Detaljna-analiza principa rada i strukturnog sastava tarnih ležajeva njihala (FPB)

Iako se tarni njihajni ležajevi (FPB) čine jednostavni u strukturi, svaka komponenta i detalj dizajna su precizno projektirani u skladu s mehaničkim načelima. Razumijevanje njihove strukture i mehanizma rada omogućuje potpuno razumijevanje zašto se smatraju jednim od optimalnih rješenja za seizmičku izolaciju.

Standardni tarni ležaj klatna sastoji se od četiri ključne komponente, koje rade zajedno kako bi postigle seizmičku izolaciju, rasipanje energije i automatsko ponovno centriranje.

• Gornja nosiva ploča

Čvrsto povezana s gornjom konstrukcijom, kao što su grede, podne ploče i stupovi mosta, gornja nosiva ploča ima precizno-strojno obrađenu konkavnu sferičnu površinu kao svoju bazu. Služi kao glavna staza za oscilirajuće kretanje i preuzima vertikalni prijenos opterećenja i horizontalno vođenje.

• Klizni blok (sferična obloga poklopca)

Postavljen između gornje i donje nosive ploče, klizni blok je glavna pokretna komponenta. Njegova je površina obložena materijalima otpornim-na -trenje i habanje, kao što je politetrafluoretilen (PTFE), tvoreći tarni par sa sferičnom površinom od nehrđajućeg čelika. To osigurava glatko klizanje dok se energija rasipa kroz trenje.

• Donja nosiva ploča

Učvršćena na temelj ili stup, donja nosiva ploča ima ravnu ili odgovarajuću konkavnu sferičnu gornju površinu. Pruža stabilnu podlogu, ograničava raspon njihanja i održava ukupnu stabilnost ležaja.

• Sklop za brtvljenje i ograničavanje

Ovaj sklop uključuje brtve-otporne na prašinu, granične klinove, ključeve za navođenje i druge dijelove. Sprječava ulazak prašine i vlage u klizno sučelje kako bi se izbjegla abrazija. Ograničivači kontroliraju pomak u normalnim uvjetima rada i automatski se otključavaju tijekom potresa kako bi se omogućilo dovoljno prostora za njihanje.

Frikcijski ležajevi njihala u potpunosti rade prema fizikalnim zakonima bez vanjskog napajanja. Aktiviraju se automatski tijekom potresa i spontano recentriraju nakon događaja, osiguravajući visoku učinkovitost i pouzdanost tijekom cijelog procesa.

(1) Inicijacija i odvajanje: Prekid prijenosa seizmičke energije

Kada horizontalna seizmička sila prijeđe prag statičkog trenja između kliznog bloka i kuglaste površine, dolazi do prekida krute veze ležaja. Između gornje konstrukcije i temelja dolazi do relativnog klizanja, potpuno prekidajući put prijenosa seizmičke energije na gornju konstrukciju i sprječavajući izravni seizmički udar.

(2) Oscilacije i rasipanje energije: Pretvorba i potrošnja seizmičke energije

Klizni blok izvodi-kretanje poput klatna duž konkavne sferne površine, blago podižući nadgradnju i pretvarajući seizmičku kinetičku energiju u gravitacijsku potencijalnu energiju. U međuvremenu, kontinuirano trenje na kliznom sučelju stvara otpor, pretvarajući preostalu seizmičku energiju u toplinu i uvelike smanjujući strukturnu amplitudu vibracija.

(3) Ponovno centriranje gravitacije: Automatsko ponovno postavljanje nakon potresa

Nakon što potres prestane, gravitacija koja djeluje na gornju strukturu povlači klizni blok natrag u središnji položaj duž kuglaste površine, postižući automatski reset bez napajanja s gotovo nultim preostalim pomakom. To osigurava vraćanje strukture u prvobitni položaj bez utjecaja na kasniju upotrebu.

• Radijus sferne zakrivljenosti

Polumjer zakrivljenosti određuje razdoblje izolacije. Veći radijus rezultira duljim razdobljem izolacije, pomažući u izbjegavanju dominantnog seizmičkog razdoblja lokacije i sprječavajući rezonanciju.

• Koeficijent trenja

Kontrolira snagu aktivacije i učinkovitost rasipanja energije, s tipičnim rasponom od 0,03–0,12. Ovo uravnotežuje strukturnu stabilnost pri manjim potresima i opterećenjima vjetrom, kao i kapacitet disipacije energije pri velikim potresima.

• Konačna deplasmana

Dizajniran da podnese maksimalnu amplitudu njihanja pod rijetkim potresima, osigurava da se ležaj ne izvuče ili pokvari u ekstremnim uvjetima.