Efektivní implementace spolehlivé ochrany před zemětřesením: použití kuličkových šroubů pro tlumení vibrací

Share on email
E-mail
Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn

Nezbytnou součástí staveb a mostů v oblastech ohrožených zemětřesením je jejich seismická ochrana, často v podobě tlumicích systémů. Tradičním způsobem absorpce dynamických tlakových a tahových sil jsou tlumiče s hmotou na pružině a hydraulickými systémy. Jejich alternativou je použití tlumičů vibrací s kuličkovými šrouby s velkou únosností. Použití kuličkových šroubů šetří místo a umožňuje snadné přizpůsobení individuálním požadavkům.

Kuličkové šrouby s velkou únosností se obvykle používají v průmyslových strojích, kde vyvíjejí velkou a rovnoměrnou lisovací sílu, v lisech se servopohony nebo ve strojích na vstřikování plastů. Společnost NSK speciálně pro tyto úlohy vyvinula širokou řadu kuličkových šroubů HTF. Kuličkové šrouby HTF mění rotační pohyb na posuvný a obráceně, přičemž se vyznačují výbornou přesností, a to i tehdy, jsou-li vystaveny velkým silám a zatížení.

Tyto pohonné komponenty jsou také vhodné pro použití v tlumičích a absorbérech vibrací v budovách a mostech. Jde o systém, který vznikl v Japonsku, kde je vysoké riziko zemětřesení, a proto je třeba všechny stavební konstrukce vybavovat seismickou ochranou.

V současné době nabízí řešení využívající kuličkové šrouby NSK několik dodavatelů systémů těchto ochran. Systém využívá pohon s kuličkovým šroubem s velkou únosností, na jehož matici rotuje protizávaží. Tento kuličkový šroub (integrovaný do konstrukční jednotky) se poté umístí mezi dva nosné prvky budovy, často v suterénu.

Když se jeden ze dvou nosných prvků pohne vůči druhému, obvykle při jejich krátkodobém dynamickém zatížení, např. při zemětřesení nebo když po železničním mostě přejede vlak, dojde k posuvnému pohybu šroubu. Tento lineární pohyb se převede na rotační pohyb tlumicí hmoty. Když se při kmitech mění směr pohybu nosného prvku budovy, působí setrvačnost otáčející se hmoty proti této změně. Síly s opačnými amplitudami se překrývají a výsledkem je efektivní tlumení rázového zatížení, při kterém jsou absorbovány všechny dynamické síly působící na konstrukci, tahové i tlakové.

Zvlášť je třeba zmínit, že kapacitu zatížení kuličkového šroubu je možné snadno přizpůsobit individuálním požadavkům. Typicky se používají jednotky, které převádějí malý axiální pohyb na velký počet otáček matice, protože tím se dosahuje požadovaného tlumicího účinku.

Ve srovnání s dosud používanými systémy s hmotou na pružině a hydraulickými tlumiči mají systémy s kuličkovými šrouby výhodu mj. v tom, že vyžadují velmi malý prostor k instalaci. Další předností je snadná vestavba do okolní konstrukce.

Systém je velmi účinný, jak lze prokázat výpočtem: tlumicí systém založený na pohonu s kuličkovým šroubem a rotujícím protizávažím s celkovou hmotností kolem dvou tun dosahuje stejného tlumicího účinku, jaký by měl systém s hmotou na pružině o hmotnosti 2 000 až 3 000 tun. Další výhodou je, že systém spolehlivě plní své úkoly i za nepříznivých podmínek a vyžaduje jen minimální údržbu, protože se používají pouze robustní mechanické součásti a není třeba elektrický ani hydraulický pohon.

Oblast využití těchto jednoduchých, ale vysoce účinných systémů tlumení vibrací zahrnuje nejen typické stavební konstrukce, ale i kritické potrubní rozvody v elektrárnách, chemických závodech a rafinériích. Kompaktní jednotky jsou ideální jak pro novostavby budov, tak pro seizmické dovybavení a posílení stávajících konstrukcí. Inženýři NSK poskytují výrobcům tlumicích systémů pro ochranu před zemětřesením při návrhu jejich systémů technickou podporu.

Share on email
E-mail
Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Mohlo by vás zajímat...
NSK Europe Ltd.
NSK Europe Ltd.
Produkty a řešení NSK jsou všude, kde se něco pohybuje - dokonce i v těch nejnáročnějších podmínkách. Jako celosvětový strategický partner předním výrobcům a dodavatelům automobilů poskytuje NSK řešení, která nabízejí vyšší výkon a zabírají méně místa.

Reklama