STOCKBRIDGE TİTREŞİM Sönümleyici Nedir?

Stockbridge sönümleyici, havai elektrik hatları, uzun dirsekli tabelalar ve askılı köprüler gibi ince yapılarda rüzgarın neden olduğu titreşimleri bastırmak için kullanılan ayarlanmış bir kütle sönümleyicidir. Dambıl şeklindeki cihaz, ortasından ana kabloya kenetlenmiş kısa bir kablo veya esnek çubuğun uçlarındaki iki kütleden oluşur. Damper, ana kablodaki salınımların enerjisini kabul edilebilir bir seviyeye dağıtmak için tasarlanmıştır.

Stockbridge amortisörlerinin yüksek gerilim kablolarının altında asılı duran örnek bir fotoğrafı

Yüksek gerilim hatlarına takılan Stockbridge damperleri

Rüzgar kaynaklı salınım

Rüzgar, asılı kablolarda üç ana salınım modu oluşturabilir:

Gallop, metre cinsinden ölçülen bir genliğe ve 0,08 ila 3 Hz frekans aralığına sahiptir.

Aeolian titreşimi (bazen çarpıntı olarak adlandırılır) milimetre ila santimetre genliğe ve 3 ila 150 Hz frekansa sahiptir

Wake kaynaklı titreşimin genliği santimetre ve frekansı 0,15 ila 10 Hz'dir

Stockbridge sönümleyici rüzgar titreşiminden kaynaklanan salınımları hedefler; bu genlik ve frekans aralığı dışında daha az etkilidir. Aeolian titreşimi dikey düzlemde meydana gelir ve kablonun rüzgar altı tarafında dönüşümlü olarak girdap dökülmesinden kaynaklanır. Sabit fakat ılımlı bir rüzgar, aralık başına birkaç dalga boyundan oluşan hat üzerinde duran bir dalga modelini indükleyebilir. Aeolian titreşimi, kabloda stres yorgunluğuna neden olur ve iletken şeritlerin arızalanmasının ana nedenini temsil eder. İletim kulelerine kenetlendiği elektrik hattı açıklığının uçları en fazla risk altındadır. Doğal kendinden sönümleme azaldığından, etki artan kablo gerilimi ile daha belirgin hale gelir.

Tanım

Stockbridge'in orijinal beton blok tasarımı

Stockbridge damper, 1920'lerde Güney Kaliforniya Edison için mühendis olan George H. Stockbridge tarafından icat edildi. Stockbridge, 3 Temmuz 1928'de ABD patenti 1675391'i bir"titreşim sönümleyici". Patenti, hatlardaki titreşimleri sönümlemenin üç yolunu açıklıyordu: hatta bağlı bir metal zımba çuvalı; ana kabloya paralel olarak sıkıştırılmış kısa bir kablo uzunluğu; ve her iki ucu sabitlenmiş beton kütleli kısa (30 inç, 75 cm) bir kablo. Bu son cihaz, yaygın olarak kullanılan Stockbridge damperi haline geldi.

Ana kablodaki titreşimler, kelepçeden aşağıya ve daha kısa sönümleyiciye iletildi veya"haberci", kablo. Bu, uçlarında simetrik olarak yerleştirilmiş beton blokların esnemesine ve salınmasına neden olur. Blokların kütlesinin ve sönümleyici kablosunun sertliği ve uzunluğunun dikkatli seçimi, sönümleyicinin mekanik empedansını hattınkine uyduracak ve ana kablonun salınımını büyük ölçüde azaltacaktır. Stockbridge damperleri ekonomik, etkili ve montajı kolay olduğundan, havai hatlarda rutin olarak kullanılmaya başlandı. Sıcak çubuk araçları kullanılarak canlı hat çalışması, enerji verilirken damperleri hatlara uyarlamanın mümkün olduğu anlamına geliyordu.

modern tasarımlar

Metal ağırlıklarla modern bir tasarım

Modern tasarımlar, Stockbridge'in beton blokları yerine çan şeklindeki metal ağırlıkları kullanır. Zil içi boştur ve sönümleme kablosu, kablo ile sönümleme ağırlıkları arasında göreli harekete izin verecek şekilde uzak uca dahili olarak sabitlenmiştir. Daha fazla hareket serbestliği sağlamak için, ağırlıklar kısmen dikey düzlemde yarıklı olabilir ve bu da kablonun çanın sınırlarının dışına çıkmasına izin verir. Bazı daha karmaşık tasarımlar, amortisörün birkaç farklı frekans modunda ve aralığında salınmasını sağlayan asimetrik kütle dağılımına sahip ağırlıklar kullanır.

Severn Köprüsü'nün yol destek kablolarındaki köpek kemiği amortisörleri

Diğer bir modern tasarım, 1976'da Philip Dulhunty tarafından icat edilen Dogbone'dur [şüpheli - tartışın], amortisörün ucuna eklenmiş daha büyük bir metal küre ve bir köpeğin kemiğine benzeyen yanlara doğru çıkıntı yapan daha küçük bir küre ile konfigürasyonundan dolayı böyle adlandırılır. . Amortisör, üçüncü bir serbestlik derecesi sağlamak için ağırlıkları yana doğru dengeler, amortisör kablosunu yukarı ve aşağı bükmenin yanı sıra büker. Amortisör kablosunda ek damar içi sürtünme yaratıldı ve önemli ölçüde daha fazla enerji harcandı. [doğrulama gerekli]

Kablonun en savunmasız bölümü, bir yalıtkan dizisinin ucuna kenetlendiği yerdir, bu nedenle amortisörler tipik olarak kelepçenin her iki tarafındaki en yakın anti-düğümlere (maksimum yer değiştirme noktaları) monte edilir. Bu nedenle normalde açıklık başına iki sönümleyici vardır, ancak gerekirse daha uzun açıklıklara daha fazlası takılabilir.

Havai iletim hatları, titreşimin ağırlıklı olarak dikey düzlemde olduğu bir katener oluşturur. Birden fazla titreşim düzlemi beklendiğinde, Stockbridge damperleri birbirine dik açılarda monte edilebilir. Bu, kablo dikey veya yatay olmayan bir düzlemde çalıştığında, örneğin askılı köprülerde veya radyo direği gergi tellerinde yaygın olarak görülür.

Referans: wikipedia.org/wiki/Stockbridge_damper