устройства и усложнению технологического процесса.
Изобретение направлено на устранение указанных недостатков.
Предложено несколько вариантов устройства и способов их изготовления, объединенных единым изобретательским
замыслом.
Первый вариант устройства состоит в том, что тросовый амортизатор содержит упругий элемент в виде спирали из стального
троса и две металлические пластины с отверстиями под трос, установленные на витках спирали в диаметрально
противоположных точках окружности последней. Неразъемное соединение между тросом и пластинами выполнено в виде
овальных отверстий под трос и вдавленных участков на поверхности пластин в местах расположения троса.
Отличительные особенности конструкции состоят в том, что наименьшее расстояние в овальных отверстиях под трос выбрано
в диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса, вдавленные участки на поверхности пластин выполнены в виде канавок в форме
трапеции, глубина канавок выбрана в диапазоне 0,20-0,25 диаметра троса, наибольшая ширина канавок выбрана в диапазоне
0,7-0,8 диаметра троса, наименьшая ширина канавок выбрана в диапазоне 0,4-0,5 диаметра троса.
Способ изготовления тросового амортизатора состоит в том, что стальной трос продевают в круглые отверстия двух
металлических пластин, навивают трос в виде спирали, устанавливают пластины на витках спирали в диаметрально
противоположных точках окружности последней. Неразъемное соединение между пластинами и тросом выполняют
преобразованием круглых отверстий под трос в овальные отверстия путем вдавливания участка поверхности каждой пластины
в местах расположения троса. В качестве инструмента для вдавливания в пластины выбирают пуансон или иной инструмент.
Отличия способа состоят в том, что острие инструмента выполняют в форме трапеции с наибольшей шириной, выбранной в
диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса, и с наименьшей шириной, выбранной в диапазоне 0,4-0,5 диаметра троса, инструмент
вдавливают в пластины на глубину в диапазоне 0,20-0,25 диаметра троса, наименьшее расстояние в овальных отверстиях под
трос выполняют в диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса.
Второй вариант устройства содержит упругий элемент в виде спирали из стального троса и две металлические кольцевые
пластины с радиальными отверстиями под трос. Пластины установлены на витках спирали в диаметрально противоположных
точках окружности последней. Неразъемное соединение спирали и пластин выполнено в виде канавок на пластинах и
овальных радиальных отверстий под трос. Ширина кольцевых пластин выбрана в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса,
наименьшее расстояние в овальных отверстиях под трос выбрано в диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса, канавки на поверхности
пластин выполнены в форме цилиндрической поверхности с радиусом цилиндра, выбранным в диапазоне 0,35-0,45 диаметра
троса, глубина канавок выбрана в диапазоне 0,20-0,25 диаметра троса.
Способ изготовления такого устройства состоит в том, что стальной трос навивают на разборную оправку тороидальной
34

35.

формы, устанавливают на спираль стального троса две кольцевые пластины с круглыми радиальными отверстиями под трос.
Неразъемное соединение между тросом и пластинами выполняют путем вдавливания пуансонов в поверхности пластин в
местах расположения троса. Острие пуансонов выполняют в виде полуцилиндра с радиусом, выбранным в диапазоне 0,35-0,45
диаметра троса. Пуансоны вдавливают в пластины на глубину, выбранную в диапазоне 0,20-0,25 диаметра троса. Затем
разбирают и вынимают оправку.
Третий вариант устройства содержит упругий элемент в виде спирали из стального троса и двух металлических кольцевых или
прямоугольных пластин, установленных на витках спирали с наружной и внутренней сторон в диаметрально противоположных
точках окружности последней. К каждой кольцевой или прямоугольной металлической пластине на их сторонах, обращенных к
стальному тросу, прикреплены неразъемным соединением вторые кольцевые или прямоугольные пластины, волнообразно
изогнутые в виде хомутов, образующих отверстия под трос. Трос защемлен в отверстиях хомутов. Наименьшее расстояние в
овальных отверстиях под трос выбрано в диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса. Ширина кольцевых пластин выбрана в диапазоне
1,5-2,0 диаметра троса.
Способ изготовления такого устройства состоит в том, что изготавливают две плоские кольцевые или прямоугольные пластины
и две волнообразно изогнутые кольцевые или прямоугольные пластины. Ширину кольцевых или прямоугольных пластин
выбирают в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса.
В случае применения кольцевых пластин изготавливают оправку тороидальной формы, состоящую из нескольких соединенных
между собой секторов. На оправку устанавливают две волнообразно изогнутые кольцевые пластины. Стальной трос навивают
на оправку так, чтобы трос попал во впадины изогнутых кольцевых пластин в диаметрально противоположных точках спирали,
ставят на спираль стального троса две пары плоских кольцевых металлических пластин, скрепляют каждую пару пластин
между собой неразъемным соединением. Неразъемное соединение между тросом и пластинами выполняют путем сжатия
каждой пары пластин, при этом наименьшее расстояние в овальных отверстиях под трос выполняют в диапазоне 0,7-0,8
диаметра троса. Разбирают и вынимают оправку.
В случае применения плоских пластин изготавливают оправку в форме цилиндра. На оправку ставят две волнообразно
изогнутые кольцевые пластины. Трос навивают на оправку так, чтобы он попал во впадины изогнутых кольцевых пластин в
диаметрально противоположных точках спирали. Ставят на спираль троса две плоские прямоугольные металлические
пластины, скрепляют каждую пару пластин между собой неразъемным соединением. Неразъемное соединение между тросом и
пластинами выполняют путем сжатия хомутов, при этом наименьшее расстояние в овальных отверстиях под трос выполняют в
диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса. Вынимают оправку.
Четвертый вариант устройства содержит упругий элемент в виде спирали из стального троса и двух металлических пластин,
установленных на витках спирали с наружной стороны в диаметрально противоположных точках окружности последней.
Особенностью устройства является то, что на каждой металлической пластине выполнены параллельные прорези, а трос
закреплен в хомутах, образованных полосами металлических пластин, расположенными между прорезями. Ширина хомутов
выбрана в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса. Неразъемное соединение между тросом и пластинами выполняют путем сжатия
хомутов, при этом наименьшее расстояние в овальных отверстиях под трос выполняют в диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса.
Способ изготовления такого тросового амортизатора, состоит в том, что в двух металлических пластинах выполняют
параллельные прорези с расстоянием между ними в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса. Выдавливанием металла пуансонами
между прорезями выполняют хомуты, продевают в хомуты стальной трос, навивая его в спираль. Устанавливают
металлические пластины с хомутами в диаметрально противоположных точках окружности спирали из стального троса.
Неразъемное соединение между тросом и пластинами выполняют путем сжатия каждого хомута, при этом наименьшее
расстояние в овальных отверстиях под трос выполняют в диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса.
Заявителю не известны какие-либо технические решения, содержащие совокупность признаков, идентичную признакам
изобретения: что определяет, по мнению заявителя, соответствие изобретения критерию "новизна".
Реализация отличий настоящего изобретения (в совокупности с признаками, приведенными в отличительной части формулы)
обеспечивает достижение новых свойств (технического эффекта) заявляемых объектов:
- значительно увеличивается равномерность фиксации троса в пластинах;
- увеличивается надежность фиксации троса, увеличивается стабильность потребительских характеристик устройства;
- улучшаются весогабаритные характеристики устройства;
- упрощается технология изготовления устройства.
Заявителем не выявлены какие-либо источники информации, в которых содержались бы сведения о влиянии отличительных
признаков изобретения на достигаемый технический результат, что обуславливает, по мнению заявителя, соответствие
предложенного технического решения критерию "изобретательский уровень".
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:
35

36.

на фиг.1 - схема деформации перегородок между отверстиями, в которых закреплен трос, возникающей при сжатии пластин в
известных устройствах;
на фиг.2 - схема первого варианта вибродемпфирующего устройства с прямоугольными планками;
на фиг.3 - схема второго варианта вибродемпфирующего устройства с кольцевыми пластинами и радиальными отверстиями
под трос;
на фиг.4 - схема третьего варианта устройства с плоскими и волнообразно изогнутыми кольцевыми пластинами, образующими
хомуты под трос;
на фиг.5 - схема четвертого варианта устройства с прямоугольными пластинами, в которых хомуты образованы
выдавливанием металла между параллельными прорезями в пластинах;
на фиг.6 - схема неразъемного соединения пластин для четвертого варианта устройства.
Вибродемпфирующее устройство, показанное на фиг.2, состоит из первой пластины 1 и второй пластины 2, в которых
установлена спираль стального троса 3. В пластинах 1 и 2 выполнены отверстия 4. После монтажа витков спирали троса 3
между пластинами 1 и 2 отверстиям 4 придана овальная форма за счет сжатия пластин с одной или двух сторон только в
местах расположения отверстий 4 до получения заданной формы и размеров трапециевидных канавок 5.
Геометрические размеры трапециевидной канавки 5 выбраны расчетно-экспериментальным путем. Глубина трапециевидной
канавки 5 выбрана в диапазоне 0,20-0,25 от диаметра троса, в верхнем основании трапеции ширина трапециевидной канавки 5
выбрана в диапазоне 0,7-0,8 от диаметра отверстия 4 и в нижнем основании трапеции ширина трапециевидной канавки 5
выбрана в диапазоне 0,4-0,5 от диаметра отверстия 4.
Второй вариант устройства, показанный на фиг.3, содержит упругий элемент в виде спирали из стального троса 3 и две
плоские металлические кольцевые пластины 6 и 7, установленные на витках спирали 3 с наружной и внутренней сторон
спирали в диаметрально противоположных точках окружности последней. В каждой кольцевой пластине на сторонах,
обращенных к тросу, расположены радиальные канавки 8, формирующие отверстия 4 в виде овала и фиксирующие трос в
кольцевых пластинах 6 и 7. Наименьшее расстояние в овальных отверстиях 4 выбрано в пределах 0,7-0,8 от диаметра троса 3.
Ширина кольцевых пластин 6 и 7 выбрана в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса 3.
Третий вариант устройства, показанный на фиг.4, содержит упругий элемент в виде спирали из стального троса 3 и двух
плоских металлических кольцевых пластин 9 и 10, установленных на витках спирали с наружной стороны в диаметрально
противоположных точках окружности последней. К каждой плоской кольцевой металлической пластине 9 и 10 на их сторонах,
обращенных к стальному тросу, прикреплены неразъемным соединением вторые кольцевые пластины 11 и 12, волнообразно
изогнутые в виде хомутов 13, образующих отверстия 4 под трос 3.
Изгиб пластин 11 и 12 выбирают таким образом, чтобы наибольшее расстояние межу их стенками в отверстиях 4 перед их
соединением находилось в диапазоне 0,6-0,7 от диаметра троса 3. Минимальное расстояние в овальных отверстиях 4 хомутов
13 в пластинах 11 и 12 после их присоединения к пластинам 9 и 10 выбрано в диапазоне 0,7-0,9 от диаметра троса 3. Ширина
кольцевых пластин 9, 10,11 и 12 выбрана в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса.
Четвертый вариант устройства, показанный на фиг.5, содержит упругий элемент в виде спирали из стального троса 3 и двух
металлических пластин 14 и 15, установленных на витках спирали с наружной стороны в диаметрально противоположных
точках окружности последней. На металлических пластинах 14 и 15 выполнены пары параллельных прорезей 16, а трос
закреплен в хомутах 13, образованных полосами металлических пластин, расположенными между прорезями 16. Ширина
хомутов 13 выбрана в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса 3. Неразъемное соединение между тросом 3 и пластинами 14 и 15
выполняют путем сжатия хомутов 13, при этом обеспечивают минимальные расстояния в овальных отверстиях 4 в хомутах 13
в пределах 0,7-0,8 от диаметра троса 3. На фиг.6 показано упрочнение пластин 14 и 15 за счет отгиба частей этих пластин
(вариант "а") либо за счет неразъемного присоединения других известных пластин 17 (вариант "б").
Способ изготовления первого варианта устройства состоит в том, что спираль стального троса 3 формируют, протягивая трос в
отверстия 4 металлических пластин 1 и 2. Неразъемное соединение между тросом 3 и пластинами 1, 2 выполняют путем
сжатия каждой пластины пуансонами (не показаны). Острие пуансонов выполняют в виде трапеции. Высота трапеции выбрана
в диапазоне 0,20-0,25 от диаметра троса, в верхнем основании ширина трапеции выбрана в диапазоне 0,7-0,8 от диаметра
троса и в нижнем основании ширина трапеции выбрана в диапазоне 0,4-0,5 от диаметра троса.
Способ изготовления второго варианта устройства состоит в том, что стальной трос 3 навивают на разборную оправку
тороидальной формы (не показана), устанавливают на спираль стального троса 3 две кольцевые пластины 6 и 7. Неразъемное
соединение между тросом 3 и пластинами 6, 7 выполняют путем сжатия каждой пластины 6 и 7 пуансонами (не показаны).
Острие пуансонов выполняют в виде полуцилиндра с радиусом, выбранным в диапазоне 0,35-0,45 диаметра троса 3. При
сжатии пластин пуансоны заглубляют в пластины на глубину, выбранную в диапазоне 0,20-0,25 диаметра троса 3. Затем
разбирают и вынимают оправку.
Способ изготовления третьего варианта устройства состоит в том, что изготавливают две плоские кольцевые или
прямоугольные пластины 9 и 10 и две волнообразно изогнутые кольцевые или прямоугольные пластины 11 и 12. Ширину
36

37.

пластин 9, 10, 11 и 12 выбирают в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса. Изготавливают оправку тороидальной формы, состоящую
из нескольких разъемно соединенных секторов (не показана). На оправку с двух противоположных сторон устанавливают две
волнообразно изогнутые пластины 11 и 12. Трос 3 навивают на оправку так, чтобы трос 3 попал во впадины изогнутых пластин
11 и 12 в диаметрально противоположных точках спирали. Устанавливают на спираль стального троса две пары плоских
кольцевых металлических пластин 9 и 10, скрепляют каждую пару пластин 9, 11 и 10, 12 между собой неразъемным
соединением. Неразъемное соединение между тросом 3 и пластинами выполняют путем сжатия каждой пары пластин 9, 11 и
10, 12. При этом обеспечивают выполнение минимальных размеров овальных отверстий 4 в пределах 0,7-0,8 от диаметра
троса 3. Разбирают и вынимают оправку.
Способ изготовления четвертого варианта тросового амортизатора состоит в том, что в двух металлических пластинах 14 и 15
выполняют параллельные прорези 16 с расстоянием меджу прорезями, выбранном в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса 3.
Выдавливанием металла пуансонами (не показаны) между прорезями 16 выполняют хомуты 13, продевают в хомуты 13
стальной трос 3, навивая его в спираль. Устанавливают металлические пластины 14 и 15 с хомутами 13 в диаметрально
противоположных точках окружности спирали из стального троса 3. Неразъемное соединение между тросом 3 и пластинами 14,
15 выполняют путем сжатия каждого хомута 13, при этом обеспечивают выполнение минимальных размеров овальных
отверстий 4 в пределах 0,7-0,8 от диаметра троса 3. При необходимости увеличивают жесткость пластин либо отгибом части
пластин 14 и 15 (фиг.6а), либо путем неразъемного присоединения других известных пластин 17 (фиг.6б). В частном случае
такое соединение может быть выполнено сваркой.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Тросовый амортизатор, содержащий упругий элемент в виде спирали из стального троса и две металлические пластины,
установленные на витках спирали в диаметрально противоположных точках окружности последней, неразъемное соединение
спирали и пластин, выполненное в виде овальных отверстий под трос в пластинах и канавок на пластинах, отличающийся тем,
что наименьшее расстояние в овальных отверстиях под трос выбрано в диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса, канавки выполнены
в форме трапеции, глубина канавок выбрана в диапазоне 0,20-0,25 диаметра троса, наибольшая ширина канавок выбрана в
диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса, наименьшая ширина канавок выбрана в диапазоне 0,4-0,5 диаметра троса.
2. Тросовый амортизатор, содержащий упругий элемент в виде спирали из стального троса и две металлические кольцевые
пластины с отверстиями под трос, установленные на витках спирали в диаметрально противоположных точках окружности
последней, неразъемное соединение спирали и пластин, выполненное в виде канавок на пластинах и овальных отверстий под
трос, отличающийся тем, что ширина кольцевых пластин выбрана в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса, наименьшее
расстояние в овальных отверстиях под трос выбрано в диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса, канавки выполнены в форме
цилиндрической поверхности с радиусом цилиндра, выбранным в диапазоне 0,35-0,45 диаметра троса, глубина канавок
выбрана в диапазоне 0,20-0,25 диаметра троса.
3. Тросовый амортизатор, содержащий упругий элемент в виде спирали из стального троса и две металлические кольцевые
или прямоугольные пластины, установленные на витках спирали в диаметрально противоположных точках окружности
последней, неразъемное соединение спирали и пластин, выполненное в виде овальных отверстий под трос, отличающийся
тем, что кольцевые или прямоугольные пластины выполнены с шириной, выбранной в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса, к
каждой кольцевой или прямоугольной металлической пластине присоединена неразъемным соединением вторая кольцевая
или прямоугольная пластина, изогнутая волнообразно, трос расположен в отверстиях, образованных в результате
неразъемного соединения двух кольцевых или двух прямоугольных пластин с двумя волнообразно изогнутыми кольцевыми
или прямоугольными пластинами, наименьшее расстояние в овальных отверстиях под трос выбрано в диапазоне 0,7-0,8
диаметра троса.
4. Тросовый амортизатор, содержащий упругий элемент в виде спирали из стального троса и две металлические пластины,
установленные на витках спирали в диаметрально противоположных точках окружности последней, неразъемное соединение
спирали и пластин, выполненное в виде овальных отверстий под трос, отличающийся тем, что на каждой металлической
пластине выполнены параллельные прорези, трос закреплен в отверстиях хомутов, образованных полосами металлических
пластин, расположенными между прорезями, наименьшее расстояние в овальных отверстиях под трос выбрано в диапазоне
0,7-0,8 диаметра троса, ширина хомутов выбрана в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса.
5. Способ изготовления тросового амортизатора по п.1, состоящий в том, что стальной трос продевают в круглые отверстия
двух металлических пластин, навивают трос в виде спирали, устанавливают пластины на витках спирали в диаметрально
противоположных точках окружности последней, неразъемное соединение между пластинами и тросом выполняют путем
деформирования круглых отверстий под трос в овальные отверстия вдавливанием участка поверхности каждой пластины в
местах расположения троса, отличающийся тем, что наименьшее расстояние в овальных отверстиях под трос выполняют в
диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса, при этом острие инструмента для вдавливания в пластины выполняют в виде трапеции с
наибольшей шириной, выбранной в диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса и с наименьшей шириной, выбранной в диапазоне 0,40,5 диаметра троса, инструмент вдавливают в пластины на глубину, выбранную в диапазоне 0,20-0,25 диаметра троса.
6. Способ изготовления тросового амортизатора по п.2, состоящий в том, что стальной трос навивают на разборную оправку
тороидальной формы, устанавливают на спираль стального троса две кольцевые металлические пластины с круглыми
отверстиями под трос, неразъемное соединение между тросом и пластинами выполняют путем деформирования круглых
37

38.

отверстий под трос в овальные отверстия вдавливания участков поверхности каждой пластины в местах расположения троса,
после чего разбирают и вынимают оправку, отличающийся тем, что ширину кольцевых пластин выполняют в диапазоне 1,5-2,0
диаметра троса, наименьшее расстояние в овальных отверстиях под трос выполняют в диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса,
острие инструмента для вдавливания выполняют в виде полуцилиндра с радиусом, выбранным в диапазоне 0,35-0,45
диаметра троса, инструмент вдавливают в пластины на глубину, выбранную в диапазоне 0,20-0,25 диаметра троса.
7. Способ изготовления тросового амортизатора по п.3, состоящий в том, что стальной трос навивают на оправку,
устанавливают на спираль стального троса две металлические пластины с отверстиями под трос в диаметрально
противоположных точках окружности спирали, неразъемное соединение между тросом и пластинами выполняют путем
деформирования круглых отверстий под трос в овальные отверстия вдавливания участков поверхности каждой пластины в
местах расположения троса, после чего разбирают и вынимают оправку, отличающийся тем, что на оправку ставят две
волнообразно изогнутые пластины, стальной трос навивают в спираль на оправку так, чтобы пластины были расположены в
диаметрально противоположных точках спирали, трос размещают во впадинах изогнутых кольцевых пластин, устанавливают
на спираль стального троса две плоские металлические пластины, ширину изогнутых и плоских пластин выполняют в
диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса, скрепляют изогнутые пластины с плоскими пластинами неразъемным соединением, образуя
между указанными пластинами отверстия под трос, деформируют указанные отверстия в овальные отверстия, наименьшее
расстояние в овальных отверстиях под трос выполняют в диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса.
8. Способ изготовления тросового амортизатора по п.4, состоящий в том, что стальной трос навивают на оправку, устанавливают на
спираль стального троса две металлические пластины с отверстиями под трос в диаметрально противоположных точках окружности
спирали, неразъемное соединение между тросом и пластинами выполняют путем вдавливания участков поверхности пластин в местах
расположения троса, после чего вынимают оправку, отличающийся тем, что в металлических пластинах выполняют параллельные прорези
с расстоянием между прорезями, выбранном в диапазоне 1,5-2,0 диаметра троса, выдавливанием металла между прорезями выполняют
хомуты, продевают в хомуты стальной трос, навивают его в спираль, отверстия в хомутах деформируют в отверстия в форме овала,
наименьшее расстояние в овальных отверстиях под трос выполняют в диапазоне 0,7-0,8 диаметра троса.
РИСУНКИ
,
,
,
,
38
,

39.

39

40.

СЕЙСМОСТОЙКОЕ ЗДАНИЕ 2240406 Экспертный Центр СейсмоФОНД Коваленко Александр Иванович
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19) RU (11) 2240406 (13) C2
(51) 7 E04H9/02, E02D27/34
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 30.01.2009 - действует
(21) Заявка: 2003100100/03
(22) Дата подачи заявки: 2003.01.04
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.01.04
(72) Автор(ы): Коваленко А.И (RU); Болотов А.С. (RU);
Кажарский В.В. (RU); Ларионов А.Э. (RU);
Моргаев Д.Е. (RU)
(73) Патентообладатель(и): Экспертный Центр
«СейсмоФОНД» (RU)
(45) Опубликовано: 2004.11.20
Адрес для переписки: 197371, г.Санкт-Петербург,
а/я Газета «Земля РОССИИ» А.И.Коваленко
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU
2129644 C1, 27.04.1999. DE 19958537 А1, 07.06.2001. US
3906689 А, 23.09.1975. SU 1361252 А1, 23.12.1987. SU 1178891
А, 15.09.1985.
(54) СЕЙСМОСТОЙКОЕ ЗДАНИЕ
40

41.

Изобретение относится к области строительства, а именно к возведению зданий и сооружений в сейсмических районах.
Сейсмостойкое здание содержит здание, фундамент и упругий подвес, установленный между фундаментом и перекрытием
нижнего этажа здания, выполненный из упругих опор квазинулевой жесткости, размещенных так, что центр масс здания
расположен на вертикальной оси симметрии упругого подвеса. Упругие опоры содержат параллельно соединенные упругие
модули с положительной жесткостью и корректоры жесткости, работающие в области упругой неустойчивости. Гибкие упругие
стержни упругих опор выполнены из отрезков тросов. Каждая упругая опора выполнена из двух оснований, соединенных между
собой гибкими упругими стержнями корректора жесткости и упругого модуля. Нижнее основание прикреплено к фундаменту,
верхнее – к перекрытию нижнего этажа здания. Концы стержней корректора жесткости закреплены неподвижно в обоих
основаниях. Места крепления этих стержней в обоих основаниях расположены друг против друга равномерно по окружностям
одинакового диаметра, центры которых расположены на вертикальной оси симметрии опоры. Стержни корректора жесткости
сжаты весом здания до потери устойчивости так, что их средние части выпучены в радиальных направлениях. Упругий модуль
выполнен из центрального гибкого упругого стержня и периферийных гибких упругих стержней. Один конец центрального
стержня и концы периферийных стержней закреплены неподвижно в верхнем основании. Продольная ось центрального
стержня совпадает с вертикальной осью симметрии опоры. Места крепления периферийных стержней расположены
равномерно по окружности с центром на вертикальной оси симметрии опоры. Другие концы периферийных стержней и другой
конец центрального стержня введены в центральное отверстие нижнего основания с возможностью продольного перемещения
с трением. Далее концы периферийных стержней разведены и закреплены в разведенном положении. Технический результат
обеспечивает пространственную сейсмоизоляцию здания любых размеров и веса, а также упрощение конструкции упругого
подвеса здания. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении зданий и сооружений в
сейсмических районах.
Известны сейсмостойкие здания, для сейсмоизоляции которых использованы многослойные резинометаллические опоры ([1],
стр.6-14, рис.2, 3, 4). Эти опоры содержат нижнее и верхнее основания (в аналоге [1] они называются опорными стальными
листами (рис.3), верхними и нижними опорными стальными плитами (рис.4)).
Между основаниями размещены чередующиеся слои резины и металлические листы. Нижнее основание опоры неподвижно
соединено с фундаментной плитой, непосредственно воспринимающей сейсмические воздействия. Верхнее основание опоры
неподвижно соединено с изолируемым объектом (зданием, сооружением), которое изолируется от сейсмических воздействий.
Жесткость резинометаллических опор в горизонтальном направлении в 100 и более раз меньше, чем жесткость в
вертикальном направлении. Поэтому резинометаллические опоры используются для сейсмоизоляции зданий и сооружений от
горизонтальных сейсмовоздействий.
При действии вертикальных составляющих сейсмовоздействий эффект сейсмоизоляции незначителен. В этом заключается
основной недостаток систем сейсмоизоляции зданий с использованием многослойных резинометаллических опор.
Указанный недостаток устранен в системе сейсмоизоляции зданий за счет использования пневматических подушек,
установленных между верхними основаниями резинометаллических опор и перекрытием нижнего этажа здания ([1], стр.14-15,
рис.5). Система сейсмоизоляции здания обеспечивает пространственную сейсмоизоляцию здания от вертикальных и
горизонтальных составляющих сейсмовоздействий.
Основным недостатком является сложность конструкции. Для поддержания постоянного давления воздуха в пневматических
подушках необходимо специальное компрессорное оборудование и система контроля давления воздуха в подушках.
41

42.

Этот недостаток устранен в сейсмостойком здании [2], которое является наиболее близким аналогом (прототипом).
Указанное здание установлено на фундаментной плите, которая подвешена к фундаменту с помощью стержней. Такая
маятниковая подвеска обеспечивает эффективную сейсмоизоляцию здания от горизонтальных сейсмических воздействий. Для
изоляции здания от вертикальных составляющих сейсмовоздействий используется упругий подвес, установленный между
фундаментной плитой и перекрытием нижнего этажа и состоящий из упругих блоков квазинулевой жесткости.
Каждый упругий блок (в дальнейшем упругая опора) образован из двух упругих модулей и корректора жесткости, который
размещен между упругими модулями. Упругие модули и корректоры жесткости выполнены из отрезков тросов. Концы отрезков
тросов упругих модулей закреплены неподвижно в вертикальных стойках. При этом одна стойка каждого модуля закреплена
неподвижно с фундаментной плитой, а другая стойка закреплена неподвижно с перекрытием нижнего этажа здания. Корректор
жесткости выполнен из двух одинаковых отрезков тросов, середины которых соединены между собой и прикреплены к
фундаментной плите. Концы тросов разведены и неподвижно соединены с фундаментной плитой.
Основной недостаток прототипа заключается в том, что упругие опоры обеспечивают эффективную сейсмоизоляцию здания
только в вертикальном направлении. Используемая для сейсмоизоляции в горизонтальном направлении маятниковая подвеска
здания существенно усложняет и удорожает систему сейсмоизоляции здания в целом. Для ее реализации необходима
специальная жесткая фундаментная плита и система стержней, которые должны выдерживать вес здания. В целом
маятниковая подвеска может быть использована для сейсмоизоляции сравнительно небольших по размеру и весу зданий и
сооружений.
Таким образом, возникает техническая задача создания сейсмостойкого здания, упругий подвес которого имеет более простую
конструкцию и обеспечивает пространственную сейсмоизоляцию здания любых размеров и веса.
В предполагаемом изобретении поставленная задача решается за счет выполнения упругого подвеса из упругих опор,
обеспечивающих режим квазинулевой жесткости в любом горизонтальном направлении с одновременным снижением
вертикальной жесткости опор.
Это достигается за счет использования в упругих опорах корректоров жесткости, выполненных из гибких упругих стержней,
закрепленных в нижнем и верхнем основании опоры. При этом нижнее основание каждой опоры неподвижно присоединено к
фундаменту, а верхнее - к перекрытию нижнего этажа здания. Концы гибких упругих стержней корректоров жесткости
закреплены в нижнем и верхнем основаниях опоры. До нагружения весом здания гибкие упругие стержни корректоров
жесткости прямолинейны, их продольные оси параллельны оси вертикальной симметрии. Места крепления гибких упругих
стержней корректоров жесткости в обоих основаниях расположены друг против друга равномерно по окружностям одинакового
диаметра, центры которых расположены на вертикальной оси симметрии опоры.
Диаметры и длина гибких упругих стержней корректора жесткости выбираются таким образом, чтобы при нагружении опоры
частью веса здания гибкие упругие стержни потеряли устойчивость и произошло их выпучивание в радиальных направлениях,
то есть гибкие упругие стержни корректоров жесткости работают в области упругой неустойчивости. После потери
устойчивости максимальные механические напряжения в гибких стержнях не превосходят предела пропорциональности, их
деформации остаются упругими (выполняется закон Гука [3], стр.436-441, §93). В качестве гибких упругих стержней
корректоров жесткости могут использоваться прямолинейные отрезки тросов.
После выпучивания середины гибких упругих стержней корректоров жесткости, нагруженные опоры без упругих модулей с
положительной жесткостью находятся в неустойчивом среднем положении и будут стремиться сместить верхние основания и,
соответственно, здание в целом в каком-либо горизонтальном направлении.
Направление возможного горизонтального смещения является случайным и обусловлено малыми различиями жесткостей
гибких упругих стержней и малой асимметрией расположения упругих опор за счет производственных допусков на их
изготовление и монтаж.
Таким образом, систему выпученных гибких упругих стержней с неустойчивым средним положением можно использовать как
корректор жесткости для любого горизонтального направления.
Для удержания выпученных гибких упругих стержней в неустойчивом среднем положении в каждую опору введен упругий
модуль, имеющий положительную жесткость при любом горизонтальном смещении верхнего основания опоры. Упругий модуль
выполнен из центрального гибкого упругого стержня и периферийных гибких упругих стержней.
Один конец центрального гибкого упругого стержня и концы периферийных гибких упругих стержней закреплены неподвижно в
верхнем основании. Продольная ось центрального гибкого упругого стержня совпадает с вертикальной осью симметрии опоры.
Места крепления периферийных гибких упругих стержней расположены равномерно по окружности с центром, лежащим на
вертикальной оси симметрии опоры, другие концы периферийных гибких упругих стержней и другой конец центрального
гибкого упругого стержня введены в центральное отверстие нижнего основания с возможностью продольного перемещения с
трением между собой и боковой поверхностью центрального отверстия.
Такое выполнение упругого модуля позволяет создавать упругое сопротивление смещению оснований относительно друг друга
при любом их горизонтальном смещении. При этом одновременно происходит рассеяние механической энергии смещения за
счет взаимного трения центрального и периферийных гибких упругих стержней о боковую стенку центрального отверстия в
42

43.

нижнем основании.
При вертикальном относительном смещении оснований упругое сопротивление оказывают в основном выпученные гибкие
упругие стержни корректора жесткости. При этом гибкие упругие стержни упругого модуля рассеивают энергию перемещения
за счет трения о стенки центрального отверстия в нижнем основании. Для увеличения рассеивающей способности упругого
модуля при больших относительных смещениях оснований концы периферийных гибких упругих стержней разведены.
Вследствие этого при увеличении относительной амплитуды смещения оснований возрастают силы нормального давления в
точках контакта периферийных гибких упругих стержней о боковую поверхность центрального отверстия в нижнем основании и,
соответственно, силы сухого трения.
Малая статическая осадка в вертикальном направлении обеспечивается за счет того, что большая часть веса здания
воспринимается гибкими упругими стержнями корректоров жесткости, которые при этом испытывают очень малые деформации
сжатия.
Геометрические размеры гибких упругих стержней могут быть выбраны таким образом, что Р кр=(0,8-0,9)G, где Ркр - суммарная
сила, сжимающая стержни, при превышении которой происходит потеря устойчивости и выпучивание гибких упругих стержней,
G - вес здания.
При действии дополнительной части веса здания (Рдоп =(0,1-0,2)G) гибкие упругие стержни корректора жесткости изгибаются в
плоскости выпучивания и их вертикальная жесткость резко уменьшается. За счет этого достигаются низкая собственная
частота вертикальных колебаний здания и его эффективная сейсмоизоляция в вертикальном направлении. Описание
указанных закономерностей поведения гибкого упругого стержня с защемленными концами при сжатии приведены в книге [4,
стр.128-130, рис.101].
В горизонтальном направлении параллельное включение корректора жесткости и упругого модуля позволяют создать режим
квазинулевой жесткости во всех горизонтальных направлениях.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое сейсмостойкое здание обладает
следующими существенными признаками:
1. Каждая упругая опора выполнена из двух оснований, соединенных между собой гибкими упругими стержнями корректора
жесткости и упругого модуля, нижнее основание прикреплено к фундаменту, верхнее - к перекрытию нижнего этажа здания.
2. Концы гибких упругих стержней корректора жесткости закреплены неподвижно в обоих основаниях, места крепления этих
стержней в обоих основаниях расположены друг против друга равномерно по окружностям одинакового диаметра, центры
которых расположены на вертикальной оси симметрии. Гибкие упругие стержни корректора жесткости сжаты весом здания до
потери устойчивости так, что их средние части выпучены в радиальных направлениях.
3. Упругий модуль выполнен из центрального гибкого упругого стержня и периферийных гибких упругих стержней. Один конец
центрального гибкого упругого стержня и концы периферийных гибких упругих стержней закреплены неподвижно в верхнем
основании, продольная ось центрального гибкого упругого стержня совпадает с вертикальной осью симметрии опоры. Места
крепления периферийных гибких упругих стержней расположены равномерно по окружности с центром на вертикальной оси
симметрии опоры, другие концы периферийных гибких упругих стержней и другой конец центрального гибкого упругого стержня
введены в центральное отверстие нижнего основания с возможностью продольного перемещения с трением. Для обеспечения
существенного трения периферийных гибких упругих стержней о поверхность центрального отверстия их противоположные
концы разведены и закреплены в разведенном положении. Верхние концы периферийных гибких упругих стержней неподвижно
прикреплены к верхнему основанию, а нижние удерживаются в разведенном положении с помощью кольца.
4. На торцевых поверхностях обоих оснований, обращенных в сторону выпученностей гибких упругих стержней корректора
жесткости, в местах крепления этих стержней выполнены радиальные пазы так, что половина боковой поверхности каждого
гибкого упругого стержня со стороны, противоположной его выпученности, охвачена боковой поверхностью паза.
5. Места крепления периферийных гибких упругих стержней упругого модуля в верхнем основании выполнены так, что каждое
место крепления периферийного гибкого упругого стержня расположено на одинаковых расстояниях от мест крепления
соседних гибких упругих стержней корректора жесткости.
Заявителем просмотрена техническая литература по М.Кл Е 04 9/02, УДК 699841 (088.8).
Анализ известных технических решений в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии в них существенных
признаков, сходных с существенными признаками заявляемого сейсмостойкого здания подвесного типа.
Предложенная совокупность отличительных, существенных признаков представляет новое решение поставленной задачи и
соответствует изобретательскому уровню.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображено сейсмоизолированное здание, в
дальнейшем просто здание, установленное на упругих опорах; на фиг.2 показана упругая опора, нагруженная зданием; на
43

44.

фиг.3 показаны сечение и вид отсеченной части упругой опоры.
Сейсмостойкое здание состоит из фундамента 1, здания 2 и упругого подвеса, установленного между фундаментом 1 и
перекрытием нижнего этажа здания 2. Упругий подвес выполнен из упругих опор квазинулевой жесткости 3 (фиг.1),
размещенных так, что центр масс здания расположен на вертикальной оси симметрии упругого подвеса.
Упругие опоры состоят из двух расположенных друг против друга оснований, верхнего 4 и нижнего 5 (фиг.2). Верхнее
основание упругой опоры 4 прикреплено к нижним перекрытиям здания 2, а нижнее основание 5 - к фундаменту 1. Основания
соединены друг с другом с помощью гибких упругих стержней корректора жесткости 6 и гибких упругих стержней упругого
модуля, включающего в себя центральный гибкий упругий стержень 7 и периферийные гибкие упругие стержни 8.
Концы гибких упругих стержней 6 корректора жесткости закреплены неподвижно в обоих основаниях 4 и 5. Места крепления
гибких упругих стержней 6 к основаниям 4 и 5 расположены друг против друга равномерно по окружностям одинакового
диаметра. Центры окружностей мест крепления стержней расположены на одной вертикальной оси симметрии O-O. Один
конец центрального гибкого упругого стержня 7 и концы периферийных гибких упругих стержней 8 закреплены неподвижно в
верхнем основании 4, продольная ось центрального гибкого упругого стержня совпадает с вертикальной осью симметрии
опоры O-O. Места крепления периферийных гибких упругих стержней 8 расположены равномерно по окружности с центром, на
вертикальной оси симметрии опоры, другие концы периферийных гибких упругих стержней 8 и другой конец центрального
гибкого упругого стержня 7 введены в центральное отверстие нижнего основания 5 с возможностью продольного перемещения
с трением.
Упругий модуль обладает положительной жесткостью, а корректор жесткости, выполненный из гибких упругих стержней,
работающих в области упругой неустойчивости, - отрицательной. Для обеспечения квазинулевой жесткости в горизонтальном
направлении упругий модуль и корректор жесткости в упругой опоре включены параллельно.
Для обеспечения существенного трения периферийных гибких упругих стержней 8 о поверхность центрального отверстия, а
также увеличения величины силы трения с увеличением амплитуды их противоположные концы разведены и закреплены в
разведенном положении. Верхние концы периферийных гибких упругих стержней неподвижно прикреплены к верхнему
основанию 4, а нижние закреплены в разведенном положении с помощью кольца 10.
До нагружения весом здания гибкие упругие стержни корректора жесткости прямолинейны, их продольные оси параллельны
оси вертикальной симметрии. Сжатие гибких упругих стержней 6 корректора жесткости до потери устойчивости и вследствие
этого выпучивание их средних частей в радиальных направлениях осуществляется весом здания. Для обеспечения
выпучивания гибких упругих стержней корректора жесткости в радиальных направлениях на торцевых поверхностях оснований
4 и 5 в местах крепления гибких упругих стержней 6 корректора жесткости выполнены радиальные пазы 9 таким образом, что
половина боковой поверхности каждого гибкого упругого стержня со стороны, противоположной его выпученности, охвачена
боковой поверхностью паза.
Гибкие упругие стержни 6 корректора жесткости и стержни 7 и 8 упругого модуля выполнены из отрезков тросов. Диаметр
отрезков тросов корректора жесткости и упругого модуля, их длина и количество зависят от массы здания и подбираются таким
образом, чтобы после завершения монтажа здания деформация упругих опор в вертикальном направлении была равна
расчетной.
В вертикальном направлении эффективная сейсмоизоляция обеспечивается за счет малой жесткости продольно сжатых
гибких упругих стержней 6 корректора жесткости. В горизонтальном - за счет режима квазинулевой жесткости упругого подвеса.
Сейсмостойкое здание работает следующим образом. При вертикальных смещениях грунта фундамент 1 смещается в
вертикальном направлении. Передача смещений от фундамента 1 зданию 2 ослабляется упругими опорами 3. При этом
выпученные гибкие упругие стержни корректоров жесткости 6 начинают упруго деформироваться в вертикальном направлении,
а гибкие упругие стержни упругого модуля 7, 8 перемещаются с трением в центральном отверстии. В случае совпадения
частоты воздействия с собственной частотой вертикальных колебаний здания происходит увеличение амплитуды колебаний.
При этом смещаются гибкие упругие стержни 8 относительно основания 5. Так как стержни 8 разведены, то при их
вертикальном смещении относительно основания 5 увеличивается сила их прижатия к стенке центрального отверстия. При
этом возрастает сила трения периферийных гибких упругих стержней 8 о стенку центрального отверстия основания 5. За счет
этого существенно увеличивается рассеяние энергии резонансных колебаний и уменьшается их амплитуда. При уменьшении
амплитуды колебаний в зарезонансной зоне уменьшается рассеяние их энергии и повышается эффект виброизоляции.
Горизонтальные составляющие сейсмовоздействия вызывают горизонтальные смещения фундамента 1. Передача смещений
зданию 2 также осуществляется через упругие опоры. При горизонтальных смещениях основания 5 вместе с фундаментом 1
гибкие упругие стержни 7, 8 начинают деформироваться в горизонтальном направлении, а параллельно включенные гибкие
упругие стержни корректоров жесткости 6, выходя из неустойчивого положения равновесия, в котором они находились в
статическом состоянии, уменьшают жесткость упругих опор. За счет малой жесткости упругих опор в горизонтальной плоскости
обеспечивается сейсмоизоляция здания на низких частотах в горизонтальных направлениях.
Кроме того, на резонансных частотах ограничение колебаний здания обеспечивается повышенным демпфированием упругих
тросовых элементов. При вертикальных колебаниях и частично при горизонтальных энергия колебаний рассеивается за счет
трения периферийных гибких упругих стержней упругого модуля друг о друга и о стенки центрального отверстия. Разведение
концов периферийных гибких упругих стержней упругого модуля и закрепление их в разведенном положении значительно
44

45.

повышает силу трения гибких упругих стержней о поверхность центрального отверстия с увеличением амплитуды колебаний.
Источники информации
1. Современные методы сейсмозащиты зданий и сооружений. Казина Г.А., Килимник Л.Ш. - Обзор. М.: ВНИИИС, 1987.
2. Патент № 2129644, Никифоров И.С. Сейсмостойкое здание.
3. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов, М.: Наука, 1974, 560 с.
4. Тимошенко С.П. Сопротивление материалов, том второй, М.: Наука, 1965.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Сейсмостойкое здание, содержащее здание, фундамент и упругий подвес, установленный между фундаментом и
перекрытием нижнего этажа здания, выполненный из упругих опор квазинулевой жесткости, размещенных так, что центр масс
здания расположен на вертикальной оси симметрии упругого подвеса, упругие опоры содержат параллельно соединенные
упругие модули с положительной жесткостью и корректоры жесткости, работающие в области упругой неустойчивости, причем
гибкие упругие стержни упругих опор выполнены из отрезков тросов, отличающееся тем, что каждая упругая опора выполнена
из двух оснований, соединенных между собой гибкими упругими стержнями корректора жесткости и упругого модуля, нижнее
основание прикреплено к фундаменту, верхнее - к перекрытию нижнего этажа здания, концы стержней корректора жесткости
закреплены неподвижно в обоих основаниях, места крепления этих стержней в обоих основаниях расположены друг против
друга равномерно по окружностям одинакового диаметра, центры которых расположены на вертикальной оси симметрии
опоры, стержни корректора жесткости сжаты весом здания до потери устойчивости так, что их средние части выпучены в
радиальных направлениях, упругий модуль выполнен из центрального гибкого упругого стержня и периферийных гибких
упругих стержней, один конец центрального стержня и концы периферийных стержней закреплены неподвижно в верхнем
основании, продольная ось центрального стержня совпадает с вертикальной осью симметрии опоры, места крепления
периферийных стержней расположены равномерно по окружности с центром на вертикальной оси симметрии опоры, другие
концы периферийных стержней и другой конец центрального стержня введены в центральное отверстие нижнего основания с
возможностью продольного перемещения с трением, далее концы периферийных стержней разведены и закреплены в
разведенном положении.
2. Сейсмостойкое здание по п.1, отличающееся тем, что на торцевых поверхностях обоих оснований, обращенных в сторону
выпученностей стержней корректора жесткости, в местах крепления этих стержней выполнены радиальные пазы так, что
половина боковой поверхности каждого стержня со стороны, противоположной его выпученности, охвачена боковой
поверхностью паза.
3. Сейсмостойкое здание по п.1, отличающееся тем, что места крепления периферийных стержней упругого модуля в верхнем
основании выполнены так, что каждое место крепления периферийного стержня расположено на одинаковых расстояниях от
мест крепления соседних стержней корректора жесткости.
РИСУНКИ
,
,
45

46.

46

47.

ПРУЖИННЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР С ДЕМПФИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19) RU
(11) 2370687
(13) C1
(51) МПК
F16F7/14 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: по данным на 17.11.2011 - может прекратить свое действие
Пошлина: учтена за 3 год с 02.04.2010 по 01.04.2011
47

48.

(21), (22) Заявка: 2008112640/11, 01.04.2008
(24) Дата начала отсчета срока действия
патента:
01.04.2008
(45) Опубликовано: 20.10.2009
(56) Список документов, цитированных в
отчете о
поиске: RU 2173803 C2, 20.09.2001. RU
2258847 C2, 20.08.2005. JP 3036375 A,
18.02.1991. US 5897093 A, 27.04.1999.
(72) Автор(ы):
Минасян Минас Арменакович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования Военноморская академия имени Адмирала Флота
Советского Союза Н.Г. КУЗНЕЦОВА (RU)
Адрес для переписки:
197045, Санкт-Петербург, П-45,
Ушаковская наб., 17/1, ГОУ ВПО
Военно-морская академия имени
Адмирала Флота Советского Союза Н.Г.
КУЗНЕЦОВА
(54) ПРУЖИННЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР С ДЕМПФИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ
(57) Реферат:
Изобретение относится к средствам защиты от механических воздействий. Виброизолятор содержит спиральную
цилиндрическую пружину, демпфирующий элемент из стального каната, навитый по спирали на проволоку этой
пружины, и средство оконцовки концов демпфирующего элемента. Демпфирующий стальной канатный элемент
выполнен с дополнительным демпфирующим элементом. Достигается повышение эффективности демпфирования.
3 з.п. ф-лы, 1 ил.
48

49.

Изобретение относится к средствам защиты от механических воздействий, а именно к виброизоляторам с
упругодемпфирующим элементом.
Известен пружинный виброизолятор с демпфирующим элементом (Патент РФ
2173803, кл. F16F 7/14, опублик.
20.09.2001 Бюл. 3 26) [1] - прототип. Пружинный виброизолятор с демпфирующим элементом [1] содержит
спиральную цилиндрическую пружину, проушины для крепления с одной стороны к виброизолируемому объекту, а с
другой - к фундаменту или раме, демпфирующий элемент, средства оконцовки и крепления концов демпфирующего
элемента. Демпфирующим элементом виброизолятора служит стальной канат, который навит на пружину.
Однако коэффициент демпфирования известного виброизолятора [1] недостаточно высок.
Предлагаемое изобретение направлено на усовершенствование пружинных виброизоляторов с демпфирующим
средством.
Это достигается за счет того, что наряду с основным демпфирующим элементом из стального каната виброизолятор
содержит дополнительный демпфирующий элемент, выполненный, по крайней мере, в виде оболочки основного
элемента.
Данное техническое решение поясняется чертежом, на котором изображен пружинный виброизолятор с
демпфирующими элементами, установленный между виброизолируемым объектом и фундаментом (рамой).
Пружинный виброизолятор с демпфирующим элементом содержит спиральную цилиндрическую пружину 1, которая
для простоты на фигуре изображена одновитковой конструкции (частный случай), проушины 2, 3 для крепления с
одной стороны к виброизолируемому объекту 4, а с другой - к фундаменту или раме 5, основной демпфирующий
стальной канатный элемент 6 и средства оконцовки 7, 8 и крепления концов основного демпфирующего элемента 6.
Позиции: 9 - лапа виброизолируемого объекта; 10 - кронштейн рамы (основания или фундамента); 11, 12 крепежные средства; 13 - буфер; 14 - дополнительный демпфирующий элемент, выполненный, по крайней мере, в
виде оболочки.
Дополнительный упругий элемент - оболочка 14 из, по крайней мере, композиционного материала. Причем оболочка
14 может быть, по крайней мере, вулканизирована - приварена к основному демпфирующему стальному канатному
элементу 6 или образована каким-либо способом, например покрытием из композиционной мастики и т.п.
Пружинный виброизолятор с демпфирующим элементом работает следующим образом.
При работе виброизолируемого объекта 4 от воздействия вибрации и удара как со стороны объекта 4, так и со
стороны основания 5 происходит ослабление как низких, так и высоких частот благодаря самой пружине 1, которая
не обладает демпфирующим эффектом.
Демпфирующий эффект обеспечивают демпфирующие элементы 6 и 14 за счет упругих деформаций и внутреннего
(вязкого) трения в материале проволок, внешнего (сухого) трения между проволоками жил стального каната,
витками пружин 1 и канатного жгута с одной стороны и внутреннего трения (вязкого) композиционного материала 14
с другой стороны.
При больших амплитудах колебаний резко возрастает степень демпфирования, что обеспечивает минимальный
коэффициент динамичности на резонансной частоте.
При ударах резиновый элемент 13 работает в качестве буфера.
Цилиндрические пружины широко применяются в качестве упругих элементов подвесок транспортных средств для
поглощения ударов и обеспечения необходимой плавности.
Пружины не обладают демпфирующим эффектом, поэтому для быстрого гашения колебаний одновременно
применяют гасящие элементы. Наибольшее распространение получили телескопические амортизаторы
двустороннего действия. Однако они требуют дальнейшего усовершенствования по их упрощению, снижению
себестоимости, уменьшению массогабаритных показателей, увеличению эффективности, надежности и т.п.
Предложенное техническое решение в некоторой степени близко к указанным требованиям.
49

50.

Таким образом, изобретение соответствует критерию ее «новизны». Какие-либо другие виброизоляторы с
указанными выше преимуществами неизвестны.
Формула изобретения
1. Пружинный виброизолятор с демпфирующим элементом, содержащий спиральную цилиндрическую пружину,
демпфирующий элемент из стального каната, навитый по спирали на проволоку этой пружины, и средство
оконцовки концов демпфирующего элемента, отличающийся тем, что демпфирующий стальной канатный элемент
выполнен с дополнительным демпфирующим элементом.
2. Пружинный виброизолятор с демпфирующим элементом по п.1, отличающийся тем, что дополнительный
демпфирующий элемент выполнен по крайней мере в виде оболочки основного демпфирующего стального
канатного элемента.
3. Пружинный виброизолятор с демпфирующим элементом по п.2, отличающийся тем, что дополнительный
демпфирующий элемент - оболочка выполнен по крайней мере из композиционного материала.
4. Пружинный виброизолятор с демпфирующим элементом по п.2, отличающийся тем, что дополнительный
демпфирующий элемент - оболочка по крайней мере вулканизирован - приварен к основному демпфирующему
стальному канатному элементу.
РИСУНКИ
50

51.

51

52.

УДАРОВИБРОИЗОЛЯТОР
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19) RU
(11) 2383795
(13) C1
(51) МПК
F16F7/14 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: по данным на 17.11.2011 - действует
Пошлина: учтена за 3 год с 23.12.2010 по 22.12.2011
(21), (22) Заявка: 2008150692/11,
22.12.2008
(24) Дата начала отсчета срока
действия патента:
22.12.2008
(45) Опубликовано: 10.03.2010
(56) Список документов,
цитированных в отчете о
поиске: RU 2341704 C1,
20.12.2008. RU 55061 U1,
27.07.2006. JP 5106684 A,
27.04.1993. US 4586689 A,
06.05.1986.
(72) Автор(ы):
Минасян Армен Минасович (RU),
Минасян Минас Арменакович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования "СанктПетербургский государственный морской
технический университет" (RU)
Адрес для переписки:
190008, Санкт-Петербург, ул.
Лоцманская, 3, СПбГМТУ,
патентный отдел, Г.А.
Косовцевой
(54) УДАРОВИБРОИЗОЛЯТОР
(57) Реферат:
Изобретение относится к средствам защиты от ударов и вибрации. Ударовиброизолятор содержит
опорные элементы с петлеудерживающими средствами, упругий элемент в виде витой пружины сжатия,
52

53.

основной и дополнительный гасящие элементы, регулировочные элементы натяжения пружин, буферы
плавного ограничения хода пружин и гасящих элементов, шумоизолирующие средства. Основной
гасящий элемент из непрерывного стального каната соединяет опорные элементы поочередным
плетением с образованием петель с фиксацией в петлеудерживающих элементах. Дополнительный
гасящий упругий элемент из стального каната перпендикулярно переплетен с рабочими частями
основного канатного гасящего элемента по спирали. Основной и дополнительный гасящие элементы
выполнены с разделительными кольцами с соответствующими петлеудерживающими элементами.
Достигается повышение надежности и эффективности ударовиброзащиты, упрощение конструкции и
увеличение срока службы. 8 ил.
Изобретение относится к средствам защиты от ударов и вибрации, а именно к подвескам транспортных
средств и других объектов техники.
К ударовиброзащитным устройствам относятся широко известные во всем мире подвески автомобилей,
тракторов, тележек рельсового транспорта, троллейбусов и т.д.
Спиральная пружина в подвесках, например, автомобиля [Автомобиль: Основы конструкции: Учебник для
вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». / Н.Н.Вишняков, В.К.Вахламов,
А.Н.Нарбут и др. - М.: Машиностроение, 1986. - 304 с. (рис.147, с.188, рис.151, с.191, рис.157, 158, с.198,
рис.159, с.199).] служит для смягчения толчков и ударов, возникающих при наезде колес на неровности
дороги.
Однако у пружин слабая демпфирующая способность вследствие малого внутреннего трения в
материале [Автомобиль: Основы конструкции: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и
автомобильное хозяйство». / Н.Н.Вишняков, В.К.Вахламов, А.Н.Нарбут и др. - М.: Машиностроение, 1986.
- 304 с. (рис.147, с.188, рис.151, с.191, рис.157, 158, с.198, рис.159, с.199).] - 161, а также малая
устойчивость в направлении, перпендикулярном его оси [2] - 161, т.е. отношение высоты H0
ненагруженной пружины к его диаметру D равна
, поэтому спиральная пружина в
подвесках автомобиля для смягчения толчков и ударов обладает значительной гибкостью [3] - 746.
При движении автомобиля в результате наезда колес на неровности дороги возникают колебания кузова
53

54.

и колес. Эти колебания гасятся с помощью гасящего устройства, например гидравлического
амортизатора [1] - 189.
Существенными недостатками известных гасящих устройств, например гидравлических амортизаторов,
являются ухудшение характеристик при перепадах температур, сложность и ненадежность конструкции,
однонаправленность движения, особый уход, техническое обслуживание и ремонт.
Известно также пружинно-канатное виброизолирующее устройство, содержащее опорные элементы с
петлеудерживающими средствами, упругий элемент, выполненный в виде витой пружины сжатия,
гасящей элемент, соединяющий опорные элементы поочередным плетением с образованием петель с
фиксацией в петлеудерживающих элементах. Участки каната около петлеудерживающих элементов
каждой из смежных петель расположены в непосредственной близости друг от друга. В одном из
опорных элементов выполнены отверстия диаметром, достаточным для установки или замены пружины
сжатия. Пружина снабжена средством регулировки, выполненным в виде, по крайней мере, одной шайбы,
размещенной в центральном отверстии под пружину с возможностью упора на раму [Патент на
изобретение РФ
2007119256/11 (020991) «Виброизолирующее устройство». Решение о выдаче от
12.05.2008 г. (прототип)].
Существенными недостатками известного пружинно-канатного виброизолятора [5] являются
ограниченный ход (незначительная, малая гибкость) пружины 20-50 мм, т.е. 3,6-2,3 Гц, а также
недостаточная эффективность демпфирования гасящего устройства, что для автомобильных
(тракторных) подвесок (тележек рельсового транспорта) не может быть использовано.
Техническими результатами данного изобретения являются:
1. Повышение эффективности ударовиброзащиты.
2. Упрощение конструкции.
3. Повышение надежности и увеличение срока службы.
Указанные особенности достигаются тем, что ударовиброизолятор содержит гибкие пружины сжатия с
соотношением высоты Н0 к диаметру D каждой пружины, равным
, при этом основной и
дополнительный гасящие элементы выполнены с разделительными кольцами с соответствующими
петлеудерживающими элементами, которые в совокупности придают ударовиброизолятору по крайней
мере двухкаскадную квазибаллонообразную форму.
Ударовиброизолятор может быть также выполнен по крайней мере плетением из стального каната или
вулканизацией.
Разделительные кольца обеспечивают:
1) устойчивость ударовиброизолятора при ударах и толчках с амплитудой перемещения 150-255 мм;
2) минимальное увеличение диаметра при деформации оболочек, т.е. изменение сферической формы на
эллипсообразную форму;
3) высокую эффективность гашения колебаний благодаря конструкции самого стального каната многожильности, плетению каната с канатом, вулканизации канатной оболочки, многокаскадности
баллонов, возможности наполнения баллонов газом (воздухом);
4) большую грузоподъемность;
5) высокую плавность хода благодаря применению (вместо гидравлического амортизатора в качестве
54

55.

гасящего устройства) гасящего устройства, выполненного в виде баллонов из стального каната по
крайней мере плетением или вулканизацией.
Техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен ударовиброизолятор с разрезом
справа от оси симметрии, на фиг.2 - продольный разрез ударовиброизолятора; на фиг.3 - то же, вид
снизу; на фиг.4 - вид сверху; на фиг.5 - вид ударовиброизолятора в сборе, где основной канатный
гасящий элемент выполнен с дополнительным гасящим элементом из стального каната плетением
основного канатного гасящего элемента; на фиг.6 - вид ударовиброизолятора в сборе, где основной
канатный элемент вулканизирован с дополнительным гасящим элементом; на фиг.7 - общий вид
ударовиброизолятора, где основной гасящий канатный элемент выполнен без дополнительного гасящего
элемента; на фиг.8 - то же, в сборе с предварительным натяжением пружины.
Ударовиброизолятор содержит по крайней мере две гибкие пружины 1,2 с отношением высоты Н 0 к
диаметру D каждой пружины, равным
, опорные элементы 3, 4 и 5, 6, по крайней мере пару
разделительных кольцевых элементов 7, 8 и пару основных 9, 10 и дополнительных 11, 12 упругих
гасящих элементов, петлеудерживающие элементы 13, 14, 15.
По крайней мере пара основных гасящих элементов 9, 10, выполненных из непрерывного стального
каната, соединяющих опорные элементы 3, 4 поочередным плетением с образованием петель А, В, С, Е
с фиксацией в петлеудерживающих элементах 13 опорных элементов 3, 4 и 14 разделительных
кольцевых элементов 7, 8, а затем плетением от них к петлеудерживающим элементам 15 опорных
элементов 5, 6 (фиг.1), в совокупности имеет форму по крайней мере двойного двухкаскадного
квазибаллона 16.
Регулировочные элементы натяжения 17, 18, 19 пружин 1, 2 размещены в отверстии Е (фиг.2) опорных
элементов 5, 6 (фиг.5, 6). Отверстие Е (фиг.2) предназначено также для замены пружин 1, 2
ударовиброизолятора. Регулировочные средства могут быть выполнены из композиционных материалов.
Средства 20, 21 предназначены для крепления ударовиброизолятора между рамой 22 и балкой моста 23
автомобиля.
У представленного на фиг.5 ударовиброизолятора в сборе основной гасящий элемент 24, выполненный
из непрерывного стального каната, содержит дополнительный гасящий элемент 25 также из стального
каната, перпендикулярно переплетенный с рабочими частями - «отрезками» основного гасящего
элемента 24 по спирали. А на фиг.7, 8 дополнительное гасящее устройство отсутствует. Испытаниями и
полученными нагрузочными характеристиками подтверждаются эффективность и актуальность
ударовиброизолятора без дополнительного гасящего элемента (фиг.7, 8).
Между наружными плоскостями опорных элементов 3 и 5 (фиг.1), рамой 22 и балкой моста 23 (фиг.2)
предусмотрены шумоизолирующие средства из композиционного материала (на фиг.1-8 не показаны).
С внутренней стороны опорного элемента 3, фиг.1, и перед средствами регулирования 17 (фиг.2) при
необходимости могут быть рассмотрены буферы 26, 27 (фиг.6) для плавного ограничения хода при
чрезмерно сильных толчках - ударах.
Ударовиброизолятор, представленный на фиг.1, 2, 6, обеспечивает возможность применения внутри
квазибаллона воздуха (газа), следовательно, он может быть применен в качестве пружиннопневматической (комбинированной) подвески, например, в автомобилях, тележках рельсового
транспорта.
Последняя особенность позволяет применять ударовиброизолятор в тех автомобилях, у которых
полезная нагрузка меняется в широких пределах (грузовых автомобилях, автобусах).
Ударовиброизолятор, например, в качестве подвески автомобиля работает следующим образом.
При наезде колес автомобиля на неровность дороги пружины 1, 2 ударовиброизолятора сжимаются,
значительно смягчая удар, передаваемый от колес на кузов. Разжимаясь, пружины 1, 2 (фиг.1) сообщают
55

56.

кузову колебания, которым подбором соответствующей характеристики пружин можно придать желаемый
характер. Здесь важно отметить, что для этого ударовиброизолятор обеспечивает возможность
достижения необходимой характеристики путем замены пружин 1, 2 или с помощью регулировочных
средств 17, 18, 19 (фиг.2).
Пружины 1, 2 позволяют исключить копирование кузовом профиля дорожных неровностей и улучшить
плавность хода автомобиля. При этом создается возможность движения без неприятных ощущений и
быстрой утомляемости людей и повреждений перевозимых грузов.
При движении автомобиля в результате наезда колес на неровности дороги возникают колебания кузова
и колес. Эти колебания гасятся с помощью основных 9, 10 (фиг.1), 24 (фиг.5) и дополнительных 11, 12
(фиг.1), 25 (фиг.5) гасящих элементов. Принцип действия гасящих элементов сводится к превращению
механической энергии колебаний за счет трения жил каната или плетения (основного и дополнительного
гасящих канатных элементов) или наличия вулканизации в тепловую энергию и последующему ее
рассеянию. В результате указанных трений обеспечивается гашение колебаний.
Главная особенность ударовиброизолятора заключается в основном и дополнительном гасящих
элементах, которые заменяют функцию гидравлических или газовых амортизаторов в традиционных
подвесках транспортных средств.
Учитывая представленные выше особенности ударовиброизолятора, а также реализацию одного из
вариантов фиг.7, 8 опытного образца, техническое решение является полезным. Реализация
предложенной новой нетрадиционной идеи впервые в указанных выше, а также других объектах техники
откроет путь к созданию новых поколений высокоэффективных, надежных и долговечных
ударовиброизоляторов.
Анализ известных технических решений в данной области и в смежных отраслях показывает, что такие
конструкции ударовиброизоляторов с указанными особенностями, преимуществами и отличительными
признаками не имеются.
Источники информации
1. Автомобиль: Основы конструкции: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное
хозяйство». / Н.Н.Вишняков, В.К.Вахламов, А.Н.Нарбут и др. - М.: Машиностроение, 1986. - 304 с.
(рис.147, с.188, рис.151, с.191, рис.157, 158, с.198, рис.159, с.199).
2. Автомобиль: Основы конструкции: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное
хозяйство». / Н.Н.Вишняков, В.К.Вахламов, А.Н.Нарбут и др. - М.: Машиностроение, 1986. - 304 с.
(рис.147, с.188, рис.151, с.191, рис.157, 158, с.198, рис.159, с.199).
3. Пономарев С.Д., Бидерман В.Л., Лихарев К.К. и др. Расчеты на прочность в машиностроении. Том I.
Под ред. Пономарева С.Д. - М.: Машгиз, 1956. - 384 с. (с.704-834).
4. Патент на полезную модель РФ
Бюл.
55061. «Виброизолирующее устройство». Опубликовано: 27.07.2006.
21. Авторы: Минасян М.А., Минасян A.M. (аналог).
5. Патент на изобретение РФ
2007119256/11(020991) «Виброизолирующее устройство». Решение о
выдаче от 12.05.2008 г. Авторы: Минасян A.M., Минасян М.А. (прототип).
Формула изобретения
Ударовиброизолятор, содержащий опорные элементы с петлеудерживающими средствами, упругий
элемент в виде витой пружины сжатия, основной гасящий элемент из непрерывного стального каната,
соединяющий опорные элементы поочередным плетением с образованием петель с фиксацией в
петлеудерживающих элементах, дополнительный гасящий упругий элемент также из стального каната,
56

57.

перпендикулярно переплетенного с рабочими частями - «отрезками» основного канатного гасящего
элемента по спирали, регулировочные элементы натяжения пружин, буферы плавного ограничения хода
пружин и гасящих элементов, шумоизолирующие средства, отличающийся тем, что ударовиброизолятор
содержит гибкие пружины сжатия с соотношением высоты Н0 к диаметру D каждой пружины равным
, при этом основной и дополнительный гасящие элементы выполнены с разделительными
кольцами с соответствующими петлеудерживающими элементами, которые в совокупности придают
ударовиброизолятору по крайней мере двухкаскадную квазибаллонообразную форму.
РИСУНКИ
57

58.

58

59.

59

60.

60

61.

61

62.

ВИБРОИЗОЛЯТОР ШКВОРНЯ
62

63.

(57) Реферат:
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19) RU
(11) 2380591
(13) C1
(51) МПК
F16F3/10 (2006.01)
B61F5/20 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: по данным на 17.11.2011 - может прекратить свое действие
Пошлина:
(21), (22) Заявка: 2008130011/11,
21.07.2008
(24) Дата начала отсчета срока
действия патента:
21.07.2008
(45) Опубликовано: 27.01.2010
(56) Список документов,
цитированных в отчете о
поиске: SU 1789392 A1, 23.01.1993. JP
2002362362 A, 18.12.2002. JP
2006096137 A, 13.04.2006.
(72) Автор(ы):
Минасян Минас Арменакович (RU),
Минасян Армен Минасович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования Военно-морская академия
имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г.
КУЗНЕЦОВА (RU)
Адрес для переписки:
197045, Санкт-Петербург, П-45,
Ушаковская наб., 17/1, ГОУ ВПО
Военно-морская академия имени
Адмирала Флота Советского Союза
Н.Г. КУЗНЕЦОВА
(54) ВИБРОИЗОЛЯТОР ШКВОРНЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области тепловозостроения и путевых машин. Виброизолятор содержит упругие элементы,
расположенные между опорными кольцами, и средство крепления упругих элементов к опорным кольцам. Упругие
элементы выполнены из трех пружин, расположенных равномерно по окружности опорных колец, или пружин с
дополнительным упругим элементом. Средство крепления упругих элементов выполнено из двух стаканов с
63

64.

болтовым или тросовым соединением. Пружины или все установлены между опорными кольцами без
предварительного натяжения, или с предварительным натяжением, или часть пружин установлена без
предварительного натяжения, а часть - с предварительным натяжением, или часть с предварительным натяжением,
без предварительного натяжения и часть с зазором. Достигается упрощение конструкции и надежность крепления
упругих элементов. 5 ил.
Изобретение относится к области тепловозостроения и путевых машин, а именно к виброизоляторам шкворня для
снижения вибрации и шума, передаваемых от ходовой части к раме машины и наоборот. Изобретение может быть
также использовано в любой области техники.
Известен виброизолятор шкворня тепловозов и путевых машин [1, 2], который содержит опорные кольца и упругий
резиновый элемент, вулканизированный между опорными кольцами.
Существенными недостатками указанного виброизолятора являются ограниченные температурные и механические
свойства, изменения с течением времени динамических характеристик.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату являются
цельнометаллический виброизолятор, содержащий опорные диски, один из которых имеет внутренний центральный
выступ с резьбовым отверстием, прикрепленные к внутренним поверхностям опорных дисков и равномерно
расположенные по окружности упоры с шайбами, упругие элементы, расположенные между последними, и демпфер
[3].
Недостатками известного виброизолятора являются сложность и ненадежность крепления упругих элементов.
Техническим результатом данного изобретения является обеспечение простоты конструкции и надежности
крепления упругих элементов.
Данный технический результат достигается тем, что виброизолятор шкворня выполнен с упругими элементами из по
крайней мере или не менее из трех пружин, расположенных равномерно по окружности опорных колец, или пружин с
дополнительными упругими элементами, а средство крепления упругих элементов выполнено или из двух стаканов с
болтовыми соединениями или с тросовыми соединениями.
При этом пружины или все установлены между опорными кольцами без предварительного натяжения или с
предварительными натяжениями или часть пружин установлена без предварительного натяжения, а часть, с
натяжением, или часть с натяжением, без натяжения и часть с зазором.
На фиг.1 изображен общий вид виброизолятора, поперечный разрез, на фиг.2 - вид сверху.
На фиг.3 изображен общий вид виброизолятора, поперечный разрез с тросовым соединением, на фиг.4 - вид сверху.
На фиг.5 изображен общий вид виброизолятора, поперечный разрез с болтовым соединением и дополнительными
упругими элементами между тарелками, например из резины, тарельчатых пружин и т.д.
Виброизолятор шкворня содержит опорные кольца 1 и 2, упругие элементы из пружин 3, средство крепления упругих
элементов 3 к опорным кольцам 1,2, состоящее, например, из стаканов 4, 5 и болтового соединения 6 с стопорным
элементом 7 (фиг.1).
Представленный на фиг.2 виброизолятор содержит также дополнительные упругие элементы, например, в виде
резиновых втулок 8 или тарельчатых пружин 9.
На фиг.4, 5 дополнительные элементы 10 выполнены, например, из металлической или натуральной резины,
которые имеют цилиндрическую форму и размещены внутри пружин 3, выполнены в виде отрезков 11, 12 стального
троса, кольца которых закреплены к кольцам, например, сваркой 13. Виброизолятор шкворня работает следующим
образом. При наезде колес на неровность или через соединения концов рельс с дефектами пружина 1
виброизолятора сжимается, значительно смягчая удар, передаваемый от колес на тележку и раму. Разжимаясь,
пружина 1 сообщает тележке и раме колебания, которым подбором соответствующей характеристики упругих
элементов 1, 2, 3, 4, а также используя возможность установки упругих элементов в различных вариантах, т.е. с
предварительным натяжением, без предварительного натяжения или с зазором, можно придать желаемый характер.
64

65.

Применение виброизолятора шкворня указанной конструкции позволяет исключить копирование рамой профиля
железнодорожных неровностей и улучшить плавность хода поезда, при этом создается возможность движения без
неприятных ощущений и быстрой утомляемости людей и повреждений перевозимых грузов.
Благодаря возможности варьирования одновременного использования упругих элементов (в различных сочетаниях)
и применяемых способов крепления обеспечивается изменение основных характеристик виброизолятора при
постоянных габаритных размерах и надежность работы виброизолятора.
Источники информации
1. Рахматулин М.Д. Ремонт тепловозов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1997. 447 с.
2. Тепловоз ТГМБА: Руководство по эксплуатации и обслуживанию. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Транспорт, 1977. 173
с.
3. Ильинский B.C. Защита РЭА и прецизионного оборудования от динамических воздействий. - М.: Радио и связь,
1982. - 296 с. (рис.8.21. с.253).
Формула изобретения
Виброизолятор шкворня, содержащий опорные кольца, упругие элементы, расположенные между последними,
средство крепления упругих элементов к опорным кольцам, отличающийся тем, что упругие элементы выполнены
или из не менее трех пружин, расположенных равномерно по окружности опорных колец, или из пружин с
дополнительным упругим элементом, а средство крепления упругих элементов выполнено из двух стаканов или с
болтовым соединением, или с тросовым соединением, при этом пружины или все установлены между опорными
кольцами без предварительного натяжения, или с предварительным натяжением, или часть пружин установлена без
предварительного натяжения, а часть с предварительным натяжением, или часть с предварительным натяжением, а
часть без предварительного натяжения и часть с зазором.
РИСУНКИ
65

66.

66

67.

67

68.

68

69.

69

70.

70

71.

71

72.

72

73.

Сейсмозащитное демпфирующее устройство для КНС с компенсаторами для трубопроводов по ГОСТ 25756-83
73

74.

74

75.

Principle of functioning of smart solution to clean high power lines in
cold climate Edison Hover Caicedo Espinoza
https://munin.uit.no/handle/10037/13437
75

76.

https://munin.uit.no/bitstream/handle/10037/13437/thesis.pdf?sequence=2
&isAllowed=y
76

77.

77

78.

78

79.

79

80.

Аннотация. В статье представлен расчет основных характеристик
нового устройства СГВК, которое может быть применено для
зашиты проводов, грозозащитных тросов, оптоволоконных кабелей
на BJI классов напряжения 10750 кВ. Она может быть использована
для демпфирования, расстраивания колебаний и как ограничитель
голодедообразования.
Ключевые слова: пляска проводов, голалѐдообразование, спиральный
демпфер, способ разрушения гололедообразования ( ледяных наростов) на воздушных проводах линий
электропередач (ЛЭП) с помощью демпфирующей петли, расположенной в месте крепления кабеля
электрических опорах с самими опорами ( смотри изобретение № 154506 «Панель противовзрывная»
разрушение ледяного нароста , происходит при демпфирующих нагрузках» )
80

81.

Введение Конструктивные решения повышения
ДЕМПФИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ ПРОВОДОВ ВОЗДУШНЫХ
ЛИНИЙ и вантовых тросов В УСЛОВИЯХ
ГОЛОЛЕДООБРАЗОВАНИЯ и Способ разрушения гололедообразования ( ледяных наростов)
на воздушных проводах линий электропередач (ЛЭП) с помощью демпфирующей петли, расположенной в месте
крепления кабеля электрических опорах с самими опорами ( смотри изобретение № 154506 «Панель
противовзрывная» разрушение ледяного нароста , происходит при демпфирующих нагрузках» ), что
не позволяет проводам вантовым тросам, проводам колебаться с большой амплитудой. Тем самым ветер гасит
сам себя
Введение
В настоящее время для передачи энергии на большие расстояния,
благодаря относительно небольшой стоимости широко применяют
воздушные линии электропередачи (ЛЭП) . Одним из основных элементов
ЛЭП являются провода.
81

82.

Повышения надежности ОГРАНИЧИТЕЛЯ
ГОЛОЛЕДООБРАЗОВАНИЯ И КОЛЕБАНИЙ ПРОВОДОВ
ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ и увеличивающего
демпфирующею способность соединения воздушных линий с
использованием ограничителя гололедообразования по патенту №
2249893
https://patents.google.com/patent/US6518497
82

83.

83

84.

84

85.

85

86.

86

87.

Антивибрационные демпфирующие петли для исключит обрушения ЛЭП от урагана, линий электропередач (ЛЭП), рекламных щитов, навесного вентиляционноге
о оборудования на фасада здания. Благодаря изобретениям организации "Сейсмофонд" ОГРН 1022000000824 : № 2010136746, 165076, 154506, и изобретениям
87

88.

проф.дтн Уздина А М № 1168755, 1174616, 1143895, с помощью ФПС выполненное с контролируемым натяжением ФПС, на протяжных
88

89.

89

90.

90

91.

91

92.

92

93.

93

94.

94

95.

95

96.

96

97.

97

98.

98

99.

99

100.

100

101.

101

102.

РИС. «Эскизы воздушной линии электропередач с применением способа
разрушения гололедообразования ( ледяных наростов) на воздушных
проводах линий электропередач (ЛЭП) с помощью демпфирующей петли,
расположенной в месте крепления кабеля электрических опорах с самими
опорами ( смотри изобретение № 154506 «Панель противовзрывная»
разрушение ледяного нароста , происходит при демпфирующих нагрузках» )
При эксплуатации воздушных линий электропередач в ряде северных и горных
регионов возникает проблема обледенения проводов и других конструкций в
зимний период. Высокая влажность, ветры, резкие перепады температуры
воздуха способствуют образованию наледи на проводах воздушных линий.
При этом вес обледеневших проводов возрастает в несколько раз, а толщина
слоя льда достигает иногда до 100 мм. Наличие гололеда обуславливает
дополнительные механические нагрузки на все элементы воздушных линий.
При значительных гололедных отложениях возможны обрывы проводов,
тросов, разрушения арматуры, изоляторов и даже опор воздушных линий.
Гололед может откладываться по фазным проводам достаточно
неравномерно. Стрелы провеса проводов с гололедом и без гололеда могут
отличаться нанесколько метров. Неравномерность отложения льда на
фазных проводах, приводящая к различным значениям стрел провеса, а
также неодновременный сброс гололеда при его таянии, вызывающий
«подскок» отдельных проводов, могут привести к перекрытию воздушной
изоляции. Гололед является одной из причин «пляски» проводов, способной
привести к их схлестыванию.
102

103.

103

104.

104

105.

105

106.

106

107.

107

108.

108

109.

109

110.

110

111.

111

112.

112

113.

113

114.

114

115.

115

116.

116

117.

117

118.

Авторы американской фрикционо- кинематических
демпфирующих системы поглощения сейсмической энергии
DAMPERS CAPACITIES AND DIMENSIONS ученые США и Японии Peter
Spoer, CEO Dr.
Imad Mualla, CTO https://www.damptech.com GET
IN TOUCH WITH US!
118

119.

Изобретение патент ПАНЕЛЬ ПРОТИВОВЗРЫВНАЯ легко сбрасываемые
конструкции изобретатель Коваленко
119

120.

В результате сетевые энергокомпании и потребители несут крупные
убытки, а восстановление оборванных проводов - дорогостоящий и
трудоемкий процесс , не применяя, новый способ разрушения
гололедообразования ( ледяных наростов) на воздушных проводах линий электропередач
(ЛЭП) с помощью демпфирующей петли, расположенной в месте крепления кабеля
электрических опорах с самими опорами ( смотри изобретение № 154506 «Панель
противовзрывная» разрушение ледяного нароста , происходит при демпфирующих
нагрузках» )
Среднее время ликвидации гололедных аварий превышает среднее время
ликвидации аварий, вызванных другими причинами, в 10 и более раз. Поэтому
во всем мире целым рядом компаний и организаций активно ведутся
исследования и разработка способов и устройств для борьбы со льдом на
линиях электропередач. Вопросам исследования гололедообразования и
борьбы с ним посвящено большое количество научных публикаций.
Анализ технических источников и систем мониторинга эксплуатации ЛЭП
ряда сетевых компаний показывает, что гололедные отложения на проводах
и тросах высоковольтных линий происходят при температуре воздуха около
-5 °С и скорости ветра 5...10 м/с. Как правило, полная масса гололедноизморосевых отложений оценивается для упрощенного случая, когда весь
намерзший лед на проводе приводится к форме полого цилиндра льда с
толщиной стенки, равной «Идеализированное представление гололеда на
проводах»
Допустимая толщина стенки гололеда для линий с различным
номинальным напряжением зависит от климатического района.
Нормативная толщина стенки гололеда, мм, для высоты 10 м над
поверхностью земли
Обзор существующих способов, устройств и систем для борьбы с гололедом
на проводах линий электропередач
Основным методом борьбы с гололедом при эксплуатации протяженных
воздушных линий является его плавка за счет нагревания проводов
протекающим по ним током. Существует достаточно большое количество
схем плавки гололеда, определяемых схемой электрической сети, нагрузкой
потребителей, возможностью отключения линий и другими факторами.
Плавка гололеда переменным током применяется только на линиях с
напряжением ниже 220 кВ с проводами сечением меньше, чем 240 мм .
120

121.

Схема плавки гололеда переменным током искусственного короткого
замыкания не экономична. Способ разрушения гололедообразования ( ледяных
наростов) на воздушных проводах линий электропередач (ЛЭП) с помощью
демпфирующей петли, расположенной в месте крепления кабеля электрических опорах с
самими опорами ( смотри изобретение № 154506 «Панель противовзрывная»
разрушение ледяного нароста , происходит при демпфирующих нагрузках» ) не
требует тока, более простой способ, за счет демпфирования
Профессор и предприниматель из канадского города Дартмут (Dartmouth)
Виктор Петренко вместе со своими коллегами по университету и
специалистами американской компании Ice Engineering LLC (штат НьюХэмпшир) изобрели относительно дешѐвый и эффективный способ
предотвращения обледенения проводов линий электропередачи [6].
Новая технология получила название "система противообледенения на
основе кабеля с переменным сопротивлением" (variable resistance cable (VRC)
de-icing system). Система представляет собой незначительные модификации
кабеля и сделанные из готовых компонентов электронные устройства,
позволяющие путѐм переключения производить изменение электрического
сопротивления стандартной линии электропередачи с низкого на высокое.
Высокое сопротивление автоматически вызывает нагрев, благодаря
которому происходит плавление образовавшегося инея или льда, либо,
прежде всего, предотвращает нарастание льда на проводах.
По словам вице-президента компании Ice Engineering LLC г-на Мартинеза,
возможна установка системы как часть регулярно проводимого процесса
планово-предупредительного технического обслуживания и ремонта, а
также планируется обеспечение как ручного, так и автоматического
управления системой.
Однако, хотелось бы отметить, что как и любой другой способ,
использующий нагрев проводов, применение такой системы требует больших
затрат энергии и обладает низкой энергетической эффективностью.
Новый способ разрушения гололедообразования ( ледяных наростов) на воздушных
проводах линий электропередач (ЛЭП) с помощью демпфирующей петли,
расположенной в месте крепления кабеля электрических опорах с самими опорами (
смотри изобретение № 154506 «Панель противовзрывная» разрушение ледяного
нароста , происходит при демпфирующих нагрузках» ) разработан в СПб ГАСУ
121

122.

Применение композитных проводов повышенной прочности
В качестве пассивной меры борьбы с гололедом на проводах линий
электропередач, в районах с небольшим намерзанием льда, могут
использоваться различные провода повышенной прочности. Повышение
прочностных характеристик современных проводов происходит, в основном,
за счет применения новых композитных материалов. Такие провода
выдерживают большие нагрузки, по сравнению со стандартным стальалюминиевым проводом, и могут без фатальных последствий выдерживать
образующийся на них гололед. Однако, следует помнить, что прочность
таких проводов не бесконечна, вследствие чего применение таких проводов в
регионах с интенсивным гололедообразованием может быть
неэффективным, а иногда даже и невозможным [7].
Одним из наиболее известных типов проводов повышенной прочности
являются провода и кабели с несущим сердечником из композитных
материалов.
Как известно, стандартные стальные сердечники могут перегреться в
условиях пиковых электрических нагрузок, что приводит к растяжению
провода и провисанию его ниже допустимой нормы. В противоположность
этому, провод с сердечником из композитов обладает более низким
коэффициентом термического расширения и поэтому они менее подвержены
тепловому расширению, чем проводники со стальными сердечниками.
Заменяя провод со стальным сердечником на провод с композитными
материалами можно увеличить пропускную способность линий.
Производители провода утверждают, что можно удвоить величину тока в
линии без риска провисания и разрушения провода.
Учитывая основные свойства композитных материалов - высокое
отношение прочности к весу и малая величина провисания, можно
обеспечить увеличение длины пролетов между опорами, уменьшая
количество опор в линии на 16 %. Реализация данного преимущества,
очевидно, возможна только при проектировании и введении в строй новых
линий электропередач. Реконструкция же старых ЛЭП связана со
значительными затратами.
К данному типу проводов относятся провода АССС (Aluminum Conductor
Composite Core) - Алюминиевый Проводниковый Провод с Композитным
Сердечником компании Composite Technology Corp.'s, который представляет
собой набор алюминиевых проводов вокруг углеволоконного и
122

123.

стекловолоконного эпоксидного ядра и провода ACCR (Aluminum Conductor
Composite Reinforced) - Алюминиевый Проводящий Композитный Усиленный
провод. В проводах ACCR используется сердечник из металлокомпозита, в
обертке из высокотемпературных алюминий-цирконидных (Al-Zr) проводов.
Характерной особенностью этих проводов является то, что и конструкция и
композитный сердечник, и наружные пучки AL-Zr вносят свой вклад в
прочность кабеля и повышение проводимости.
Для оценки свойств провода АССС компания изготовитель проводила ряд
испытаний. При испытании провод подвергали высоким напряжениям сердечник размером 9.5 мм был испытан нагрузкой 18567 кг при
температуре окружающей среды. В результате испытаний определилось,
что кабельная система на проводах ACCC может непрерывно работать при
180 °С и может выдерживать кратковременные скачки до 200 °С, с
провисанием всего лишь 10 % от величины провисания кабеля со стальным
сердечником. В отличие от обычных проводников со стальным сердечником,
которые имеют относительно высокий коэффициент термического
расширения, сердечник проводника ACCC стабилен по размерам с
коэффициентом термического расширения 1,6 *10-6 °C-1 (у стали
коэффициент термического расширения 11,5*10-6 °C-1) [8].
Хотя стоимость провода ACCC за один километр приблизительно в три
раза выше по сравнению с традиционными проводами, экономический
эффект от их применения обеспечивает высокую окупаемость. В
протяженной, многоцепной линии, провода с композитными сердечниками не
только передают в два раза больше мощности по сравнению с проводом со
стальным сердечником такого же веса и напряжения, но и позволяют
длительное время выдерживать высокую температуру, предотвращая
образование гололеда.
Практическим примером использования композитных проводов стала ВЛ
протяженностью в 60 км в провинции Фуджиан, Китай. В случае применения
обычного провода для реконструкции линии (с увеличением сечения провода)
потребовалось бы заменить 150 опор, чтобы удерживать возросший вес.
Использование ACCC кабеля позволило избежать замены всех опор, кроме
семи штук, снижая материальные затраты и уменьшая полную стоимость
проекта. Данных об эффективности реализации данного проекта пока нет.
В проводах повышенной прочности ACCR гомпозитный сердечник состоит
из волокна алюминиевой керамики высокой чистоты (оксид алюминия Al2O3).
123

124.

Каждый сердечник состоит из более чем 25000 сверхпрочных волокон Al2O3.
Сердечники имеют диаметры от 1.9 мм до 2.9 мм, чтобы коррелировать со
стандартными размерами стальных сердечников, в диапазоне от 21.84 мм до
28.19 мм.
Керамические волокна являются непрерывными, осевой ориентации, и
полностью помещенными в алюминиевую матрицу. Провод является
стандартным крученым проводом, с оберткой состоящей из непрерывных
прядей Al-Zr, изготавливаемых с использование обычных методов кручения.
Наружные пряди Al-Zr являются температуростойким сплавом, который
позволяет непрерывно работать при 210 °С, с пиковыми нагрузками до 240
°С. Хотя и являющиеся традиционным алюминием, провода с композитным
сердечником приблизительно в 9 раз прочнее алюминия и в 3 раза жестче.
Сердечник в половину легче соответствующего стального сердечника,
обладает более высоким коэффициентом электропроводности, и имеет
коэффициент теплового расширения в половину меньше, чем у стали.
Применение проводов с композитными сердечниками позволяет повысить
пропускную способность ВЛЭП, сократить затраты на реконструкцию и за
счет более высокой проводимости композитного сердечника снизить
электрические потери в ВЛ.
Для высоковольтных линий электропередач 110 - 1150 кВ
электротехнические компании разработали и выставили на рынок новые
высокотехнологичные провода. Эти провода, получившие название Aero-Z®,
представляют собой полностью связанные между собой проводники,
которые состоят из одного или нескольких концентрических слоев круглых
проволок (внутренние слои) и проволок в виде буквы "Z" (внешние слои).
Каждый слой провода имеет скрутку по длине, выполненную с определенным
шагом.
Причинами для разработки этого типа провода стали:
- необходимость увеличения пропускной способности существующих
линий;
- снижение механических нагрузок, прикладываемых к опорам ЛЭП, из-за
пляски проводов;
- повышение коррозионной стойкости проводов и тросов;
- снижение риска обрыва провода при частичном повреждении нескольких
внешних проволок из-за внешних воздействий, в том числе в результате удара
молнии;
124

125.

- улучшение механических свойств проводов при налипании снега или
образовании льда.
Рассмотрим более подробно конструкцию провода Aero-Z®. Внутренняя
часть провода аналогична обычному проводу типа АС за исключением того,
что внутренние проводники могут быть изготовлены не только из стали, но
и из алюминия или алюминиевых сплавов. Более того, один или несколько
проводников могут быть полыми и содержать внутри оптические волокна.
Внешние же слои провода выполняются из алюминиевых проводников,
имеющих форму буквы "Z", причем проводники очень плотно прилегают друг
к другу.
Таким образом, за счет более плотной скрутки проводников и более
гладкой внешней поверхности возможно использование более тонких и более
легких проводов (без стального сердечника). Это, в свою очередь приводит к
снижению электрических потерь в проводах (на 10 - 15 %), в том числе
потери на корону, и повышению механической прочности конструкции.
Лабораторный тест на воздействие удара молнии показал, что при
повреждении до пяти Z-образных проводников сохраняется полная
механическая прочность данного провода.
Также, благодаря плотной скрутке практически исключается
проникновение во внутренние слои воды и загрязнений, следовательно
снижается коррозия внутренних слоев провода.
С точки зрения поведения проводов в условиях налипания снега можно
утверждать, что провод Aero-Z®, обладая более высоким сопротивлением
кручению, практически не поворачивается, что приводит к самосбросу
излишнего снега под действием силы тяжести.
За счет более гладкой внешней структуры провода Aero-Z® имеют
примерно на 30 - 35 % меньшее аэродинамическое сопротивление ветровым
нагрузкам по сравнению с обычным проводом. Этот факт приводит к
резкому снижению пляски проводов как в горизонтальном, так и в
вертикальном направлении, что в свою очередь значительно облегчает
работу опор и гирлянд при сильных ветрах.
Таким образом, провода Aero-Z® имеют следующие основные
преимущества по сравнению с обычными проводами:
- резкое снижение потерь при транспортировке электроэнергии по линиям
электропередачи (особенно по магистральным);
- практически полное отсутствие внешней коррозии проводников;
- резкое снижение пляски проводов от ветровых нагрузок;
125

126.

- уменьшение налипания снега и льда на проводах;
- уменьшение нагрузки на поддерживающие устройства ЛЭП, что
приводит к возможному увеличению длин пролетов и экономии до 10 % числа
опор;
- возможность организации каналов передачи информации по оптоволокну
внутри проводов и молниезащитных тросов;
- при равных диаметрах в условиях постоянной нормальной эксплуатации
имеется прирост допустимой нагрузки по току от 7 до 16 % и, как
следствие, снижение тепловых джоулевских потерь на 13 - 26 %;
- коэффициент аэродинамического сопротивления компактных проводов
снижается на 25 - 50 % по сравнению с обычными проводами при
воздействии ветра с высокой скоростью.
Однако, кроме преимуществ, данный провод имеет и недостатки. К ним
относятся: высокая цена (стоимость за один километр провода Aero-Z
примерно в шесть раз выше стоимости провода АС) и ограничение на плавку
гололеда (в проводе Aero-Z не допускается длительного повышения
температуры свыше 80 °С) [7].
К пассивным методам борьбы с гололедом следует отнести и методы
связанные с уменьшением адгезиционных свойств проводов. В [26,29] для
достижения поставленной цели рекомендовано использовать специальные
разработанные смазки, однако данный принцип борьбы не получил широкого
распространения из-за сложности технического обслуживания и
сравнительно низкой эффективности.
1.2 Механические системы для борьбы со льдом
Кроме использования традиционных методов борьбы с гололедом в
настоящее время активно разрабатываются различные механические и
робототехнические системы для определения появления льда и его удаления с
проводов ЛЭП.
Научно-исследовательский институт Канады Hydro-Quebec начал
робототехнический проект LineScout в 1998 году. Причиной запуска данного
проекта была массовые отключения на несколько дней электричества у
миллионов пользователей в результате ледяного шторма и обрыва линий
электропередач из-за намерзания льда [9].
В связи с этим появилась идея создать небольшой мобильный робот,
который мог бы перемещаться по проводам высоковольтных ЛЭП, и удалять
126

127.

с них лед. Первый прототип был небольшим роботом, который скалывал лед.
Более поздняя версия робота была оборудована камерами и инфракрасными
датчиками, а робот использовался для осмотра работающих линий высокого
напряжения.
Сегодня робот LineScout может перемещаться по работающим линиям
электропередач и давать информацию о состоянии линий. Специалисты
управляют роботом дистанционно, находясь на земле, и таким образом они
могут обнаружить повреждение, удалить лед с проводов и выполнить
простой ремонт. А такой формат работы позволяет получить
значительную экономию, так как для осмотра не нужно обесточивать
линию электропередач, а также позволяет снижать риски, безаварийность
работы и повышать безопасность работы людей.
Внешний вид робота LineScout представлен на рисунке 5.
Достоинством робота LineScout является возможность его управления
оператором в режиме реального времени. К недостаткам робота можно
отнести:
- необходимость ручной установки робота на провод и снятия его с
провода, а также перевеса с одного провода на другой. Для этого необходима
специальная техника (автовышка) и обслуживающий персонал, что
повышает финансовые затраты на эксплуатацию робота и затрудняет его
использование в труднодоступных районах;
- необходимость управления оператором. Это означает, что на каждый
экземпляр такого робота необходимо подготовить и обучить
квалифицированного специалиста. Кроме затрат на обучение оператора,
затраты при эксплуатации робота возрастают за счет оплаты труда
оператора;
- высокая стоимость самого робота. При большой протяженность линий
необходимо большое количество таких роботов с обслуживающим
персоналом, что может быть экономически невыгодным.
В 2011 году начилась коммерческая эксплуатация совместной разработки
компании Japan's Kansai Electric Power Co с японской компанией HiBot
робота Expliner, предназначенного для проверки и обслуживания
высоковольтных линий электропередач. Робот подвешивается к проводам и
медленно передвигается по ним с помощью колесного привода [10].
127

128.

Внешний вид робота Expliner можно найтив социальной сети ,
интернете.
Снизу робота имеется манипулятор для осмотра линий, который также
служит в качестве противовеса для баланса. Большой проблемой для данного
робота является пересечение препятствий, которые возникают на линии:
прокладки, которые удерживают провода (встречаются через 30 метров), и
устройства, поддерживающие провод. Expliner обходит такие препятствия
с помощью противовеса, сдвигая центр тяжести робота, что позволяет
приподнять колеса или же сдвигать по отдельности каждую ось . В случае
сложного препятствия, например серии изоляторов, для перестановки
робота требуется ручной перенос.
Основной задачей робота является мониторинг состояния линии. Для
этого Expliner использует четыре комплекта лазерных датчиков - по одному
датчику на каждый из четырех кабелей в линии, - с помощью которых робот
может обнаружить места повреждений и коррозии, небольшие изменения
диаметра кабеля.
Кроме того, Expliner имеет восемь камер высокого разрешения, что
позволяет оператору визуально обнаружить механические повреждения
(трещины, оплавленные участки и т.п.) на четырех линиях одновременно.
Одним из российских коллективов в 2009 году была разработана и
запатентована полезная модель устройства для перемещения по проводу
линии электропередачи средства для удаления льда с провода .
Устройство содержит корпус, выполненный с возможностью установки
на проводе и снабженный средством передвижения и источником питания.
Внутри корпуса содержится подвижный модуль, выполненный с
возможностью перемещения относительно корпуса, и взаимодействующая с
ним левистическую катушку, неподвижно закрепленная на корпусе. При этом
подвижный модуль включает как минимум один постоянный магнит и
средство фиксации подвижного модуля на проводе линии электропередачи.
Элемент устройства, названный левистической катушкой, представляет
собой электромагнит, жестко закрепленный в корпусе.
В качестве источника питания в устройстве используется тороидальный
трансформатор тока.
Передвижение устройства осуществляется в пределах одного пролета
линии электропередачи с запуском и остановкой с дистанционного пульта
128

129.

управления или с пульта управления диспетчером кодированным сигналом по
высокочастотной связи, которой оборудуются почти все высоковольтные
линии электропередачи.
Движение устройства вдоль провода осуществляется следующим
образом: блок управления попеременно подает на левистическую катушку
положительное и отрицательное напряжение. В зависимости от того,
какое напряжение подано, постоянный магнит в подвижном модуле
притягивается к катушке или отталкивается. В зависимости от
требуемого направления движения, после притягивания или после
отталкивания, подвижный модуль жестко фиксируется на проводе
стопором. В следующий момент взаимное притяжение (или отталкивание)
катушки и магнита заставляет смещаться вдоль провода уже само
устройство.
Данная модель имеет следующие недостатки, затрудняющие ее
применение на практике:
- низкий КПД (необходима достаточно высокая мощность катушки,
чтобы компенсировать резкое снижение силы взаимодействия катушки с
магнитом при увеличении расстояния между ними)
- конструктивная невозможность обеспечить равномерное передвижение
устройства вдоль провода (движение при использовании такого принципа
происходит рывками), что усложняет разработку системы управления
таким устройством и делает невозможным применение устройства в
условиях его вмерзания в слой льда.
В качестве параметров оценивающих состояние ЛЭП используются не
только величина ледяного покрова проводов или его масса, но и усилие
ветровой нагрузки, температура окружающей среды, влажность и
аэрозольность атмосферы. Отечественной промышленностью выпускаются
как специальные датчики гололедно-ветровых нагрузок предназначенные для
сигнализации о наличии гололеда на проводах ЛЭП, так и датчики для
измерения массы либо толщины льда и ветровых
нагрузок на провод, температуры и т.п. . Такие датчики используются как
самостоятельно для наблюдения за состоянием линии, так и в составе
автоматизированных систем.
В области создания различных типов датчиков гололеда или измерения
толщины льда на проводах ЛЭП разрабатываются и изобретаются
129

130.

множество различных приборов, основанных на самых различных принципах
действия.
Наиболее универсальными следует признать тензометрический датчики
гололедно-ветровых нагрузок.
Например, тензометрический датчик типа ДГВН представляет собой
двухканальный датчик с возможностью одновременного измерения нагрузок
в двух плоскостях - вертикальной и горизонтальной [16].
Датчик предназначен для контроля гололедно-ветровых нагрузок,
действующих на провода воздушных линий электропередач.
Устанавливается датчик на ВЛ взамен скобы подвески гирлянды
изоляторов. Измерение нагрузки происходит независимо в двух плоскостях:
вертикальной - масса образовавшегося льда, и горизонтальной - сила ветра.
При этом взаимное влияние составляющих нагрузки практически полностью
исключается. Нагрузка от массы провода компенсируется в момент
установки датчика, а нагрузка от тяжения провода при изменении
температуры (в горизонтальной плоскости, параллельной воздушной линии)
датчиком не воспринимается.
Преимуществом данной системы является непосредственное измерение
ветровой нагрузки на провод, покрытый гололедом, и гололедной нагрузки в
любом пролете линии.
Датчик может применяться как для контроля статических нагрузок, так
и для измерения динамических (колебательных) процессов нагруженных
элементов.
Датчик имеет встроенный усилитель "токовая петля" по обоим каналам.
Точность датчика составляет ±0,2 %, систематическая составляющая
погрешности не превышает ±0,2 %.
Необходимость системного подхода к вопросу борьбы с обледенением ЛЭП
была продекларирована еще в 80 годах прошлого столетия [48,62].
действительно, в случае большой протяженности и разветвленности
электрических сетей, практически невозможно производить наблюдение за
состоянием сети вручную. Для этого разрабатывают и используют
различные автоматизированные системы. Примером такой системы может
служить автоматизированная информационная система контроля
гололедной нагрузки (АИСКГН) , представляющая собой единый комплекс
программно- аппаратных средств, состоящих из:
- радиотелемеханических систем телеизмерения гололедных нагрузок
(СТГН) на ВЛ, обеспечивающих совместно с устройствами радиосвязи,
130

131.

телемеханики передачу информации о гололедно-ветровых нагрузках и
температуре воздуха из пунктов контроля (ПК) на ВЛ в пункты приема (ПП)
и далее на пункт управления (ПУ) плавкой гололеда;
- технологического и прикладного программного обеспечения, включающего
программы функционирования микропроцессорных устройств
радиотелемеханических СТГН и программы обработки для
автоматизированного рабочего места (АРМ) в ПП и ПУ.
АИСКГН является многоуровневой цифровой информационновычислительной системой, обеспечивающей непрерывный контроль
гололедной нагрузки и температуры воздуха в пунктах контроля, удаленных
на значительное расстояние от пунктов приема.
Архитектура АИСКГН является открытой, гибкой и модульной, что
позволяет выполнять поэтапное развитие информационной системы с целью
увеличения ПК и ПП и расширения ее границ до региональной системы.
Микропроцессорный линейный преобразователь, источник бесперебойного
питания, аккумуляторная батарея и радиостанция размещаются в шкафу
контроля, который крепится на опоре. Антенна устанавливается на
траверсе.
Датчики гололедной нагрузки бесконтактные, обладают хорошей
чувствительностью и обеспечивают непрерывный контроль нагрузки на
провод ВЛ с достаточной точностью. Диапазон контролируемых нагрузок
от 0 до 100 кН (0 - 10000 кг). Типоразмер датчика выбирается по
максимальной нагрузке, зависящей от веса провода, ветра и гололеда. Датчик
устанавливается на промежуточной опоре и крепится между траверсой и
подвесной гирляндой. Для крепления используется стандартная линейная
сцепная арматура. Датчик защищен от воздействия атмосферы и внешних
электромагнитных полей, обеспечивает контроль температуры в диапазоне
от -40 °С до +40 °С.
Микропроцессорный линейный преобразователь обеспечивает считывание
информации с четырех датчиков гололедной нагрузки и с датчика
температуры, преобразовывает в цифровой сигнал для последующей
передачи по каналу радиосвязи.
В состав пункта приема входит:
- преобразователь приемный микропроцессорный (МПП);
- радиостанция (РС) с антенной;
131

132.

- сервер обработки и хранения данных;
- автоматизированные рабочие места диспетчера (АРМ) «Гололед»;
- источник бесперебойного питания.
Микропроцессорный приемный преобразователь обеспечивает прием
сигналов из каждого пункта контроля и отображение информации на
встроенном символьном табло.
Кроме этого микропроцессорный приемный преобразователь обеспечивает
подключение стандартных систем телемеханики SMART, «Компас»,
«Гранит» и т.д., ПЭВМ и систем АСУТП по стандартным интерфейсам
RS232/RS485.
Программное обеспечение АИСКГН состоит из:
S технологического программного обеспечения, обеспечивающего
функционирование линейного и приемного преобразователей;
S прикладного программного обеспечения, состоящего из:
- программы формирования базы данных о всех контролируемых
параметрах в реальном масштабе времени;
- программы обработки и предоставления данных о температуре воздуха и
гололедно-ветровой нагрузке на фазные провода и грозозащитные тросы ВЛ
в пунктах контроля;
- программы расчета режимов плавки гололеда на ВЛ постоянным и
переменным током;
- программы прогнозирования развития событий.
Программы обработки и предоставления данных позволяет отображать
гололедную обстановку в удобных для восприятия пользователей видах, а так
же производить архивирование происходящих процессов.
Внедрение системы раннего гололедообразования на МЭС Юга позволило
вести круглосуточный мониторинг за гололедообразованием на большой
территории, повысить оперативность принятия решений о проведении
плавки гололеда, вести дистанционный контроль за началом и окончанием
плавки гололеда, сократить время проведения плавки гололеда, что позволило
сократить расход электроэнергии на проведение плавки. Впервые появилась
возможность проводить плавку без организации наблюдения персоналом на
трассе ВЛ.
В качестве другого примера практического использования
автоматизированной системы плавки гололеда можно указать на систему
реализованную на базе АКСТ «Линия-Ц». Аппаратура каналов связи и
телемеханики по ЛЭП с цифровым уплотнением каналов АКСТ «Линия-Ц»
132

133.

разработана и выпускается ОАО «Шадринский телефонный завод» [18].
Основное назначение аппаратуры - организация высокочастотных каналов
связи по высоковольтным ЛЭП 35...1150 кВ в информационных структурах
АСКУЭ, диспетчерского и технологического управления энергосистемами и
энергообъектами.
Однако, кроме основных функций связи, система контролирует скорость
изменения затухания ВЧ тракта с выдачей на внешний контроллер
телеизмерений прецизионного токового сигнала пропорционального
затуханию. Данная функция позволяет пользователю удаленно отслеживать
начало обледенения провода ВЛ при неблагоприятных погодных условиях и
автоматизировано включать его обогрев, предотвращая обрыв провода при
обледенении. Автоматизированное управление включения обогрева
осуществляется внешним контроллером телеизмерений, подключаемым к
аппаратуре.
Токовый сигнал для автоматизированного включения обогрева провода ВЛ,
пропорциональный затуханию ВЧ тракта выдается на разъем «МОДЕМЫ»
блока БОС в диапазоне 0...5 мА или 4... 20 мА. Стандартно току 0 мА
соответствует затухание ВЧ тракта 0 дБ, току 5 мА соответствует
затухание ВЧ тракта 60 дБ, аналогично для диапазона 4.20 мА.
Соответствие токового сигнала уровню затухания ВЧ тракта может быть
изменено в процессе эксплуатации аппаратуры через систему управления.
Внешний контроллер телеизмерений подключается к контактам разъема
«МОДЕМЫ» в зависимости от требуемого диапазона.
Аппаратура ведет автоматизированный мониторинг до 10 различных
параметров. При включении одной из станций аппаратуры в локальную сеть,
пользователь может удаленно контролировать с этой станции параметры
всех станций, которые к ней подключены на других концах ВЛ.
Контролируемые параметры сохраняются в виде записей на
энергонезависимый носитель информации.
Проведенный анализ показывает, что наибольшая активность
деятельности в области борьбы с гололедно-изморосевыми отложениями на
ЛЭП приходится на период времени СССР. Интерес к данному направлению
научные организации и промышленные предприятия РФ стали проявлять в
последние 5 лет. В настоящее время основным принципом удаления гололеда с
проводов ЛЭП является плавка. Несмотря на простоту реализации данного
принципа, ему присущ и ряд недостатков:
- большая длительность процесса плавки;
133

134.

- большие затраты энергии на очистку проводов ото льда;
- необходимость отключения линии для проведения очистки;
- трудность применения для протяженных и разветвленных электрических
сетей.
Использование для очистки проводов от ледяных отложений
робототехнических систем позволяет устранить такой недостаток как
отключение линии электропередачи, но вместе с тем привносит свои
недостатки :
- необходимость управления оператором;
- необходимость многократно вручную устанавливать робота на линию и
снимать с нее при каждой очистке;
- высокую стоимость систем для протяженных и разветвленных
электрических сетей.
Наличие большого многообразия датчиков, контролирующих параметры
ледообразования на проводах ЛЭП и современных микропроцессорных
средств управления создают предпосылки создания автоматизированных
систем по прогнозированию и удалению гололедно-изморозевых отложений
на проводах ЛЭП. Однако, на сегодняшний день создание и использование
автоматизированных систем ограничивается в основном системами
контроля гололедной нагрузки, единичными образцами, находящимися в
опытно- промышленной эксплуатации.
Таким образом, разработка автоматизированных систем по
прогнозированию и удалению гололедно-изморозевых отложений на проводах
ЛЭП, построенных базе энергоэффективных способов и устройств для
удаления льда с проводов ЛЭП является актуальной задачей.
3. Новые способы и устройства для борьбы с гололедом на ЛЭП
Ориентируясь на ранее сформулированные требования, авторами был
разработан и предложен способ удаления гололеда с проводов ЛЭП
свободный от ряда недостатков, присущих плавке гололеда .
Удаление гололеда предлагается производить не с помощью термического
воздействия от протекающего по проводам тока, а с помощью
электромеханического воздействия на лед.
Известно, что при протекании по двум параллельным проводам тока эти
провода притягиваются или отталкиваются под действием возникающей
между ними силы Ампера , в зависимости от направлений токов
134

135.

Таким образом, при периодическом пропускании по двум проводам линии
электропередач импульсов постоянного тока, провода будут совершать
механические колебания под действием периодически появляющейся и
исчезающей силы Ампера или использовать способ разрушения
гололедообразования ( ледяных наростов) на воздушных проводах линий электропередач
(ЛЭП) с помощью демпфирующей петли, расположенной в месте крепления кабеля
электрических опорах с самими опорами ( смотри изобретение № 154506 «Панель
противовзрывная» разрушение ледяного нароста , происходит при демпфирующих
нагрузках» )
Под действием этих колебаний слой намерзшего на проводах льда будет
разрушаться и отваливаться от проводов, как например, с использованием
способа разрушения гололедообразования ( ледяных наростов) на воздушных проводах
линий электропередач (ЛЭП) с помощью демпфирующей петли, расположенной в
месте крепления кабеля электрических опорах с самими опорами ( смотри изобретение
№ 154506 «Панель противовзрывная» разрушение ледяного нароста , происходит при
демпфирующих нагрузках» )
Для того чтобы повысить эффективность предлагаемого способа и
снизить потребление энергии, необходимо, чтобы частота, с которой по
проводам пропускаются импульсы тока, была равна (близка) или кратна
собственной частоте колебаний обледеневших проводов, закрепленных на
двух соседних опорах. При этом амплитуда колебаний, а, следовательно, и
разрушающие воздействия на лед, будут возрастать из-за явления резонанса.
Однако, при практическом использовании данного способа необходим
тщательный и точный расчет величины и частоты импульсов тока, для
исключения возможных негативных последствий резонанса или применять
способ разрушения гололедообразования ( ледяных наростов) на воздушных проводах
линий электропередач (ЛЭП) с помощью демпфирующей петли, расположенной в
месте крепления кабеля электрических опорах с самими опорами ( смотри изобретение
№ 154506 «Панель противовзрывная» разрушение ледяного нароста , происходит при
демпфирующих нагрузках» )
135

136.

Также, для повышения эффективности разрушения льда, следует
пропускать импульсы тока по проводам, не лежащим в одной
горизонтальной плоскости. Это позволит использовать инерцию льда и силу
тяжести, как еще один разрушающий фактор.
Данный способ так же, как и плавка, требует отключения линии. Однако,
так как производится именно механическое разрушение льда, то время,
затрачиваемое на очистку будет существенно меньше времени,
затрачиваемого на плавку.
Кроме того, затраты энергии на очистку будут ниже, чем при плавке,
даже при большей мгновенной мощности, необходимой для создания
колебаний.
Устройство работает следующим образом:
- трансформатор преобразует питающее напряжение до нужной
величины;
- блок силовой электроники выпрямляет полученное от трансформатора
напряжение и формирует импульсы тока требуемой величины, формы и
частоты;
- система управления, представляющая собой программируемый
логический контроллер, обрабатывает информацию с внешних датчиков,
задает требуемую форму и частоту импульсов тока для блока силовой
электроники и управляет работой системы в целом (осуществляет расчеты
всех необходимых параметров, производит включение и отключение
устройства);
- в устройстве предусматривается возможность подключения к системе
мониторинга состояния сети, с целью обеспечения централизованного
управления работой нескольких устройств внутри одной сети.
Для разветвленных сетей большой протяженности для борьбы с
гололедными образованиями наиболее целесообразно использовать
автоматизированные системы, построенные на базе автономно
работающих устройств постоянно закрепленных на каждом проводе
пролета ЛЭП. Очевидным требованием, предъявляемым к таким
устройствам, будет являться относительная простота реализации,
сравнительно низкая стоимость и высокая надежность.
Одним из возможных вариантов такого устройства может быть
устройство предложенное, например- способ разрушения гололедообразования (
136

137.

ледяных наростов) на воздушных проводах линий электропередач (ЛЭП) с помощью
демпфирующей петли, расположенной в месте крепления кабеля электрических опорах с
самими опорами ( смотри изобретение № 154506 «Панель противовзрывная»
разрушение ледяного нароста , происходит при демпфирующих нагрузках» )
При разработке данного устройства в качестве прототипа принято
устройство для перемещения по проводу ЛЭП средства для удаления льда с
провода. Основным недостатком данного устройства является низкий его
КПД, в связи с использованием в качестве двигателя двух магнитов подвижного и неподвижного, попеременно притягивающихся и
отталкивающихся. Кроме того, к недостаткам такого устройства следует
отнести невозможность обеспечения плавного движения устройства вдоль
провода, что также объясняется использованием в качестве двигателя двух
магнитов.
Для устранения этих недостатков предлагается в качестве двигателя
использовать не пару магнитов, а линейный асинхронный двигатель (ЛАД)
Предлагаемое устройство содержит следующие основные
конструктивные элементы, обеспечивающие одновременное передвижение
устройства вдоль провода и очистку провода ото льда, а также
возможность поворота устройства вокруг оси провода:
- корпус;
- источник питания;
- система управления;
- средство радиосвязи;
- цилиндрический линейный асинхронный двигатель;
- поворотный механизм со средством фиксации;
- шнеки с приводными двигателями.
Движение устройства вдоль провода обеспечивается с помощью линейного
асинхронного двигателя, а очистка ото льда - с помощью шнеков,
установленных с обеих сторон устройства. В результате, в связи с
отсутствием в составе устройства большого количества сложных,
высокотехнологичных элементов, конечная стоимость такого устройства
будет значительно ниже таких зарубежных робототехнических систем, как
LineScout и Expliner.
Таким образом, становится возможной установка по одному устройству
на каждый провод в каждом пролете линии электропередач и отсутствует
необходимость каждый раз устройство устанавливать и снимать с
137

138.

провода. Управляется устройство дистанционно с помощью устройства
радиосвязи. В результате, эксплуатация устройства сводится к его
установке на провод, дистанционном (или автоматическом) включении в
случае необходимости и периодической профилактике. Отключения линии для
проведения очистки не требуется, что также является одним из
достоинств предлагаемого устройства.
Рассмотрим подробнее основные элементы конструкции устройства.
Корпус устройства изготавливается из легкого, но достаточно прочного
материала (на данном этапе планируется использование алюминия или его
сплавов) для максимально возможного облегчения конструкции и снижения
требуемой мощности двигателя и источника питания.
В корпусе необходимо наличие креплений под все конструктивные
элементы, а также специальные отверстия (на рисунке 11 не показаны) для
удаления изнутри корпуса счищенного с провода льда.
Корпус изготавливается разъемным, с возможностью установки на
провод и последующего, возможного, снятия с провода. Обязательным
требованием является наличие внутри корпуса специальных подпружиненных
роликов, ограничивающих возможные смещения устройства поперек оси
провода, чтобы предотвратить повреждение поверхности провода
внутренними элементами конструкции (ребра жесткости, двигатель,
источник питания и т.д.) или использовать способ разрушения
гололедообразования ( ледяных наростов) на воздушных проводах линий электропередач
(ЛЭП) с помощью демпфирующей петли, расположенной в месте крепления кабеля
электрических опорах с самими опорами ( смотри изобретение № 154506 «Панель
противовзрывная» разрушение ледяного нароста , происходит при демпфирующих
нагрузках» )
На внешней стороне корпуса крепится антенна от устройства
радиосвязи, для обеспечения дистанционного управления и мониторинга
состояния устройства.
Источник питания устройства представляет собой тороидальный
трансформатор тока, расположенный вокруг оси провода.
На выходе такого трансформатора получается переменное напряжение,
используемое для питания линейного двигателя и приводных двигателей
шнеков. Однако, для питания системы управления требуется постоянное
напряжение, поэтому в источнике питания присутствует и выпрямитель.
138

139.

Так как величина напряжения на выходе трансформатора зависит от
тока, текущего в проводе, на котором установлено устройство, то в
течение времени напряжение может значительно изменяться. Для
компенсации этого недостатка предлагается обмотку трансформатора
сделать многосекционной и, в зависимости от требуемой мощности
подключать к работе то или иное количество секций. Определение порядка и
количества секций осуществляется системой управления.
Система управления устройства строится на основе программируемого
логического контроллера и осуществляет следующие функции:
- управление скоростью линейного двигателя в рабочем режиме;
- управление приводными двигателями шнеков;
- контроль параметров внешней среды (температура, влажность);
- формирование данных для отправки через средство радиосвязи, а также
расшифровка и обработка информации, принятой средством радиосвязи;
- управление работой поворотного механизма и средством фиксации на
проводе;
- автоматический запуск процесса очистки по результатам обработки
информации о состоянии внешней среды;
- включение устройства в режиме прогрева (и управление линейным
двигателем в режиме прогрева);
- расчет пройденного устройством расстояния по проводу и
своевременная его остановка для предотвращения повреждения конструкций
ЛЭП;
- контроль величины напряжения на выходе источника питания и
управление подключением различных секций источника.
В состав системы управления обязательно входят датчики температуры
и влажности для определения момента начала намерзания гололеда.
Средство радиосвязи обеспечивает возможность дистанционного
управления устройством, а также мониторинга его состояния и
диагностики. При этом, для связи на большие расстояния планируется
использовать последовательную передачу информации от устройства к
устройству. При таком способе отсутствует необходимость в большой
мощности передатчика , так как расстояние между устройствами в
соседних пролетах не может превышать двойной длины пролета, и, как
правило, составляет не более 500-700 метров.
Подготовкой отправляемой и обработкой получаемой информации
занимается система управления устройства.
139

140.

Для передвижения устройства по проводу используется цилиндрический
линейный асинхронный двигатель (ЦЛАД), в качестве вторичной части
которого используется провод, по которому движется устройство.
Это позволяет получить более высокий КПД, чем в прототипе
(расстояние между индуктором и вторичной частью составляет порядка
миллиметра и оно постоянно), а также плавность хода устройства вдоль
провода. Это, в свою очередь, существенно упрощает разработку системы
управления таким устройством.
Поворотный механизм со средством фиксации предназначен для поворота
устройства вокруг оси провода в случае застревания в связи с
неравномерностью характеристик гололеда или иных факторов.
Поворотный механизм состоит из трех конструктивных элементов:
- неподвижная часть;
- подвижная часть;
- средство фиксации.
Неподвижная часть жестко закреплена в корпусе устройства и связана с
подвижной частью либо силами электромагнитного взаимодействия (так
называемый, индукционный двигатель) или механически (например, шаговый
двигатель связанный с подвижной частью зубчатым колесом).
Подвижная часть поворотного механизма может свободно вращаться
вокруг оси провода, но при этом имеет специальное средство фиксации на
проводе.
Средство фиксации представляет собой электромагнитный тормоз,
состоящий из катушки, сердечника и тормозной колодки, подпружиненной к
проводу. Для предотвращения повреждения провода колодкой, она обязана
иметь мягкое основание.
Для удаления намерзшего на проводе слоя льда используются вращающиеся
с помощью приводных двигателей шнеки. При этом шнеки расположены с
обеих сторон устройства, что позволяет производить очистку при
движении в любом направлении.
Для более эффективного удаления льда шнеки должны быть заточены с
торца, но при этом не должны касаться провода, чтобы исключить
вероятность его повреждения.
Предполагается работа устройства в четырех режимах.
Главным режимом является режим очистки.
В режиме очистки устройство перемещается по проводу и производит его
очистку с помощью шнеков. При этом система управления автоматически
140

141.

вычисляет пройденное и оставшееся расстояние для предотвращения
возможного удара о конструкции ЛЭП в районе опоры (изоляторы, различная
арматура и т.д.).
Вторым режимом работы устройства является поворот вокруг оси
провода.
Поворот осуществляется при необходимости и происходит следующим
образом:
- устройство останавливается, либо, при необходимости, сдвигается не
небольшое расстояние в обратную сторону;
- подвижная часть поворотного механизма фиксируется на проводе
средством фиксации;
- подвижная и неподвижная части поворотного механизма
поворачиваются относительно друг друга на требуемый угол. При этом, так
как подвижная часть зафиксирована на проводе, а неподвижная - а корпусе,
то все устройство поворачивается вокруг оси провода на тот же самый
угол;
- отключается фиксация подвижной части поворотного механизма;
- устройство продолжает движение вдоль провода.
Третьим режимом работы является режим ожидания, в котором
действуют только источник питания и система управления со средством
радиосвязи.
При этом система управления принимает или отправляет информацию и
команды через устройство радиосвязи и контролирует параметры внешней
среды (температуру и влажность воздуха). При совпадении заранее
заданных параметров внешней среды, при которых происходит образование
гололеда, либо при получении соответствующей команды по радиоканалу,
устройство переключается в соответствующий режим работы.
Четвертым режимом работы является частный случай режима
ожидания, а именно - режим прогрева во время простоя. Этот режим
предназначен для предотвращения намерзания льда внутри самого
устройства, либо удаление уже намерзшего льда. При отрицательной
температуре воздуха и достаточной влажности происходит включение
режима прогрева.
Прогрев реализуется следующим образом. На ЦЛАД на очень короткий
период подается питание, обеспечивающее движение в одну сторону. Затем
- на такой же малый период времени подается питание, обеспечивающее
движение в обратную сторону. Далее цикл повторяется. В результате само
141

142.

устройство не перемещается вдоль провода на сколь-нибудь значительное
расстояние, а вибрирует, стоя на одном месте. При этом, под действием
протекающих внутри устройства токов, происходит его разогрев, а под
действием вибрации - частичное разрушение льда как внутри, так снаружи
рядом с устройством.
Режим работы системы управления в предлагаемом устройстве
постоянный - система управления совместно со средством радиосвязи
работает постоянно, вне зависимости от режима работы самого
устройства, разработанный способ разрушения гололедообразования ( ледяных
наростов) на воздушных проводах линий электропередач (ЛЭП) с помощью
демпфирующей петли, расположенной в месте крепления кабеля электрических опорах с
самими опорами ( смотри изобретение № 154506 «Панель противовзрывная»
разрушение ледяного нароста , происходит при демпфирующих нагрузках» ) более
простой и доступный для широкого использования
Литература для использования способ разрушения гололедообразования ( ледяных
наростов) на воздушных проводах линий электропередач (ЛЭП) с помощью
демпфирующей петли, расположенной в месте крепления кабеля электрических опорах с
самими опорами ( смотри изобретение № 154506 «Панель противовзрывная»
разрушение ледяного нароста , происходит при демпфирующих нагрузках» )
1. Борьба с гололедом - Эксплуатация воздушных линий электропередачи //
Энергетика: оборудование, документация. URL: http://forca.ru/instrukcii-poekspluatacii/vl/ekspluataciya-vozdushnyh-linii- elektroperedachi_4.html (дата
обращения 01.10.2011).
2. Электротехнический справочник. В 4 т. Т. 3. Производство, передача и
распределение электрической энергии / Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г.
Герасимова и др. (гл. ред. А.И. Попов). - 9-е изд., стер. - М.: Издательство
МЭИ, 2004. - 964с.
3. Управляемый выпрямитель для плавки гололеда на проводах и
грозозащитных тросах ВЛ // Информационная система iElectro: Все об
электротехнике. URL: http://www.ielectro.ru/news51718/index.html (дата
обращения 01.10.2011).
4. Пат. 2356148 C1 Российская Федерация, МПК H 02 G 7/16. Способ и
устройство для борьбы с гололедом на линиях электропередачи / Каганов
В.И.; заявитель и патентообладатель Московский государственный
институт радиотехники, электроники и автоматики (технический
142

143.

университет) (МИРЭА), Каганов Вильям Ильич - № 2008119101/09; заявл.
15.05.2008; опубл. 20.05.2009, Бюл. № 14 ; 13 с. : 7 ил.
5. Кингсеп А.С., Локшин Г.Р., Ольхов О.А. Основы физики. Курс общей
физики. Учебник. В 2т. Т. 1. Механика, электричество и магнетизм,
колебания и волны, волновая оптика. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. - 560 с.
6. Dartmouth engineers develop new power line de-icing system // Dartmouth
News. URL: http://www.dartmouth.edu/~news/releases/2009/01/07.html (дата
обращения 15.12.2012)
7. Высокотемпературные провода: повышение пропускной способности ВЛ
// EnergyFuture.ru: Профессионально об энергетике будущего и настоящего.
URL: http://energyfuture.ru/vysokotemperaturnye-provoda-povyshenie-propusknojsposobnosti-vl (дата обращения 10.10.2011).
8. Обзор новых технологий в энергетике - Выпуск 1- Департамент
технического развития ОАО «МРСК Центра», 2008. — 11с.
9. Робот LineScout на линиях электропередач // Мир роботов Roboting.ru.
URL: http://roboting. ru/1253-robot-linescout-na-liniyax-yelektroperedach. html
(дата обращения 12.10.2011).
10. Expliner - робот для обслуживания линий электропередач выходит на
работу // Новости технологий. URL: http://techvesti.ru/node/3807 (дата
обращения 13.10.2011).
11. Робот Expliner инспектирует высоковольтные линии // Мир роботов
Roboting.ru. URL: http://roboting.ru/957-robot-expliner-inspektiruet.html (дата
обращения 13.10.2011).
12. Пат. 91230 U1 Российская Федерация, МПК H 02 G 7/16. Устройство
для перемещения по проводу линии электропередачи средства для удаления
льда с провода (варианты) / Быстров И.В., Быстров Ю.В., Галеев Л.Р.,
Петаев В.В., Петаев В.В. ; заявитель и патентообладатель Быстров И.В.,
Быстров Ю.В., Галеев Л.Р., Петаев В.В., Петаев В.В. - № 2009126163/22;
заявл. 07.07.2009; опубл. 27.01.2010, Бюл. № 3 (II ч.). 2 с. : ил.
13. Пат. 93184 Российская Федерация, МПК H 02 G 7/16. Устройство для
очистки проводов линий электропередач / Саттаров P.P., Исмагилов Ф.Р.,
Алмаев М.А. ; заявитель и патентообладатель Государственное
образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Уфимский государственный авиационный технический университет". - №
2009142495/22; заявл. 17.11.09; опубл. 20.04.2010. Бюл. №11.
14. Алмаев, М.А. Электромеханическое вибрационное устройство очистки
линий электропередачи от гололедных отложений / М.А. Алмаев,
143

144.

А.В.Трофимов // Сборник научно-исследовательских работ аспирантов
финалистов конкурса аспирантов и молодых ученых в области
энергосбережения в промышленности. г. Новочеркасск, октябрь 2010 г. /
Мин- во образования и науки РФ, Юж.-Рос. гос. техн. ун -т.(НПИ). Новочеркасск: Лик, 2010. - С. 3-5.
15. Анизотропия // Википедия - свободная энциклопедия. URL:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Анизотропность (дата обращения 24.10.2011).
16. Тензометрический датчик тип ДГВН // Элна-Север плюс. URL:
http://elna-severplus.ru/produkcija/tenzometricheskie-datchiki/tip-dgvn-datchikgololedno-vetrovyh/ (дата обращения 13.10.2011).
17. Опыт эксплуатации ЛЭП 330-500 кВ в условиях интенсивных
гололедно-ветровых воздействий. Распределенная система автоматического
наблюдения за гололедом. // Информационно-аналитический журнал
ЭнергоШБО. URL: www.energo-info.ru/images/pdf/mes4/15.pdf (дата
обращения 25.10.2011).
18. Аппаратура каналов связи и телемеханики по ЛЭП с цифровым
уплотнением каналов АКСТ "ЛИНИЯ-Ц" со встроенным блоком РЗ и ПА. //
ОАО «Шадринский телефонный завод» URL: http://shtz.shadrinsk.net/pr_akstc.htm (дата обращения 15.12.2012).
19. Пат. 2442256 C1 Российская Федерация, МПК H 02 G 7/16. Способ
удаления обледенения с проводов линий электропередач / Козин В.М.,
Соловьев В.А., Орлов Д.А., Сухоруков С.И., Малых К.С. ; заявитель и
патентообладатель Федеральное государственное образовательное
учреждение высшего профессионального образования «Амурский
гуманитарно- педагогический государственный университет» - №
2010144485/07; заявл. 29.10.2010; опубл. 10.02.2012, Бюл. № 4 ; 4 с. : ил.
20. Трофимова, Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов / Т.И.
Трофимова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 1990. - 478 с.
21. Пат. 2449443 C1 Российская Федерация, МПК H 02 G 7/16.
Устройство для удаления льда с провода линии электропередач / Козин В.М.,
Соловьев В.А., Орлов Д.А., Сухоруков С.И. ; заявитель и патентообладатель
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Амурский гуманитарно-педагогический
государственный университет», Государственное образовательное
учреждение высшего профессионального образования «Комсомольский-наАмуре государственный технический университет» - № 2011106260/07;
заявл. 17.02.2011 ; опубл. 27.24.2012, Бюл. № 12 ; 7 с. : 1 ил.
144

145.

22. Веселовский, О.Н. Линейные асинхронные двигатели / О.Н. Веселовский,
А.Ю. Коняев, Ф.Н. Сарапулов. - М. : Энергоатомиздат, 1991. - 256 с.
23. Абжанов P.C. Исследование осаждения аэрозолей применительно к
процессу гололедообразования на проводам ЛЭП / Дис. канд.техн.наук АлмаАта,1973.
24. Андреев Ю. Н. К вопросу о физико-метеорологических условиях
образования гололеда // Труды ГГО. 1947,2-вып.з.- с.23.
25. Банников Ю. И. Гололедно-изморозные образования на Южном Урале //
Труды ЧИМЗСХ Челябинск,1978, N 143, с. 77-79.
26. Банников Ю.И. A.C. N 672897 С СССР). Противогололедная смазка
ПГС-1. Зарегистрировано в государственном реестре СССР 15.03.79.
27. Банников Ю.И., Николаев Н.Я. К вопросу о борьбе с гололедным
образованием на проводах линий электропередач // Научн. Тр. ЧИМЗСХ Челябинск, 1973, вып.83, с.34-36.
28. Банников Ю. И., Николаев Н. Я. Влияние напряжения ВЛ
электропередачи на процесс гололедообразования // Тр. ЧИМЭСХ Челябинск, ВЫП. 123. 1977, с. 101-104.
29. Банников Ю. И., Николаев Н.Я. A.C. N 1275615 С СССР. Способ
предупреждения образования гололеда на проводах воздушных линий
электропередачи 35 кВ. Опубл. в Б.И. , 1986, N 45.
30. Банников Ю. И., Николаев Н.Я. Влияние электрического поля провода
ВЛ электропередачи на процесс гололедообразования. Отчет ЧИМЭСХ Челябинск, 1977. 157 с.
31. Банников Ю. И., Николаев Н.Я. Исследование процесса гололедноизморозевого образования в электрическом поле с разработкой системы
противогололедных мер. Отчет 78071239, инв. N Б 819048. ЧИМЭСХ Челябинск, 1979. 230 с.
32. Банников Ю. И., Анеш И. П. Влияние напряжений линий
электропередачи на процесс гололедообразования. // Тр. ЧИМЭСХ Челябинск, выс. 106 - 1975. - с. 14-20.
33. Белоус И.М. Гололедно-изморозевые явления и обледенение проводов на
территории Казахстана. Автореф. дисс. канд. техн. нак. Алма-Ата, 1970.
34. Болога М. К. Процессы теплообмена и отрывные течения под
воздействием электрических полей и токов. Дисс. док-т. техн. наук. М., 1972.
35. Будзко И.А. и др. Исследование нагрузок и стрел провеса при
гололедообразования в сельских электрических сетях // Докл. ВАСХНИЛ,
1974, N 2.
145

146.

36. Бургсдорф В. В. О Физике гололедно-изморозевых явлений. // Труды ГГО
/ Вып. 3, 1947, М.: Гидрометиздат.
37. Бургсдорф
В. С., Муретов Н.С. Расчетные климатические условия
для высоковольтных линий электропередачи. М.: ВНИИЭ, 1960, ВЫП. 10, С.
39-43.
38. Бучинский В. Е. Гололед и борьба с ним. Л.: Гидрометиздат, 1960. 192
с.
39. Будзко И. А. , Пронникова М. И., Селивахин А. И. и др. Автоматизация
контроля за гололедообразованием в сельских электрических сетях //
Материалы II Всесоюзного совещания. Уфа, 1975.
40. Бургсдорф В. В. Плавка гололеда в электрических сетях как средство
эффективного повышения надежности электрических сетях // Плавка
гололеда на воздушных линиях электропередачи. Материалы II Всесоюзн.
совещ. Уфа, 1975,с. 1-6.
41. Бургсдорф В. В. Плавка гололеда в энергетических системах как
средство эффективного повышения надежности электрических сетей. М.:
МИИСП, вып. 3, т. 1.
42. Базилевич В.В. Влияние микроструктуры тумана на обледенение
проводов / Труды ГГО. 1947. - Вып. 3.
43. Бассапская Г. А., Руднева А. В. Гололедные нагрузки на провода. Л. :
Гидрометеоиздат, 1967.
44. Вексельман О.Г. О влиянии сечения провода на интенсивность
гололедообразования // Электричество,1954, N 2.
45. Воробьев A.A., Богданова Н.Б. Способ предохранения проводов линий
электропередачи от обледенения. Класс 21 с.803 N 65618417/337527 ОТ 21
марта 1945.
46. Гапонов B.C. Температурные границы оседания гололеда и изморози из
переохлажденных капель тумана // Изв. АН СССР. Серия географ, наук, 1939,
N 2.
47. Глуков В.Г. Метеорологичесие условия образования гололеда на
высотных сооружениях // Труды ГГО Л. 1972, Вып. 311, 98 с.
48. Дьяков А.Ф. Системный подход к проблеме предотвращения и
ликвидации гололедных аварий в энергосистемах. М.: Энергоатомиздат,
1987.
49. Денисенко Г. И., Генрих Г. А., Никонец Л. А. Повышение надежности
работы воздушных линий электропередачи за счет плавки гололеда на
проводах и тросах. Львов: Львовский ПИ, 1969.
146

147.

50. Долин П.В. Влияние высоты подвески проводов на величину гололедных
отложений // Электрические станции,1958, N 4.
51. Заварина М. В. Аэроклиматические факторы обледенения самолетов.
Л.: Гидрометеоиздат, 1960.
52. Заварина М. В., Ломилина Л.Е. Влияние холмистого рельефа на вес и
толщину стенки гололеда // Труды ГГО 1976, вып.379, с.46-53.
53. Мазин И.П. Физические основы обледенения самолетов. М.:
Гидрометеоиздат, 1957.
54. Муретов Н.С. Гололедные образования на воздушных линиях связи и
электропередачи. Л.: Гидрометеоиздат, 1945.
55. Мейер Г. Авария и повреждение линий электропередачи из-за
гололедной нагрузки. М.: Госзнергоиздат, 1956.
56. Море Г. Метод расчета гололедной нагрузки на провода. М.:
Госзнергоиздат, 1956.
57. Никифоров Е.П. Влияние переменного электрического поля на вес
отложения гололеда на проводе линий электропередачи // Электричество,
1962, N 6.
58. Никифоров Е.П. Влияние закручивания провода в процессе
гололедообразования на вес отложения гололеда. М.: ВНИИЭ, 1963, вып.15.
59. Никифоров Е.П. Распределение веса голедообразования на проводах
различного диаметра. М.: ВНИИЭ, 1961, вып.11,с. 281-28.
60. Никифоров Е.П. Влияние высоты подвеса провода над поверхностью
земли на вес отложения гололеда // Электрические станции, 1962.
61. Нейман A.A. Анализ эффективности внедрения плавки гололеда в
воздушных линиях напряжением 35-500 кВ для повышения надежности их
работы в гололедных условиях // Материалы 1 Всесоюзного совета по плавке
гололеда. Львов, 1971.
62. Нейман A.A. и др. Оценка опыта эксплуатации и эффективности
применения устройства плавки гололеда в энергосистемах // Материалы
Всесоюзн. совещ. Уфа, 1975.
63. Николаев Н.Я. Снижение опасного гололедообразования на проводах ВЛ
при эксплуатации сельских электрических сетей // Тр. ЧММЭСХ - Челябинск,
1989. с.
64. Панюшкин A.B., Швайштейн З.И., Сергачева H.A. О некоторых
термодинамических критериях при выборе материалов для построения
покрытий, уменьшающих адгезию льда к конструкционным материалам //Тр.
ААНИИ. 1979, с.51-58.
147

148.

65. Рир В. Гололед и изморозь как дополнительная нагрузка на проводах
линий электропередачи // Энергетика за рубежом, 1958.
66. Усманов Ф.Х. Борьба с гололедом в сельских сетях 6-10 кВ //
Электрические станции, 1973, N 10.
67. Пат. 2080723 C1 Российская Федерация, МПК H02G7/16 Сигнализатор
начала обледенения /Рудакова Р.М.; Воронов Ю.А.; Фарвазов А.М.; заявитель
Уфимский государственный авиационный технический университет.95107566/07, 11.05.1995, опублик. 27.05.1997.
68. Пат. 2079944 (13) C1 C1 Российская Федерация, МПК H02G7/16
Сигнализатор начала обледенения / Рудакова Р.М.; Гузаиров М.Б.;
Асмандияров И.Г. ; заявитель Уфимский государственный авиационный
технический университет.- 95107564/07 , 1995.05.11, опублик. 1997.05.20.
где а - удельное сопротивление при постоянном токе, Ом*мм /м; ju0 магнитная постоянная, равная 1,257*106 В*с/А*м; / - относительная
магнитная проницаемость; f - частота, МГц.
Утончение слоя 8( f) с ростом частоты ведет к увеличению сопротивления
той части проводника, по которой течет ток. Это означает, что при
одинаковой величине тока, протекающего по проводу, чем выше значение
частоты сигнала, тем больше рассеиваемая на проводнике тепловая
мощность. Автором изобретения было рассчитано, что для предотвращения
образования гололеда
148

149.

149

150.

150

151.

Воздушными называются линии, предназначенные для передачи и
распределения электроэнергии по проводам, расположенным на
открытом воздухе и поддерживаемым с помощью опор и
изоляторов. Воздушные линии (ВЛ) электропередачи сооружаются и
эксплуатируются в самых разнообразных климатических условиях и
географических районах, подвержены атмосферному воздействию
(ветер, гололед, дождь, изменение температуры)
На работу конструктивной части В Л оказывают воздействие
механические нагрузки от собственного веса проводов и тросов, от
гололѐдоизморозевых образований на проводах, тросах и опорах, от
давления ветра, а также из-за изменений температуры воздуха. Изза воздействия ветра возникает вибрация проводов (колебания с
высокой частотой и незначительной амплитудой), а также пляска
проводов (колебания с малой частотой и большой амплитудой).
Указанные выше механические нагрузки, вибрации и пляска проводов
могут вызвать многократные перегибы проволок проводов и тросов,
излом, обрыв проводов, что может привести к пробою или
перекрытию изоляции .
Известно, что защита проводов воздушных линий
электропередачи (ВЛ) от вибрации требует установки гасителей
вибрации, защита расщеплѐнных фаз В Л от колебаний в пролетах
предусматривает расстановку внутрифазных дистанционных
распорок, а одним из методов борьбы с пляской проводов является
увеличение расстояния между проводами расщепленных фаз ВЛ,
уменьшение пролетов, установка средств гашения пляски .
1. Конструкция демпфирующего компенсатора и спирального
гасителя ветровых колебаний описана в изобретении № 165076
«Опора сейсмостойкая
На основании поставленной задачи разработан спиральный
гаситель ветровых колебаний - СГВК, который представляет собой
сразу все три устройства для защиты ВЛ, а именно: гасителя
151

152.

вибрации, гасителя пляски и ограничителя гололѐдообразования за
счет демпфирующей петли по изобретению № 154506
«Противовзрывная панель»
152

153.

153

154.

154

155.

155

156.

Конструкция состоит из силовой пряди, выполненной из
спиральных элементов, соединенных между собой с помощью
клеевой композиции - защитным антикоррозийным покрытием.
Силовая спираль или демпфирующая петля тросовая сделана из
многопроволочных проводов, с внутренним стальным сердечником.
Материалом спирали могут быть сталеалюминиевые провода,
которые широко применяются для BJ1 напряжением выше 1 кВ.
Многопроволочная спираль одним концом закреплѐн на зажиме, а
вторым - на вертикальном вибраторе из композитного материала, с
подвешенными грузами. Демпферные грузы и спираль образуют
встроенный гаситель вибраций.
Пляска проводов - это низкочастотные колебания 0,1-1 Гц с
амплитудой 0,1-1 м. от стрелы провисания провода , обусловлена
156

157.

взаимодействием вертикальных и крутильных колебаний провода в
результате ветрового воздействия при скоростях 4-20 м/с.
Основное назначение СГВК - рассогласование частот
вертикальных и крутильных колебаний и исключение их близости при
обледенении провода. Диссипация энергии гасителем, согласно
принятой модели, происходит в результате работы изгибающего
момента на изменениях кривизны спирали, то есть силовым
фактором является момент, а обобщенной скоростью - скорость
изменения кривизны.
Наличие спирального элемента и колеблющихся грузов приводят
к демпфированию крутильных колебаний в двух плоскостях х и у.
Частота вертикальных колебаний определяется из выражения
157

158.

Изобретение стыковое соединение растянутых элементов для крепления кабеля и тросов с помощью фрикционных
протяжных демпфирующих компенсаторов с контролируемым натяжением.
158

159.

Фиг. 7
159

160.

Риг.8
Фиг. 7
160

161.

Фиг. 9
Фиг10
161

162.

Фиг.12
Фиг.13
162

163.

Фиг.14
Фиг.15
163

164.

164

165.

165

166.

166

167.

167

168.

168

169.

TW201400676 (A) ― 2014-01-01
169

170.

Фиг.16
Фиг 17
Испытания на сейсмостойкость железнодорожных мостов с демпфирующей сейсмоизоляцией и их программная
реализация в среде вычислительного комплекса в SCAD Office
170

171.

https://www.wessex.ac.uk/components/com_chronoforms5/chronoforms/uploads/Abstract/20200921232334_SPBGASU_i
spitanie_na_seismostoykost_zheleznodorozhnikh_mostov_s_dempfiruyuchey_seismoizolyatsiey_v_vichslitelnom_komple
kse_SCAD_Office_125r.pdf
https://ru.scribd.com/document/476936332/Ispitanie-Na-Seismostoykost-Zheleznodorozhnikh-Mostov-s-DempfiruyucheySeismoizolyatsiey-v-Vichslitelnom-Komplekse-SCAD-Office-125
https://yadi.sk/d/6KGxBSmtbRYEGQ
https://cloud.mail.ru/home/Ispitanie%20na%20seismostoykost%20zheleznodorozhnikh%20mostov%20s%20dempfiruyuc
hey%20seismoizolyatsiey%20v%20vichslitelnom%20komplekse%20SCAD%20Office%20125r.doc
https://docs.google.com/document/d/1ZKhlPawpM5hH9Kt4DnRj7j7XYLYwJrtb/edit
https://www.damptech.com/-rubber-bearing-friction-damper-rbfd
https://ru.files.fm/filebrowser#/Ispitanie na seismostoykost zheleznodorozhnikh mostov s dempfiruyuchey
seismoizolyatsiey v vichslitelnom komplekse SCAD Office 125r.doc
Seismic resistance GD Damper
https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA
Seismic Friction Damper - Small Model
QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=YwwyXw7TRhA
https://www.youtube.com/watch?v=ViGHmWVvEkU&t=2s
https://www.youtube.com/watch?v=oT4Ybharsxo
Earthquake Protection
Damper
https://www.youtube.com/watch?v=GOkJIhVNUrY&t=2s
Ingeniería Sísmica Básica explicada con marco didáctico QuakeTek
QuakeTek
https://www.youtube.com/channel/UCCGoRHfZQlJ8cwdGJxOQgLQ
171

172.

https://www.youtube.com/watch?v=aSZa--SaRBY&t=2s
Friction damper for impact absorption
DamptechDK
https://www.youtube.com/watch?v=pkfnGJ6Q7Rw&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=EFdjTDlStGQ
https://www.youtube.com/watch?v=NRmHBla1m8A
172

173.

Полученные соотношения позволяют проектировать демпфер с
необходимыми технико-экономическими показателями с
соответствующими геометрическими размерами и материалами
комплектующих изделий.
173

174.

174

175.

175

176.

176

177.

177

178.

178

179.

179

180.

180

181.

181

182.

182

183.

183

184.

184

185.

185

186.

186

187.

187

188.

188

189.

189

190.

190

191.

191

192.

Ссылки наших партнеров в США, Канаде, Японии , которые успешно внедряют изобретения проф. дтн ЛИИЖТ
(ПГУПС) Уздина Александра Михайловича для железнодорожных мостов и магистральных трубопроводов :
косоге, квадратные, трубчатые , крестовидные антисейсмические о фрикционно- демпфирующего компенсаторы
( соединения), для увеличения демпфирующей способности при импульсных растягивающих нагрузках, для
обеспечения многокаскадного демпфирования предварительно напряженных вантовых конструкции по
изобретениям №№ 2193635, 2406798,1143895, 1168755, 1174616,165076 «Опора сейсмостойкая» американской
фирмой “STAR SEISMIC” https://madisonstreetcapital.com/select-transaction-7 и Канадской фирмой QuakeTek проф
дтн ПГУПC Уздин А. М https://www.quaketek.com/products-services/ , Японской фирмой Kowakin и другими в
Новой Зеландии, Тайване , Китае, Украине, Казахстане , Грузии, Армении, Азербайджане
Seismic resistance GD Damper https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA
Seismic Friction Damper - Small Model QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=YwwyXw7TRhA
https://www.youtube.com/watch?v=ViGHmWVvEkU&t=2s
https://www.youtube.com/watch?v=oT4Ybharsxo
Earthquake Protection Damper
https://www.youtube.com/watch?v=GOkJIhVNUrY&t=2s
Ingenier?a S?smica B?sica explicada con marco did?ctico QuakeTek QuakeTek
https://www.youtube.com/channel/UCCGoRHfZQlJ8cwdGJxOQgLQ
https://www.youtube.com/watch?v=aSZa--SaRBY&t=2s
Friction damper for impact absorption DamptechDK
https://www.youtube.com/watch?v=pkfnGJ6Q7Rw&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=EFdjTDlStGQ
https://www.youtube.com/watch?v=NRmHBla1m8A
Адреса американских и немецких фирм, которые внедрили изобретения организации «Сейсмофонд» и
осуществляют копирование и патентование в США , с помощью консультантов и аудиторов для сейсмозащиты
мостов, зданий, сооружений и магистральных трубопроводов в США, Канаде ,где активно внедряются
фрикционно-подвижные соединения (ФПС) и изобретения "Сейсмофонд " при СПб ГАСУ , проф. ПГУПС дтн
А.М.Уздина и других русских изобретателей
JCM Industries, Inc. P. O. Box 1220 Nash, TX 75569-1220 www.jcmindustries.com
For information, contact: Pacific Flow Control Ltd. P.O. Box 31039 RPO Thunderbird Langley V1M 0A9 Call Toll Free: 1800-585-TAPS (8277) Phone: 604-888-6363 www.pacificflowcontrol.ca
INDUSTRIES S 'IMSERTS St Fabricated Tapping Sleeves Carbon Steel - Stainless Steel
21919 20th Avenue SE • Suite 100 • Bothell, WA 98021 425.951.6200 • 1.800.426.9341 • Fax: 425.951.6201
www.romac.com CORPORATE HEADQUARTERS 21919 20th Avenue SE Bothell, WA 98021
[map] Toll Free: 800.426.9341 Local: 425.951.6200 Fax: 425.951.620 Website address: www.romac.com
NON-METALLIC EXPANSION JOINT DIVISION FLUID SEALING ASSOCIATION 994 Old Eagle School Road, Suite
1019, Wayne, PA 19087 Telephone: (610) 971-4850
Facsimile: (610) 971-4859
Fluid Sealing Association 994 Old Eagle School Road #1019 Wayne, PA 19087-1866 610.971.4850 (USA)
WILLBRANDT KG Schnackenburgallee 180 22525 Hamburg Germany Phone +49 40 540093-0 Fax +49 40 54009347 [email protected]
Subsidiary Hanover Reinhold-Schleese-Str. 22 30179 Hannover
Germany Tel +49 511 99046-0 Fax +49 511 99046-30 [email protected]
Subsidiary Berlin Breitenbachstra?e 7 – 9 13509 Berlin
Germany Tel +49 30 435502-25 Fax +49 30 435502-20 [email protected] WILLBRANDT
Gummiteknik A/S Finlandsgade 29 4690 Haslev Denmark www.willbrandt.dk www.willbrandt.se
Fluid Sealing Association
994 Old Eagle School Road #1019
Wayne, PA 19087-1866
610.971.4850 (USA)
WILLBRANDT KG
Schnackenburgallee 180
192

193.

22525 Hamburg
Germany
Phone +49 40 540093-0
Fax +49 40 540093-47
[email protected]
Subsidiary Hanover
Reinhold-Schleese-Str. 22
30179 Hannover
Germany
Tel +49 511 99046-0
Fax +49 511 99046-30
[email protected]
Subsidiary Berlin
Breitenbachstra?e 7 - 9
13509 Berlin
Germany
Tel +49 30 435502-25
Fax +49 30 435502-20
[email protected]
WILLBRANDT
Gummiteknik A/S
Finlandsgade 29
4690 Haslev
Denmark
www.willbrandt.dk
www.willbrandt.se
Адреса американских и немецких фирм, организация занимающихся проектированием и внедрением
технических идей проф дтн А.М.Уздина и монтажом компенсатора Сальникова, на фрикционно –подвижных
соединениях (ФПС) для магистральных трубопроводов в США , Германии, Китае и др странах
JCM Industries, Inc. P. O. Box 1220 Nash, TX 75569-1220 www.jcmindustries.com
For information, contact: Pacific Flow Control Ltd. P.O. Box 31039 RPO Thunderbird Langley V1M 0A9 Call Toll Free: 1800-585-TAPS (8277) Phone: 604-888-6363 www.pacificflowcontrol.ca
INDUSTRIES S 'IMSERTS St Fabricated Tapping Sleeves Carbon Steel - Stainless Steel 21919 20th Avenue SE
Suite 100 • Bothell, WA 98021 425.951.6200 • 1.800.426.9341 • Fax: 425.951.6201 www.romac.com
CORPORATE HEADQUARTERS 21919 20th Avenue SE Bothell, WA 98021 [map] Toll Free: 800.426.9341 Local:
425.951.6200 Fax: 425.951.620 Website address: www.romac.com
NON-METALLIC EXPANSION JOINT DIVISION FLUID SEALING ASSOCIATION 994 Old Eagle School Road, Suite
1019, Wayne, PA 19087 Telephone: (610) 971-4850
Facsimile: (610) 971-4859
Fluid Sealing Association 994 Old Eagle School Road #1019 Wayne, PA 19087-1866 610.971.4850 (USA)
WILLBRANDT KG Schnackenburgallee 180 22525 Hamburg Germany Phone +49 40 540093-0 Fax +49 40 54009347 [email protected]
Subsidiary Hanover Reinhold-Schleese-Str. 22 30179 Hannover
Germany Tel +49 511 99046-0 Fax +49 511 99046-30 [email protected]
Subsidiary Berlin
Breitenbachstra?e 7 – 9 13509 Berlin
Germany Tel +49 30 435502-25 Fax +49 30 435502-20 [email protected] WILLBRANDT
Gummiteknik A/S
Finlandsgade 29 4690 Haslev Denmark www.willbrandt.dk www.willbrandt.se
HTTPS://WWW.DAMPTECH.COM/-RUBBER-BEARING-FRICTION-DAMPERRBFD HTTPS://WWW.DAMPTECH.COM/-RUBBER-BEARING-FRICTION-DAMPER-RBFD
https://www.damptech.com/for-buildings-cover https://www.youtube.com/watch?v=r7q5D6516qg
https://pdfs.semanticscholar.org/9e18/40d8ecd555c288babdf4f3272952788a7127.pdf
Расчетные модели демпфирующей сейсмоизоляции и антисейсмических фрикционных демпфирующих связей
(соединений) рамных узлов металлических конструкций на прогрессирующее (лавинообразное ) обрушение и их
программная реализация в SCAD Office , широко используются в США, Канаде, Японии
https://ppt-online.org/819846
https://ppt-online.org/810519
https://ppt-online.org/813115
https://ppt-online.org/812691
https://ppt-online.org/812829
193

194.

https://ru.scribd.com/document/470293152/MIN-t3487810-Interzet-ru-Zaschita-Zdaniy-Ot-Avariynikh-VozdeiatviyPriogressiruyushikh-Obrucheniy-Pri-Chrezvichaynikh-Situatsiyakh-Obespechenie-Ustoyc
https://ru.scribd.com/document/478699630/%D0%A0aschet-Na-Progressiruyuchee-Lavinojbraznoe-Obruchenie-PriOsobikh-Vozdeystviyakh-v-Nagornom-Karabakhe-Stepanokert-SCAD-Offic-214-Str
https://ru.scribd.com/document/483344408/SPBGASU-Design-Solutions-Providing-Damping-Seismic-Isolation-andExplosion-Safety-of-Railway-Bridges-Using-Anti-seismic-Damping-Kaganovsky-225-Str
https://ru.scribd.com/document/481237760/LISI-Opit-Viravnivaniya-Krena-Avariynikh-Zheleznodorozhnikh-Mostov-sIspolzovaniem-Antiseismicheskikh-Friktionno-Dempfirushikh-Opor-184-Str
https://ru.scribd.com/document/478466722/Raschenie-Modeli-Dempfiruyuchey-Seismoizolyatsii-i-AntiseismicheskikhFriktsionnikh-Dempfiruychikh-Svyazey-127
https://www.wessex.ac.uk/components/com_chronoforms5/chronoforms/uploads/Abstract/20200921232334_SPBGASU_i
spitanie_na_seismostoykost_zheleznodorozhnikh_mostov_s_dempfiruyuchey_seismoizolyatsiey_v_vichslitelnom_komple
kse_SCAD_Office_125r.pdf
https://ru.scribd.com/document/476936332/Ispitanie-Na-Seismostoykost-Zheleznodorozhnikh-Mostov-s-DempfiruyucheySeismoizolyatsiey-v-Vichslitelnom-Komplekse-SCAD-Office-125
https://yadi.sk/d/6KGxBSmtbRYEGQ
https://cloud.mail.ru/home/Ispitanie%20na%20seismostoykost%20zheleznodorozhnikh%20mostov%20s%20dempfiruyuc
hey%20seismoizolyatsiey%20v%20vichslitelnom%20komplekse%20SCAD%20Office%20125r.doc
https://docs.google.com/document/d/1ZKhlPawpM5hH9Kt4DnRj7j7XYLYwJrtb/edit
https://www.damptech.com/-rubber-bearing-friction-damper-rbfd
https://ru.files.fm/filebrowser#/Ispitanie na seismostoykost zheleznodorozhnikh mostov s dempfiruyuchey seismoizolyatsi
ey v vichslitelnom komplekse SCAD Office 125r.doc
Seismic resistance GD Damper
https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA
Seismic Friction Damper - Small Model
QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=YwwyXw7TRhA
https://www.youtube.com/watch?v=ViGHmWVvEkU&t=2s
https://www.youtube.com/watch?v=oT4Ybharsxo
Earthquake Protection Damper https://www.youtube.com/watch?v=GOkJIhVNUrY&t=2s
Ingenier?a S?smica B?sica explicada con marco did?ctico QuakeTek QuakeTek
https://www.youtube.com/channel/UCCGoRHfZQlJ8cwdGJxOQgLQ
https://www.youtube.com/watch?v=aSZa--SaRBY&t=2s
Friction damper for impact absorption DamptechDK
https://www.youtube.com/watch?v=pkfnGJ6Q7Rw&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=EFdjTDlStGQ
https://www.youtube.com/watch?v=NRmHBla1m8A
https://www.wessex.ac.uk/components/com_chronoforms5/chronoforms/uploads/Abstract/20200921232334_SPBGASU_i
spitanie_na_seismostoykost_zheleznodorozhnikh_mostov_s_dempfiruyuchey_seismoizolyatsiey_v_vichslitelnom_komple
kse_SCAD_Office_125r.pdf
https://ru.scribd.com/document/476936332/Ispitanie-Na-Seismostoykost-Zheleznodorozhnikh-Mostov-s-DempfiruyucheySeismoizolyatsiey-v-Vichslitelnom-Komplekse-SCAD-Office-125
https://yadi.sk/d/6KGxBSmtbRYEGQ
https://cloud.mail.ru/home/Ispitanie%20na%20seismostoykost%20zheleznodorozhnikh%20mostov%20s%20dempfiruyuc
hey%20seismoizolyatsiey%20v%20vichslitelnom%20komplekse%20SCAD%20Office%20125r.doc
https://docs.google.com/document/d/1ZKhlPawpM5hH9Kt4DnRj7j7XYLYwJrtb/edit
https://www.damptech.com/-rubber-bearing-friction-damper-rbfd
194

195.

https://ru.files.fm/filebrowser#/Ispitanie na seismostoykost zheleznodorozhnikh mostov s dempfiruyuchey
seismoizolyatsiey v vichslitelnom komplekse SCAD Office 125r.doc
Антисейсмические косые компенсаторы и демпфирующие связи и конструктивных решений на прогрессирующее
лавинообразное обрушение при особых воздействияхна магистральный трубопровод с использованием
противовзрывных , анисейсмических, фрикционно –демпфирующих связей (устройств) , в среде
вычислительного комплекса SCAD Office ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ, РАЗРУШЕНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ
особых воздействиях (обстрелах ) например в Нагороном Карабахе ( Армения) за счет использования трения ,
рассеивающей взрывной или сейсмической энергии с использованием фрикционно-демпфирующих связей
репатрианта из Израиля на Украину Кагановского ( Новые конструктивные решения антисейсмической
демпфирующей связи Кагановского http://www.elektron2000.com/article/1404.html ) и с демпфирующей
сейсмоизоляции и антисейсмических фрикционных демпфирующих связей (соединений) рамных узлов
металлических конструкций на прогрессирующее (лавинообразное ) обрушение и их программная реализация
в SCAD Office
могут быть использоваться :
:
1.
При восстановление магистрального трубопровода или усиление существующих
железнодорожных мостов , с демпфирующей сейсмоизоляцией на высокопрочных болтов, содержащие
последовательно соединенные пакеты деталей с овальными отверстиями, большей оси которые расположены
вдоль оси соедиения по линии нагрузки , согласно изобретения №№ 1168755, 1174616, 1143895, 165076,
2010136746 при восстановлении и реконструкции сооружений в районах с повышенной сейсмичностью с
металлическим и железобетонным каркасом.
2.
В существующих и вновь проектируемых магистральных трубопроводах и сооружениях России ,
необходимо использовать высокопрочные болты, содержащие последовательно соединенные пакеты деталей с
овальными отверстиями, большей оси которые расположены вдоль оси соедиения по линии нагрузки , согласно
изобретения №№ 1168755, 1174616, 1143895, 165076, 2010136746.
3.
В высотных зданиях и сооружениях от особого воздействия ( обстрелы ) и от взрывных нагрузках
.
4.
Для крепления эксплуатируемого оборудования и агрегатов электростанций, магистральных
трубопроводов, линий электропередач , в том числе атомных, от сейсмических нагрузок и взрывов.
5.
Для крепления магистрального трубопровода необходимо использовать косой компенсатор на
высокопрочных болта, содержащие последовательно соединенные пакеты деталей с овальными отверстиями,
большей оси которые расположены вдоль оси соединения по линии нагрузки , согласно изобретения №№
1168755, 1174616, 1143895, 165076, 2010136746
6.
Для крепления оборудования и агрегатов морских кораблей при продольной и поперечной качке,
необходимо использовать высокопрочные болты, содержащие последовательно соединенные пакеты деталей с
овальными отверстиями, большей оси которые расположены вдоль оси соединения по линии нагрузки , согласно
изобретения №№ 1168755, 1174616, 1143895, 165076, 2010136746
7.
Для крепления рекламных щитов от взрывных и ветровой нагрузки, так же необходимо
использовать высокопрочные болты, содержащие последовательно соединенные пакеты деталей с овальными
отверстиями, большей оси которые расположены вдоль оси соединения по линии нагрузки , согласно изобретения
№№ 1168755, 1174616, 1143895, 165076, 2010136746
Используемая литература при испытаниях численным моделированием в ПК SCAD креплений узлов и
фрагментов крепления предохранительного дорожного барьера ( изобретение № 1622494, Грузия ) с
использованием антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с зафиксированными запорными
элементов в штоке, по линии ударной нагрузки от груженого самосвала, автобуса согласно изобретения №
165076 «Опора сейсмостойкая» и испытаниях на сейсмостойкость выравнивающейся сейсмоизоляции
1 СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ
И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ
И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ" № 2010136746 E 04 C
2/09 Дата опубликования 20.01.2013
2. Патент на полезную модель № 165 076 " Опора сейсмостойкая" 10.10.2016 Б.л 28
3. Патент на полезную модель № 154506 "Панель противовзрывная" 27.08.2015 бюл № 28
4.Изобретение № 1760020 "Сейсмостойкий фундамент" 07.09.1992
5. Изобретение № 1011847 "Башня" 30.08.1982
6. Изобретение № 1038457 "Сферический резервуар" 30.08.1982
7. Изобретение № 1395500 "Способ изготовления ячеистобетонных изделий на пористых заполнителях"
15.05.1988 8. Изобретение № 998300 "Захватное устройство для колонн" 23.02.1983
195

196.

9. Захватное устройство сэндвич-панелей № 24717800 опуб 05 05.2011
10. Стена и способ ее возведения № 1728414 опул 19.06.1989
11. Заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка».
Используется Японии.
12. Заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционноподвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 ,
13. Заявка на изобретение № 2016119967/20 ( 031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая»
E04 H 9/02.
14. Журнал «Сельское строительство» № 9/95 стр.30 «Отвести опасность», А.И.Коваленко
15. Журнал «Жилищное строительство» № 4/95 стр.18 «Использование сейсмоизолирующего пояса для
существующих зданий»,
А.И.Коваленко
16. Журнал «Жилищное строительство» № 9/95 стр.13 «Сейсмоизоляция малоэтажных жилых зданий»,
17. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 4/95 стр. 24-25 «Сейсмоизоляция
малоэтажных зданий»,
18. Российская газета от 26.07.95 стр.3 «Секреты сейсмостойкости». А.И.Коваленко.
19. Российская газета от 11.06.95 «Землетрясение: предсказание на завтра», А.И.Коваленко
20. Газета «Грозненский рабочий» № 5 февраль 1996 «Честь мундира или сэкономленные миллиарды»,
21. «Голос Чеченской Республики» 1 февраль 1996 «Башни и баллы» А.И.Коваленко.
21. Республика ЧР № 7 август 1995 «Удар невиданной звезды или через четыре года». А.И.Коваленко
21. Газета «Земля России» за октябрь 1998 стр. 3 «Уникальные технологии возведения фундаментов без
заглубления –
дом на грунте. Строительство на пучинистых и просадочных грунтах»
22. Газета «Земля России» № 2 ( 26 ) стр. 2-3 « Предложение ученых общественной организации инженеров
«Сейсмофонд» –
Фонда «Защита и безопасность городов» в области реформы ЖКХ.
23. Журнал «Жизнь и безопасность « № 3/96 стр. 290-294 «Землетрясение по графику» Ждут ли через четыре
года планету
«Земля глобальные и разрушительные потрясения «звездотрясения» А.И.Коваленко,
Е.И.Коваленко.
24. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 11/95 стр. 25 «Датчик регистрации
электромагнитных
волн, предупреждающий о землетрясении - гарантия сохранения вашей жизни!» и
другие зарубежные научные издания и
журналах за 1994- 2004 гг. А.И.Коваленко и др. изданиях С
брошюрой «Как построить сейсмостойкий дом с учетом народного опыта сейсмостойкого строительства
горцами Северного
Кавказа сторожевых башен» с.79 г. Грозный –1996. А.И.Коваленко в ГПБ им Ленина г.
Москва и РНБ СПб пл. Островского, д.3
Приложение список перечень заявок на изобретения и научных публикаций в журналах СПб ГАСУ о
демпфирующих сдвиговых энернопоглотителях, для обеспечения устойчивости существующего лестничных
маршей и сооружений от особых воздействий, можно ознакомится по ссылкам:
Описание изобретения на полезную модель Сейсмостойкая фрикционно 18 стр
https://yadi.sk/i/JZ0YxoW0_V6FCQ
Заявка на изобретение полезную модель Энергопоглощающие дорожное барьерное ограждение 23 стр
https://yadi.sk/d/dWKraP12fvXAlA
Описание изобретения на полезную модель Взрывостойкая лестница 10 стр https://yadi.sk/i/EDoOs4AFUWKYEg
Заявка на изобретение полезная модель Опора сейсмоизолирующая гармошка 20 стр
https://yadi.sk/i/JOuUB_oy2sPfog
Заявка на полезную модель Опора сейсмоизолирующая маятниковая 32 стр https://yadi.sk/i/Ba6U0Txx-flcsg
Виброизолирующая опора Е04Н 9 02 РЕФЕРАТ изобретения полезная 17 стр
https://yadi.sk/i/dZRdudxwOald2w
Обеспечение взрывостойкости существующих железнодорожных мостов на основе 15 стр
https://yadi.sk/i/en6RGTLgfhrg_A
Доклад в СПб ГАСУ усиление опор Крымского моста https://yadi.sk/i/RpW2sh5lMdx35A
Скачать научную статью Сейсмофонд при СПб ГАСУ( опубликованную в США, Японии и др странах ), можно по
ссылке : Использование лего сбрасываемых конструкций для повышения сейсмостойкости сооружений
http://scienceph.ru/f/science_and_world_no_3_43_march_vol_i.pdf
Изобретения с демпфирующей сейсмоизоляций «Сейсмофонд» широк используются американской фирмой
RUBBER BEARING FRIKTION DAMPER (RBFD) в Японии, Новой Зеландии, США, Китае, Тайване и др странах
https://www.damptech.com/-rubber-bearing-friction-damper-rbfd https://www.damptech.com/for-buildings-cover
http://downloads.hindawi.com/journals/sv/2018/5630746.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=r7q5D6516qg
Теория сейсмостойкости находится в кризисе, а жизнь миллионов граждан проживающих в ЖБ гробах не
относится к государственной безопасности
http://www.myshared.ru/slide/971578/
196

197.

https://yadi.sk/i/JfXt8hs_aXcKRQ https://yadi.sk/i/p5IgwFurPlgp1w
Оценка возможности инициирования сейсмического геофизического и техногенного оружия с применением
существующих технических средств и технологий https://yadi.sk/i/3VmQxa78RhhBBA
ГОСТ 6249-52 «Шкала для определения силы землетрясения в пределах от 6 до 9 баллов»
http://scaleofintensityofearthquakes.narod.ru
http://scaleofintensityofearthquakes2.narod.ru
http://scaleofintensityofearthquakes3.narod.ru http://peasantsinformagency1.narod.ru
http://s-a-m-a-r-a-citi.narod.ru http://sergeyshoygu.narod.ru/pdf1.pdf
Обеспечение взрывостойкости существующих железнодорожных мостов на основе 15 стр
https://yadi.sk/i/en6RGTLgfhrg_A
Патенты изобретения взрывозащите противовзрывная https://yadi.sk/i/-PwJxeHVvI_eoQ
Научный доклад на 67 конференции СПб ГАСУ 4 стр https://yadi.sk/i/sMuk8V-J0Ui_lw
Научная статья в журнале СПб ГАСУ https://yadi.sk/i/Vf_86hLPmeYIsw
Доклад на конференции изобретателей Попов ЛПИ Политех 5 стр https://yadi.sk/i/c1D-6wvsIeJWnA
Антисейсмическое фланцевое фрикционн 4 стр https://yadi.sk/i/pXaZGW6GNm4YrA
Обеспечение взрывостойкости существующих лестничных маршей 8 стр https://yadi.sk/i/ZJNyX-y0gsfEyQ
Доклад сообщение научное Испытание математических моделей ФПС 60 стр + выводы
https://yadi.sk/d/6lNXCB4lw-HgpA
Научная статья доклад сообщения конференции с 5 по 7 февраля 2014 19 стрhttps://yadi.sk/i/CnFN36oKLYPpzQ
Научное сообщение доклад на 67 конференции проходившей в начале 3 5 февраля 2010 г в СПб ГАСУ стр 208
стр 211 2 страницы https://yadi.sk/i/MaKtKmd5GP9ecw
Доклад сообщение Маживеа Уздина Испытание математических моделей на сейсмостойкость 137 стр
https://yadi.sk/d/MDvdSPojHUpe3w
ЛИСИ Научные статьи изобретателя СПбГАСУ научной конференции 9 стр https://yadi.sk/i/uLbA_SwO5GHO2w
Ссылки наших партнеров в США, Канаде, Японии , которые успешно внедряют изобретения проф. дтн ЛИИЖТ
(ПГУПС) Уздина Александра Михайловича для железнодорожных мостов и магистральных трубопроводов :
косоге, квадратные, трубчатые , крестовидные антисейсмические о фрикционно- демпфирующего компенсаторы
( соединения), для увеличения демпфирующей способности при импульсных растягивающих нагрузках, для
обеспечения многокаскадного демпфирования предварительно напряженных вантовых конструкции по
изобретениям №№ 2193635, 2406798,1143895, 1168755, 1174616,165076 «Опора сейсмостойкая» американской
фирмой “STAR SEISMIC” https://madisonstreetcapital.com/select-transaction-7 и Канадской фирмой QuakeTek проф
дтн ПГУПC Уздин А. М https://www.quaketek.com/products-services/ , Японской фирмой Kowakin и другими в
Новой Зеландии, Тайване , Китае, Украине, Казахстане , Грузии, Армении, Азербайджане
197

198.

198

199.

199

200.

200

201.

Изобретение Опора сейсмостойкая № 165076 с использованием
антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с
зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии
выправления крена здания, моста , согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая»
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(19)
RU
(11)
165 076
(13)
U1
(51) МПК
E04H 9/02 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 26.09.2019)
(21)(22) Заявка: 2016102130/03, 22.01.2016
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
22.01.2016
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 22.01.2016
(72) Автор(ы):
Андреев Борис Александрович (RU),
Кадашов Александр Иванович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Андреев Борис Александрович (RU),
Кадашов Александр Иванович (RU)
(45) Опубликовано: 10.10.2016 Бюл. № 28
Адрес для переписки:
190005, Санкт-Петербург, 2-я
201

202.

Красноармейская ул дом 4 СПб ГАСУ
(54) ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ
(57) Реферат:
Опора сейсмостойкая предназначена для защиты объектов от сейсмических воздействий за счет
использования фрикцион но податливых соединений. Опора состоит из корпуса в котором выполнено
вертикальное отверстие охватывающее цилиндрическую поверхность щтока. В корпусе, перпендикулярно
вертикальной оси, выполнены отверстия в которых установлен запирающий калиброванный болт. Вдо ль
оси корпуса выполнены два паза шириной <Z> и длиной <I> которая превышает длину <Н> от торца
корпуса до нижней точки паза, выполненного в штоке. Ширина паза в штоке соответствует диаметру
калиброванного болта. Для сборки опоры шток сопрягают с отверстие м корпуса при этом паз штока
совмещают с поперечными отверстиями корпуса и соединяют болтом, после чего одевают гайку и
затягивают до заданного усилия. Увеличение усилия затяжки приводит к уменьшению зазора<Z>корпуса,
увеличению сил трения в сопряжении корпус-шток и к увеличению усилия сдвига при внешнем
воздействии. 4 ил.
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты сооружений, объектов и оборудования
от сейсмических воздействий за счет использования фрикционно податливых соединений. Известн ы
фрикционные соединения для защиты объектов от динамических воздействий. Известно, например
Болтовое соединение плоских деталей встык по Патенту RU 1174616, F15B 5/02 с пр. от 11.11.1983.
Соединение содержит металлические листы, накладки и прокладки. В листах, накладках и прокладках
выполнены овальные отверстия через которые пропущены болты, объединяющие листы, прокладки и
накладки в пакет. При малых горизонтальных нагрузках силы трения между листами пакета и болтами не
преодолеваются. С увеличением нагрузки происходит взаимное проскальзывание листов или прокладок
относительно накладок контакта листов с меньшей шероховатостью. Взаимное смещение листов
происходит до упора болтов в края овальных отверстий после чего соединения работают упруго. После
того как все болты соединения дойдут до упора в края овальных отверстий, соединение начинает работать
упруго, а затем происходит разрушение соединения за счет смятия листов и среза болтов. Недостатками
известного являются: ограничение демпфирования по направлению воздействия только по горизонтали и
вдоль овальных отверстий; а также неопределенности при расчетах из-за разброса по трению. Известно
также Устройство для фрикционного демпфирования антиветровых и антисейсмических воздействий по
Патенту TW 201400676 (A)-2014-01-01. Restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device, E04B 1/98,
F16F 15/10. Устройство содержит базовое основание, поддерживающее защищаемый объект, нескольких
сегментов (крыльев) и несколько внешних пластин. В сегментах выполнены продол ьные пазы. Трение
демпфирования создается между пластинами и наружными поверхностями сегментов. Перпендикулярно
вертикальной поверхности сегментов, через пазы, проходят запирающие элементы - болты, которые
фиксируют сегменты и пластины друг относительно друга. Кроме того, запирающие элементы проходят
через блок поддержки, две пластины, через паз сегмента и фиксируют конструкцию в заданном
положении. Таким образом получаем конструкцию опоры, которая выдерживает ветровые нагрузки но,
202

203.

при возникновении сейсмических нагрузок, превышающих расчетные силы трения в сопряжениях,
смещается от своего начального положения, при этом сохраняет конструкцию без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и сложность расчетов из -за
наличия большого количества сопрягаемых трущихся поверхностей.
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции, уменьшение количества сопрягаемых
трущихся поверхностей до одного сопряжения отверстие корпуса - цилиндр штока, а также повышение
точности расчета.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что опора сейсмостойкая выполнена из двух
частей: нижней - корпуса, закрепленного на фундаменте и верхней - штока, установленного с
возможностью перемещения вдоль общей оси и с возможностью ограничения перемещения за счет
деформации корпуса под действием запорного элемента. В корпусе выполнено центральное отверстие,
сопрягаемое с цилиндрической поверхностью штока, и поперечные отверстия (перпендикулярные к
центральной оси) в которые устанавливают запирающий элемент-болт. Кроме того в корпусе, параллельно
центральной оси, выполнены два открытых паза, которые обеспечивают корпусу возможность
деформироваться в радиальном направлении. В теле штока, вдоль центральной оси, выполнен паз ширина
которого соответствует диаметру запирающего элемента (болта), а длина соответствует заданному
перемещению штока. Запирающий элемент создает нагрузку в сопряжении шток -отверстие корпуса, а
продольные пазы обеспечивают возможность деформации корпуса и «переход» сопряжен ия из состояния
возможного перемещения в состояние «запирания» с возможностью перемещения только под
сейсмической нагрузкой. Длина пазов корпуса превышает расстояние от торца корпуса до нижней точки
паза в штоке. Сущность предлагаемой конструкции поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен разрез
А-А (фиг. 2); на фиг. 2 изображен поперечный разрез Б-Б (фиг. 1); на фиг. 3 изображен разрез В-В (фиг. 1);
на фиг. 4 изображен выносной элемент 1 (фиг. 2) в увеличенном масштабе.
Опора сейсмостойкая состоит из корпуса 1 в котором выполнено вертикальное отверстие диаметром
«D», которое охватывает цилиндрическую поверхность штока 2 например по подвижной посадке H7/f7. В
стенке корпуса перпендикулярно его оси, выполнено два отверстия в которых установлен запирающий
элемент - калиброванный болт 3. Кроме того, вдоль оси отверстия корпуса, выполнены два паза шириной
«Z» и длиной «I». В теле штока вдоль оси выполнен продольный глухой паз длиной «h» (допустмый ход
штока) соответствующий по ширине диаметру калиброванного болта, проходящего через этот паз. При
этом длина пазов «I» всегда больше расстояния от торца корпуса до нижней точки паза «Н». В нижней
части корпуса 1 выполнен фланец с отверстиями для крепления на фундаменте, а в верхней части штока 2
выполнен фланец для сопряжения с защищаемым объектом. Сборка опоры заключается в том, что шток 2
сопрягается с отверстием «D» корпуса по подвижной посадке. Паз штока совмещают с поперечными
отверстиями корпуса и соединяют калиброванным болтом 3, с шайбами 4, с предварительны м усилием
(вручную) навинчивают гайку 5, скрепляя шток и корпус в положении при котором нижняя поверхность
203

204.

паза штока контактирует с поверхностью болта (высота опоры максимальна). После этого гайку 5
затягивают тарировочным ключом до заданного усилия. Увеличение усилия затяжки гайки (болта)
приводит к деформации корпуса и уменьшению зазоров от «Z» до «Z1» в корпусе, что в свою очередь
приводит к увеличению допустимого усилия сдвига (усилия трения) в сопряжении отверстие корпуса цилиндр штока. Величина усилия трения в сопряжении корпус-шток зависит от величины усилия затяжки
гайки (болта) и для каждой конкретной конструкции (компоновки, габаритов, материалов, шероховатости
поверхностей, направления нагрузок и др.) определяется экспериментально. При воздейст вии
сейсмических нагрузок превышающих силы трения в сопряжении корпус -шток, происходит сдвиг штока, в
пределах длины паза выполненного в теле штока, без разрушения конструкции.
Формула полезной модели
Опора сейсмостойкая, содержащая корпус и сопряженный с ним подвижный узел, закрепленный
запорным элементом, отличающаяся тем, что в корпусе выполнено центральное вертикальное отверстие,
сопряженное с цилиндрической поверхностью штока, при этом шток зафиксирован запорным элементом,
выполненным в виде калиброванного болта, проходящего через поперечные отверстия корпуса и через
вертикальный паз, выполненный в теле штока и закрепленный гайкой с заданным усилием, кроме того в
корпусе, параллельно центральной оси, выполнено два открытых паза, длина которых, от торца корпуса,
больше расстояния до нижней точки паза штока.
204

205.

205

206.

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И
СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(19)
RU 2010136746
206
2010136746

207.

(11)
2010 136 746
(13)
A
(51) МПК
E04C 2/00 (2006.01)
(12) ЗАЯВКА
НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
Состояние делопроизводства: Экспертиза завершена (последнее изменение статуса: 02.10.2013)
(21)(22) Заявка: 2010136746/03, 01.09.2010
(71) Заявитель(и):
Открытое акционерное общество "Теплант" (RU)
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 01.09.2010
(43) Дата публикации заявки: 20.01.2013 Бюл. № 2
Адрес для переписки:
443004, г.Самара, ул.Заводская, 5, ОАО
"Теплант"
(72) Автор(ы):
Подгорный Олег Александрович (RU),
Акифьев Александр Анатольевич (RU),
Тихонов Вячеслав Юрьевич (RU),
Родионов Владимир Викторович (RU),
Гусев Михаил Владимирович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И
СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
(57) Формула изобретения
1. Способ защиты здания от разрушений при взрыве или землетрясении, включающий выполнение
проема/проемов рассчитанной площади для снижения до допустимой величины взрывного давления,
возникающего во взрывоопасных помещениях при аварийных внутренних взрывах, отличающийся тем, что
в объеме каждого проема организуют зону, представленную в виде одной или нескольких полостей,
ограниченных эластичным огнестойким материалом и установленных на легкосбрасываемых фрикционных
соединениях при избыточном давлении воздухом и землетрясении, при этом обеспечивают плотную
посадку полости/полостей во всем объеме проема, а в момент взрыва и землетрясения под действием
взрывного давления обеспечивают изгибающий момент полости/полостей и осуществляют их выброс из
проема и соскальзывают с болтового соединения за счет ослабленной подпиленной гайки.
207

208.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что «сэндвич»-панели, щитовые панели смонтированы на
высокоподатливых с высокой степенью подвижности фрикционных, скользящих соединениях с сухим
трением с включением в работу фрикционных гибких стальных затяжек диафрагм жесткости, состоящих из
стальных регулируемых натяжений затяжек сухим трением и повышенной подвижности, позволяющие
перемещаться перекрытиям и «сэндвич»-панелям в горизонтали в районе перекрытия 115 мм, т.е. до 12
см, по максимальному отклонению от вертикали 65 мм, т.е. до 7 см (подъем пятки на уровне фундамента),
не подвергая разрушению и обрушению конструкции при аварийных взрывах и сильных землетрясениях.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что каждая «сэндвич»-панель крепится на сдвигоустойчивых
соединениях со свинцовой, медной или зубчатой шайбой, которая распределяет одинаковое напряжение
на все четыре-восемь гаек и способствует одновременному поглощению сейсмической и взрывной
энергии, не позволяя разрушиться основным несущим конструкциям здания, уменьшая вес здания и
амплитуду колебания здания.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что за счет новой конструкции сдвигоустойчивого податливого
соединения на шарнирных узлах и гибких диафрагмах «сэндвич»-панели могут монтироваться как
самонесущие без стального каркаса для малоэтажных зданий и сооружений.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что система демпфирования и фрикционности и поглощения
сейсмической энергии может определить величину горизонтального и ве ртикального перемещения
«сэндвич»-панели и определить ее несущую способность при землетрясении или взрыве прямо на
строительной площадке, пригрузив «сэндвич»-панель и создавая расчетное перемещение по вертикали
лебедкой с испытанием на сдвиг и перемещение до землетрясения и аварийного взрыва прямо при
монтаже здания и сооружения.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что расчетные опасные перемещения определяются, проверяются
и затем испытываются на программном комплексе ВК SCAD 7/31 r5, ABAQUS 6.9, MONOMAX 4.2, ANSYS,
PLAKSIS, STARK ES 2006, SoliddWorks 2008, Ing+2006, FondationPL 3d, SivilFem 10, STAAD.Pro, а затем на
испытательном при объектном строительном полигоне прямо на строительной площадке испытываются
фрагменты и узлы, и проверяются экспериментальным путем допустимые расчетные перемещения
строительных конструкций (стеновых «сэндвич»-панелей, щитовых деревянных панелей, колонн,
перекрытий, перегородок) на возможные при аварийном взрыве и при землетрясении более 9 баллов
перемещение по методике разработанной испытательным центром ОО «Сейсмофонд» - «Защита и
безопасность городов».
208

209.

209

210.

210

211.

Изобретение патент ПАНЕЛЬ ПРОТИВОВЗРЫВНАЯ легко сбрасываемые
конструкции изобретатель Коваленко
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(19)
RU
(11)
154 506
(13)
U1
(51) МПК
E04B 1/92 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 07.08.2018)
(21)(22) Заявка: 2014131653/03, 30.07.2014
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
30.07.2014
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 30.07.2014
(72) Автор(ы):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(45) Опубликовано: 27.08.2015 Бюл. № 24
Адрес для переписки:
190005, Санкт-Петербург, 2-я
Красноармейская ул дом 4 СПб ГАСУ
(54) ПАНЕЛЬ ПРОТИВОВЗРЫВНАЯ
(57) Реферат:
211

212.

Техническое решение относится к области строительства и предназначено для защиты помещений от
возможных взрывов. Конструкция позволяет обеспечить надежный и быстрый сброс легкосбрасываемой
панели, сброс давления при взрыве и зависание панели на опорной плите, Конструкция представляет
собой опорную плиту с расчетным проемом, которая жестко крепится на каркасе защищаемого
сооружения. На опорной плите крепежными элементами, имеющими ослабленное резьбовое по перечное
сечение, закреплена панель легкосбрасываемая. Ослабленное резьбовое соединение каждого крепежного
элемента образовано лысками выполненными с двух сторон резьбовой части. Кроме того опорная плита и
легкосбрасываемая панель соединены тросом один конец которого жестко закреплен на опорной плите, а
другой конец соединен с крепежным элементом через планку, с возможностью перемещения. 4 ил.
Техническое решение относится к области строительства и предназначено для защиты помещений
содержащих взрывоопасные среды.
Известна панель для легкосбрасываемой кровли взрывоопасных помещений по Авт.св. 617552, М.Кл. 2
E04B 1/98 с пр. от 21.11.75. Панель включает ограждающий элемент с шарнирно закрепленными на нем
поворотными скобами, взаимодействующими через опоры своими наружными полками с несущими
элементами. С целью защиты от воздействия ветровой нагрузки, панель снабжена подвижной плитой,
шарнирно соединенной с помощью тяг с внутренними концами поворотных скоб, которые выполнены Т образными. Недостатком предлагаемой конструкции является низкая надежность шарнирных соединений
при переменных внешних и внутренних нагрузках. Известна также легкосбрасываемая ограждающая
конструкция взрывоопасных помещений по Патенту SU 1756523, МПК5 E06B 5/12 с пр. от 05.10.1990.
Указанная конструкция содержит поворотную стеновую панель, состоящую из нижней и верхней секций и
соединенную с каркасом временной связью. Нижняя секция в нижней части шарнирно связана с каркасом
здания, а в верхней части - шарнирно соединена с верхней секцией панели. Верхняя секция снабжена
роликами, установленными в направляющих каркаса здания. Недостатком указанной конструкции является
низкая надежность вызванная большим количеством шарнирных соединений, требующих высокой
точности изготовления в условиях строительства. Известна также противовзрывная панель по Патенту RU
2458212, E04B 1/92 с пр. от 13.04.2011, которую выбираем за прототип. Изобретение относится к защитным
устройствам применяемым во взрывоопасных объектах. Противопожарная панель содержит
металлический каркас с бронированной обшивкой и наполнителем-свинцом. Панель имеет четыре
неподвижных патрубка-опоры, а в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны четыре опорных
стержня, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры панели. Наполнитель
выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, а опорные стержни выполнены упругими.
Недостатком вышеуказанной панели является низкая надежность срабатывания телескопических
сопряжений при воздействии переменных внешних и внутренних нагрузо к.
Задачей заявляемого устройства является обеспечение надежности открывания проема при взрыве
(сбрасывания легкосбрасываемой панели) за минимальное время и обеспечение зависания панели после
сброса.
Сущность заявляемого решения состоит в том, что для защиты стен, оборудования и персонала от
возможного взрыва, помещение снабжено панелью противовзрывной, обеспечивающей надежное и
быстрое открытие проема при взрыве и сброс избыточного давления, а также зависание панели на плите
212

213.

опорной. Панель противовзрывная содержит плиту опорную которая жестко закреплена на стене
защищаемого помещения и имеет проем соответствующий проему в стене, а с другой стороны плиты
опорной винтами с резьбой, ослабленной по сечению, закреплена панель легкосбрасываемая. Площадь
проема плиты опорной и проема помещения определяется в зависимости от объема помещения, от
взрывоопасной среды, температуры горения, давления, скорости распространения фронта пламени и др.
параметров. Винты имеют резьбовую часть, ослабленную по сечению с двух стор он лысками до размера
<Z> и т. о. образуется ослабленное резьбовое сопряжение, разрушаемое под воздействием взрывной
волны.
Сущность предлагаемого решения поясняется чертежами где:
на фиг. 1 изображен разрез Б-Б (фиг. 2) панели противовзрывной;
на фиг. 2 изображен разрез Α-A (фиг. 1);
на фиг. 3 изображен вид по стрелке В (фиг. 1) в увеличенном масштабе;
на фиг. 4 изображен разрез Г-Г (фиг. 2), узел крепления троса в увеличенном масштабе.
Панель противовзрывная состоит из опорной плиты 1, которая жестко креп ится к каркасу защищаемого
помещения (на чертеже не показано). В каркасе помещения и в опорной плите выполнен проем 2,
имеющий расчетную площадь S=b*h, которая зависит от объема защищаемого помещения, температуры
горения, давления, скорости распространения фронта пламени и др. параметров. На опорной плите 1,
резьбовыми крепежными элементами, например саморежущими шурупами 3, имеющими ослабленное
поперечное резьбовое сечение, закреплена легкосбрасываемая панель 4. Кроме того, легкосбрасываемая
панель соединена с опорной плитой гибким узлом, состоящим из планки 5, закрепленной с одной стороны
на тросе 6, а с др. стороны сопряженной с крепежным элементом 3. Ослабленное поперечное сечение
резьбовой части образовано лысками, выполненными с двух сторон по всей дли не резьбы до размера <Z>.
Ослабленная резьбовая часть в совокупности с обычным резьбовым отверстием в опорной плите 1,
образуют ослабленное резьбовое сопряжение, разрушаемое под действием взрывной волны. Разрушение
(вырыв) в ослабленном резьбовом соединении возможно или за счет разрушения резьбы в опорной плите,
или за счет среза резьбы крепежного элемента-самореза 3, в зависимости от геометрии резьбы и от
соотношения пределов прочности материалов самореза и плиты опорной. Рассмотрим пример. На
опорной плите 1 толщиной 5 мм, изготовленной из стали 3, самосверлящими шурупами 3 размером
5,5/6,3×105, изготовленными из стали У7А, закреплена легкосбрасываемая панель 4, изготовленная из
стали 20. Усилие вырыва при стандартной резьбе для одного шурупа составляет 15 00 кгс. Опытным
путем установлено, что после доработки шурупа путем стачивания резьбы с двух сторон до размера Z=3
мм, величина усилия вырыва составляет 700 кгс. Соответственно, при креплении плиты четырьмя
шурупами, усилие вырыва составит 2800 кгс. При условии, что площадь проема S=10000 см 2,
распределенная нагрузка для вырыва должна быть не менее 0,28 кгс/см 2 . Таким образом, зная параметры
взрывоопасной среды, объем и компоновку защищаемого помещения, выбираем конструкцию крепежных
элементов после чего, в зависимости от заданного усилия вырыва, можно определить величину <Z> толщину ослабленной части резьбы.
Панель противовзрывная работает следующим образом. При возникновении взрывной нагрузки,
взрывная волна через проем 2 в опорной плите 1 воздействует по площади легкосбрасываемой панели 4,
213

214.

закрепленной на опорной плите 1 четырьмя саморежущими шурупами 3, имеющими ослабленное
резьбовое сечение. При превышении взрывным усилием предела прочности резьбового соединения,
резьбовое соединение разрушается по ослабленному сечению, легкосбрасываемая панель освобождается
от механического крепления, после чего сбрасывается, сечение проема открывается и давление
сбрасывается до атмосферного. После сбрасывания панель легкосбрасываемая зависает на тросе 6, один
конец которого закреплен на опорной плите, а другой, через планку 5 сопряжен с крепежным элементом
3.
Формула полезной модели
1. Панель противовзрывная, содержащая опорную плиту, на которой резьбовыми крепежными
элементами закреплена панель легкосбрасываемая, отличающаяся тем, что в опорной плите выполнен
проем, а панель легкосбрасываемая выполнена сплошной, при этом крепежные элементы, скрепляющие
панель легкосбрасываемую с опорной плитой, имеют ослабленное поперечное сечение резьбовой части,
образованное лысками, выполненными с двух сторон по всей длине резьбы и, кроме того, панель
легкосбрасываемая соединена с опорной плитой тросом, один конец которого жестко закреплен в
опорной плите, а другой конец соединен с панелью легкосбрасываемой.
2. Панель противовзрывная по п.1, отличающаяся тем, что трос соединен с панелью легкосбрасываемой
через планку, сопряженную с крепежным элементом.
ИЗВЕЩЕНИЯ
214

215.

215

216.

216

217.

217

218.

218

219.

219

220.

220

221.

221

222.

222

223.

223

224.

224

225.

225

226.

226

227.

227

228.

228

229.

229

230.

230

231.

231

232.

232

233.

233

234.

234

235.

235

236.

236

237.

237

238.

238

239.

239

240.

240

241.

241

242.

242

243.

243

244.

Научные консультанты :
244

245.

Научные консультанты от организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ОГРН: 1022000000824 САЙДУЛАЕВ
КАЗБЕК МАЙРБЕКОВИЧ, УЛУБАЕВ СОЛТ-АХМАД ХАДЖИЕВИЧ, Доктор физико-математических наук,
профессор кафедры моделирования социально-экономических систем, заведующий кафедрой моделирования
социально-экономических систем СПб ГУ МАЛАФЕЕВ Олег Алексеевич [email protected] [email protected]
[email protected] [email protected]
Подтверждение компетентности СПб ГАСУ Номер решения о прохождении процедуры подтверждения
компетентности 8590-гу (А-5824)
http://188.254.71.82/rao_rf_pub/?show=view&id_object=DCB44608D54849B2A27CFEFEBEF970D4
https://pub.fsa.gov.ru/ral/view/13060/applicant
Используемая литература при испытаниях численным моделированием в ПК SCAD креплений узлов и
фрагментов крепления предохранительного дорожного барьера ( изобретение № 1622494, Грузия ) с
использованием антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с зафиксированными запорными
элементов в штоке, по линии ударной нагрузки от груженого самосвала, автобуса согласно изобретения №
165076 «Опора сейсмостойкая» и испытаниях на сейсмостойкость выравнивающейся сейсмоизоляции
1 СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И
СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ" № 2010136746 E 04 C 2/09
Дата опубликования 20.01.2013
2. Патент на полезную модель № 165 076 " Опора сейсмостойкая" 10.10.2016 Б.л 28
3. Патент на полезную модель № 154506 "Панель противовзрывная" 27.08.2015 бюл № 28
4.Изобретение № 1760020 "Сейсмостойкий фундамент" 07.09.1992
5. Изобретение № 1011847 "Башня" 30.08.1982
6. Изобретение № 1038457 "Сферический резервуар" 30.08.1982
7. Изобретение № 1395500 "Способ изготовления ячеистобетонных изделий на пористых заполнителях"
15.05.1988 8. Изобретение № 998300 "Захватное устройство для колонн" 23.02.1983
9. Захватное устройство сэндвич-панелей № 24717800 опуб 05 05.2011
245

246.

10. Стена и способ ее возведения № 1728414 опул 19.06.1989
11. Заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка».
Используется Японии.
12. Заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционноподвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 ,
13. Заявка на изобретение № 2016119967/20 ( 031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая»
E04 H 9/02.
14. Журнал «Сельское строительство» № 9/95 стр.30 «Отвести опасность», А.И.Коваленко
15. Журнал «Жилищное строительство» № 4/95 стр.18 «Использование сейсмоизолирующего пояса для
существующих зданий», А.И.Коваленко
16. Журнал «Жилищное строительство» № 9/95 стр.13 «Сейсмоизоляция малоэтажных жилых зданий»,
17. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 4/95 стр. 24-25 «Сейсмоизоляция
малоэтажных зданий»,
18. Российская газета от 26.07.95 стр.3 «Секреты сейсмостойкости». А.И.Коваленко.
19. Российская газета от 11.06.95 «Землетрясение: предсказание на завтра», А.И.Коваленко
20. Газета «Грозненский рабочий» № 5 февраль 1996 «Честь мундира или сэкономленные миллиарды»,
21. «Голос Чеченской Республики» 1 февраль 1996 «Башни и баллы» А.И.Коваленко.
21. Республика ЧР № 7 август 1995 «Удар невиданной звезды или через четыре года». А.И.Коваленко
21. Газета «Земля России» за октябрь 1998 стр. 3 «Уникальные технологии возведения фундаментов без
заглубления – дом на грунте. Строительство на пучинистых и просадочных грунтах»
22. Газета «Земля России» № 2 ( 26 ) стр. 2-3 « Предложение ученых общественной организации инженеров
«Сейсмофонд» –
Фонда «Защита и безопасность городов» в области реформы ЖКХ.
23. Журнал «Жизнь и безопасность « № 3/96 стр. 290-294 «Землетрясение по графику» Ждут ли через четыре
года планету
«Земля глобальные и разрушительные потрясения «звездотрясения» А.И.Коваленко,
Е.И.Коваленко.
24. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 11/95 стр. 25 «Датчик регистрации
электромагнитных
волн, предупреждающий о землетрясении - гарантия сохранения вашей жизни!» и
другие зарубежные научные издания и
журналах за 1994- 2004 гг. А.И.Коваленко и др. изданиях С
брошюрой «Как построить сейсмостойкий дом с учетом народного опыта сейсмостойкого строительства
горцами Северного
Кавказа сторожевых башен» с.79 г. Грозный –1996. А.И.Коваленко в ГПБ им Ленина г.
Москва и РНБ СПб пл. Островского, д.3
246

247.

247

248.

248

249.

249

250.

250

251.

251

252.

252

253.

253

254.

254

255.

255

256.

256

257.

257

258.

Приложение список перечень заявок на изобретения и научных публикаций в журналах СПб ГАСУ о
демпфирующих сдвиговых энернопоглотителях, для обеспечения устойчивости существующего лестничных
маршей и сооружений от особых воздействий, можно ознакомится по ссылкам:
Описание изобретения на полезную модель Сейсмостойкая фрикционно 18 стр
https://yadi.sk/i/JZ0YxoW0_V6FCQ
Заявка на изобретение полезную модель Энергопоглощающие дорожное барьерное ограждение 23 стр
https://yadi.sk/d/dWKraP12fvXAlA
Описание изобретения на полезную модель Взрывостойкая лестница 10 стр
https://yadi.sk/i/EDoOs4AFUWKYEg
Заявка на изобретение полезная модель Опора сейсмоизолирующая гармошка 20 стр
https://yadi.sk/i/JOuUB_oy2sPfog
Заявка на полезную модель Опора сейсмоизолирующая маятниковая 32 стр
Виброизолирующая опора Е04Н 9 02
https://yadi.sk/i/dZRdudxwOald2w
РЕФЕРАТ
https://yadi.sk/i/Ba6U0Txx-flcsg
изобретения полезная 17 стр
Обеспечение взрывостойкости существующих железнодорожных мостов на основе 15 стр
https://yadi.sk/i/en6RGTLgfhrg_A
Доклад в СПб ГАСУ усиление опор Крымского моста https://yadi.sk/i/RpW2sh5lMdx35A
Скачать научную статью Сейсмофонд при СПб ГАСУ( опубликованную в США, Японии и др странах ), можно
по ссылке : Использование лего сбрасываемых конструкций для повышения сейсмостойкости сооружений
http://scienceph.ru/f/science_and_world_no_3_43_march_vol_i.pdf
Изобретения с демпфирующей сейсмоизоляций «Сейсмофонд» широк используются американской фирмой
RUBBER BEARING FRIKTION DAMPER (RBFD) в Японии, Новой Зеландии, США, Китае, Тайване и др странах
https://www.damptech.com/-rubber-bearing-friction-damper-rbfd https://www.damptech.com/for-buildings-cover
http://downloads.hindawi.com/journals/sv/2018/5630746.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=r7q5D6516qg
258

259.

Теория сейсмостойкости находится в кризисе, а жизнь миллионов граждан проживающих в ЖБ гробах не
относится к государственной безопасности
http://www.myshared.ru/slide/971578/
https://yadi.sk/i/JfXt8hs_aXcKRQ https://yadi.sk/i/p5IgwFurPlgp1w
Оценка возможности инициирования сейсмического геофизического и техногенного оружия с применением
существующих технических средств и технологий https://yadi.sk/i/3VmQxa78RhhBBA
ГОСТ 6249-52 «Шкала для определения силы землетрясения в пределах от 6 до 9 баллов»
http://scaleofintensityofearthquakes.narod.ru
http://scaleofintensityofearthquakes2.narod.ru
http://scaleofintensityofearthquakes3.narod.ru
http://peasantsinformagency1.narod.ru
http://s-a-m-a-r-a-citi.narod.ru http://sergeyshoygu.narod.ru/pdf1.pdf
Обеспечение взрывостойкости существующих железнодорожных мостов на основе 15 стр
https://yadi.sk/i/en6RGTLgfhrg_A
Патенты изобретения взрывозащите противовзрывная https://yadi.sk/i/-PwJxeHVvI_eoQ
Научный доклад на 67 конференции СПб ГАСУ 4 стр https://yadi.sk/i/sMuk8V-J0Ui_lw
Научная статья в журнале СПб ГАСУ
https://yadi.sk/i/Vf_86hLPmeYIsw
Доклад на конференции изобретателей Попов ЛПИ Политех 5 стр https://yadi.sk/i/c1D-6wvsIeJWnA
Антисейсмическое фланцевое фрикционн 4 стр https://yadi.sk/i/pXaZGW6GNm4YrA
Обеспечение взрывостойкости существующих лестничных маршей 8 стр https://yadi.sk/i/ZJNyX-y0gsfEyQ
Доклад сообщение научное Испытание математических моделей ФПС 60 стр + выводы
https://yadi.sk/d/6lNXCB4lw-HgpA
Научная статья доклад сообщения конференции с 5 по 7 февраля 2014 19
стрhttps://yadi.sk/i/CnFN36oKLYPpzQ
Научное сообщение доклад на 67 конференции проходившей в начале 3 5 февраля 2010 г в СПб ГАСУ стр
208 стр 211 2 страницы https://yadi.sk/i/MaKtKmd5GP9ecw
Доклад сообщение Маживеа Уздина Испытание математических моделей на сейсмостойкость 137 стр
https://yadi.sk/d/MDvdSPojHUpe3w
ЛИСИ Научные статьи изобретателя СПбГАСУ научной конференции 9 стр
https://yadi.sk/i/uLbA_SwO5GHO2w
Ссылки наших партнеров в США, Канаде, Японии , которые успешно внедряют изобретения проф. дтн ЛИИЖТ
(ПГУПС) Уздина Александра Михайловича для железнодорожных мостов и магистральных трубопроводов :
косоге, квадратные, трубчатые , крестовидные антисейсмические о
фрикционно- демпфирующего компенсаторы ( соединения), для
увеличения демпфирующей способности при импульсных
растягивающих нагрузках, для обеспечения многокаскадного
демпфирования предварительно напряженных вантовых конструкции
259

260.

по изобретениям №№ 2193635, 2406798,1143895, 1168755,
1174616,165076 «Опора сейсмостойкая» американской фирмой “STAR SEISMIC”
https://madisonstreetcapital.com/select-transaction-7 и Канадской фирмой QuakeTek проф дтн ПГУПC Уздин А.
М https://www.quaketek.com/products-services/ , Японской фирмой Kowakin и другими в Новой Зеландии,
Тайване , Китае, Украине, Казахстане , Грузии, Армении, Азербайджане
Seismic resistance GD Damper
https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA
Seismic Friction Damper - Small Model
QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=YwwyXw7TRhA
https://www.youtube.com/watch?v=ViGHmWVvEkU&t=2s
https://www.youtube.com/watch?v=oT4Ybharsxo
Earthquake Protection
Damper
https://www.youtube.com/watch?v=GOkJIhVNUrY&t=2s
Ingeniería Sísmica Básica explicada con marco didáctico QuakeTek
QuakeTek
https://www.youtube.com/channel/UCCGoRHfZQlJ8cwdGJxOQgLQ
https://www.youtube.com/watch?v=aSZa--SaRBY&t=2s
Friction damper for impact absorption
DamptechDK
https://www.youtube.com/watch?v=pkfnGJ6Q7Rw&t=5s
260

261.

https://www.youtube.com/watch?v=EFdjTDlStGQ
https://www.youtube.com/watch?v=NRmHBla1m8A
261

262.

262

263.

263

264.

264

265.

265

266.

266

267.

267

268.

268

269.

269

270.

270

271.

271

272.

РЕГЛАМЕНТ выравнивания крена аварийных железнодорожных мостов с использованием антисейсмических
фрикционно- демпфирующих опор с зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии выправления
крена моста , согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» и МОНТАЖА ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИХ
СЕЙСМОСТОЙКИХ ОПОР ПО ИЗОБРТЕНИ.№ 165075 , заявке на изобретение № 2016119967/20 (031416) от
23.05.2016 "Опора сейсмоизолирующая маятниковая" E04HY 9/02 И ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ ПРЕМЕЩЕНИЙ ПО
ЗАЯВКЕ НА ИЗОБРТЕНИЕ " 2018122942 /20 (47400) " Опора сейсмоизолирующая "гармошка" ДЛЯ
СЕЙСМОЗАЩИТЫ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ на сейсмоизолирующих опорах, согласно изобретениям № 165076
RU E 04H 9/02 «Опора сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с
использованием сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие систему демпфирования
фрикционности и сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии» № 2010136746 от
20.01.2013, заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая
«гармошка», заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое
фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20(
031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
1. Подготовительные работы
1.1 Очистка верхних поверхностей бетона оголовка опоры и пролетного строения от загрязнений;
1.2. Контрольная съемка положения закладных деталей (фундаментных болтов) в оголовке опоры и
диафрагме железобетонного пролетного строения или отверстий в металле металлического или
сталежелезобетонного пролетного строения с составлением схемы (шаблона).
1.3. Проверка соответствия положения отверстий для крепления амортизатора к опоре и к пролетному
строению в элементах амортизатора по шаблонам и, при необходимости, райберовка или рассверловка новых
отверстий.
1.4. Проверка высотных и горизонтальных параметров поступившего на монтаж амортизатора и пространства
для его установки на опоре (под диафрагмой). При необходимости, срубка выступающих частей бетона или
устройство подливки на оголовке опоры.
1.5. Устройство подмостей в уровне площадки, на которую устанавливается телескопические опора и
ограничители перемещений на сейсмоизолирующих опорах, согласно изобретениям № 165076 RU E 04H 9/02
«Опора сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с использованием
сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие систему демпфирования фрикционности и
сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии» № 2010136746 от 20.01.2013, заявки на
изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на
изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное
соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016
«Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
2. Установка и закрепление сейсмоизолирующих опорах, согласно изобретениям № 165076 RU E 04H 9/02
«Опора сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с использованием
сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие систему демпфирования фрикционности и
272

273.

сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии» № 2010136746 от 20.01.2013, заявки на
изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на
изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное
соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016
«Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
2.1. Установка телескопических опор с нижним расположением ФПС (под железобетонные пролетные
строения) на сейсмоизолирующих опорах, согласно изобретениям № 165076 RU E 04H 9/02 «Опора
сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с использованием
сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие систему демпфирования фрикционности и
сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии» № 2010136746 от 20.01.2013, заявки на
изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на
изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное
соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016
«Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
2.1.1. Расположение фундаментных болтов для крепления на опоре может быть двух видов:
1) болты расположены внутри основания и при полностью смонтированном амортизаторе не видны, т.к.
закрыты корпусом упора, при этом концы фундаментных болтов выступают над поверхностью площадки, на
которой монтируется амортизатор;
2) болты расположены внутри основания и оканчиваются резьбовыми втулками, верхние торцы которых
расположены заподлицо с бетонной поверхностью;
3) болты расположены у края основания, которое совмещено с корпусом упора, и после монтажа
амортизатора доступ к болтам возможен, при этом концы фундаментных болтов выступают над поверхностью
площадки;
4) болты расположены у края основания и оканчиваются резьбовыми втулками, как и во втором случае
2.1.2. Последовательность операций по монтажу амортизатора в первом случае приведена ниже.
а) Затяжка болтов ФПС на усилие, предусмотренное проектом на сейсмоизолирующих опорах, согласно
изобретениям № 165076 RU E 04H 9/02 «Опора сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и
сооружений при взрыве с использованием сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие
систему демпфирования фрикционности и сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии»
№ 2010136746 от 20.01.2013, заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора
сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018
«Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на
изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
б) Разборка соединения основания с корпусом упора, собранного на время транспортировки.
в) Подъем основания амортизатора на подмости в уровне, превышающем уровень площадки, на которой
монтируется амортизатор, на высоту выступающего конца фундаментного болта.
273

274.

г) Надвижка основания в проектное положение до совпадения отверстий для крепления телескопической
опоры и ограничителя перемещений (гармошка) с фундаментными болтами, опускание основания на площадку,
затяжка фундаментных болтов, при необходимости срезка выступающих над гайками концов фундаментных
болтов.
д) Подъем сборочной единицы, включающей остальные части амортизатора, на подмости в уровне
установленного основания.
е) Снятие транспортных креплений.
ж) Надвижка упомянутой сборочной единицы на основание до совпадения отверстий под штифты и
резьбовые отверстия под болты в основании с соответствующими отверстиями в упоре, забивка штифтов в
отверстия, затяжка и законтривание болтов.
з) Завинчивание болтов крепления верхней плиты стержневой пружины в резьбовые отверстия втулок
анкерных болтов на диафрагме пролетного строения. Если зазор между верхней плитой и нижней плоскостью
диафрагмы менее 5мм, производится затяжка болтов. Если зазор более 5 мм, устанавливается опалубка по
контуру верхней плиты, бетонируется или инъектирует- ся зазор, после набора прочности бетоном или раствором
производится затяжка болтов.
и) Восстановление антикоррозийного покрытия.
2.1.3. Операции по монтажу амортизатора во втором случае отличаются от операций первого случая только
тем, что основание телескопической опоры и ограничителя перемещений "гармошка" амортизатора
поднимается на подмости в уровне площадки, на которой монтируется амортизатор и надвигается до
совпадения резьбовых отверстий во втулках фундаментных болтов с отверстиями под болты в основании.
2.1.4. Последовательность операций по монтажу амортизатора в третьем случае приведена ниже.
а) Затяжка болтов ФПС на усилие, предусмотренное проектом.
б) Подъем амортизатора на подмости в уровень, превышающий уровень площадки, на которой монтируется
амортизатор, на высоту выступающего конца фундаментного болта.
в) Снятие транспортных креплений.
г) Надвижка амортизатора в проектное положение до совпадения отверстий для его крепления с
фундаментными болтами, опускание амортизатора на площадку, затяжка фундаментных болтов.
Далее выполняются операции, указанные в подпунктах 2.1.2.д...2.1.2.и.
2.1.5. Операции по монтажу амортизаторов в четвертом случае отличаются от операций для третьего случая
только тем, что амортизатор поднимается на подмости в уровень площадки, на которой он монтируется и
надвигается до совпадения отверстий в амортизаторе с резьбовыми отверстиями во втулках.
2.2. Установка сейсмоизолирующих опорах, согласно изобретениям № 165076 RU E 04H 9/02 «Опора
сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с использованием
сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие систему демпфирования фрикционности и
сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии» № 2010136746 от 20.01.2013, заявки на
274

275.

изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на
изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное
соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016
«Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02 с верхним расположением ФПС (под металлические
пролетные строения)
2.2.1. Последовательность и содержание операций по установке на телескопических опоры , согласно
изобретениям № 165076 RU E 04H 9/02 «Опора сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и
сооружений при взрыве с использованием сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие
систему демпфирования фрикционности и сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии»
№ 2010136746 от 20.01.2013, заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора
сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018
«Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на
изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
как с верхним, так и с нижним расположением ФПС одинаковы.
2.2.2. К металлическому пролетному строению амортизатор прикрепляется посредством горизонтального
упора. После прикрепления амортизатора к опоре выполняются следующие операции:
1) замеряются зазоры между поверхностями примыкания горизонтального упора к конструкциям
металлического пролетного строения;
2) в отверстия вставляются высокопрочные болты и на них нанизываются гайки;
3) при наличии зазоров более 2 мм в местах расположения болтов вставляются вильчатые прокладки
(вилкообразные шайбы) требуемой толщины;
4) высокопрочные болты затягиваются до проектного усилия.
2.3. Подъемка опорах, согласно изобретениям № 165076 RU E 04H 9/02 «Опора сейсмостойкая»,
изобретения «Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с использованием сдвигоустойчивых и легко
сбрасываемых соединений, использующие систему демпфирования фрикционности и сейсмоизоляцию для
поглощения взрывной и сейсмической энергии» № 2010136746 от 20.01.2013, заявки на изобретение №
20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на изобретение №
2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для
трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016 «Опора
сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02 на подмости в уровне площадки, на которой он будет
смонтирован.
2.4. Демонтаж транспортных креплений.
Заместитель президента организации "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ Е.И.Андреева [email protected]
Согласовано:
Главный инженер проекта Мажиевым Хасан Нажоевичем и ученый секретарь кафедры
ТСМиМ ктн, доцент СПб ГАСУ Аубакировой Ириной Утарбаевной Тел (999) 535-47-29
Адрес испытательной лаборатории организации"Сейсмофонд" ИНН 2014000780 190005, СПб, 2-я
Красноармейская ул. д 4 СПб ГАСУ
275

276.

РАСЧЕТНАЯ СХЕМА косого, квадратного, трубчатого,
крестовидного антисейсмического фрикционно- демпфирующего
компенсатора ( соединения), для увеличения демпфирующей
способности при импульсных растягивающих нагрузках, для
обеспечения многокаскадного демпфирования предварительно
напряженных вантовых конструкции по изобретениям №№ 2193635,
2406798,1143895, 1168755, 1174616,165076 «Опора сейсмостойкая» и
опыт применения и реализация в программном комплексе SCAD Office
Материалы:
Emergency design situations of icing for prestressed cable-stayed structures of the Russian bridge in Vladivostok from progressive collapse under
seismic impacts and use in the USA, Canada, Japan, New Zealand,China of anti -seismic friction- damping compensators (connection), to increase the
damping capacity, under pulsed tensile loads, to provide multi-stage damping of prestressed cable-stayed structures according to the inventions №№
2193635, 2406798,1143895, 1168755, 1174616,165076 "OPORA seysmostoykaya" and experience of application and implementatio n in the SCAD
Office software package by the organization "Seysmofond" at St. Petersburg GASU
И разработанные специальные технические условия (СТУ) для
использования антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с
зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии выправления
крена моста , согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая»
хранятся на Кафедре металлических и деревянных конструкций 190005,
Санкт-Петербург, 2-я , Красноармейская ул., д. 4, СПб ГАСУ у заведующий
кафедрой металлических и деревянных конструкций , дтн проф ЧЕРНЫХ
Александр Григорьевич строительный факультет
[email protected] [email protected] [email protected]
[email protected]
[email protected]
(921) 962-67-78, (996) 798-26-54,
(999) 535-47-29
Карта Сбербанка № 2202 2006 4085 5233
276