Vibration measurements of steel chimneys equipped with mass dampers, using interferometric radar, robotic total station and accelerometer

• Autorzy: Kuras P. , Ortyl Ł. , Kędzierski M. , Podstolak P.

Warianty tytułu

EN

Pomiary drgań kominów stalowych wyposażonych w tłumiki masowe, przy użyciu radaru interferometrycznego, tachymetru zrobotyzowanego i przyspieszeniomierza

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the results of the test measurements performed on the steel chimney during the installation and tuning of two mass dampers. Three surveying devices were used: an interferometric radar, a robotic total station and an accelerometer. The methodology of data processing, the evaluation of the effectiveness of the applied measurement tools for determining vibration frequencies and the logarithmic decrement of damping both without damping and with active dampers were presented.

PL

W artykule przedstawiono metody pomiaru drgań stalowych kominów przemysłowych (rys. 1), które są coraz częściej stosowane w przemyśle do odprowadzania spalin. Opisano zjawiska powstawania drgań i ich tłumienia (rys. 2), na jakie narażone są tego typu obiekty [1, 8], oraz popularne techniki stosowane do ich pomiaru [3, 5, 7]. Drgania badanego komina, który został wyposażony w dwa tłumiki masowe [2], były mierzone przy użyciu radaru interferometrycznego [6, 9, 10, 11] i tachymetru zrobotyzowanego (rys. 4) oraz przyspieszeniomierza [4]. Wyniki pomiarów były wykorzystywane w trakcie prac terenowych do wykonania poprawnego strojenia tłumików zainstalowanych na szczycie komina (rys. 3). Ponadto posłużyły do określenia przydatności poszczególnych instrumentów do pomiaru drgań. Wyniki opracowano w sposób graficzny (rys. 5 i 6) oraz analityczny, poprzez obliczenie dokładności wpasowania funkcji matematycznej w zbiór obserwacji (tab. 1) oraz częstotliwości drgań (tab. 2) i logarytmicznego dekrementu tłumienia (tab. 3) podczas wykonywanych wzbudzeń. Wszystkie użyte instrumenty wyznaczają poprawne wartości analizowanych charakterystyk dynamicznych komina i w większości przypadków spełniają wymagania normy ISO 4866:2010 w tym zakresie. Wykonane pomiary świadczą o poprawności działania zastosowanych tłumików masowych.

Słowa kluczowe

EN

steel chimney; mass damper; interferometric radar; robotic total station; MEMS accelerometer; logarithmic decrement of damping

PL

komin stalowy; tłumik masowy; radar interferometryczny; tachymetr zrobotyzowany; przyspieszeniomierze MEMS; logarytmiczny dekrement tłumienia

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 12
• Strony: 1090--1095
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kuras P.

• AGH University of Science and Technology, Department of Engineering Surveying and Civil Engineering, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Ortyl Ł.

• AGH University of Science and Technology, Department of Engineering Surveying and Civil Engineering, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Kędzierski M.

• Przedsiębiorstwo Budownictwa Przemysłowego EMKA Sp. z o.o Sp. K., Luborzyca 221, 32-010 Kocmyrzów

autor

Podstolak P.

• Firma Projektowa BUKO, Os. Szymanowskiego 6/11, 32-020 Wieliczka

Bibliografia

• [1] Wichtowski B., Żurański, J.A.: Pewne przypadki rezonansu wiatrowego kominów stalowych. XXIV Konferencja Naukowo-Techniczna „Awarie budowlane”, Szczecin-Międzyzdroje, pp. 899-906, 2009.
• [2] Kawecki J., Masłowski R.: Zastosowanie tłumików pasywnych, quasiaktywnych i hybrydowych do redukcji drgań sejsmicznych i parasejsmicznych budowli – przegląd rozwiązań. Technical Transactions, vol. 3 B(11), pp. 59-67, 2010.
• [3] Paultre P., Proulx J., Talbot M.: Dynamic testing procedures for highway bridges using traffic loads. Journal of Structural Engineering, vol. 121(2), pp. 362-376, 1995.
• [4] Rossi G., Marsili R., Gusella V., Gioffrè M.: Comparison between accelerometer and laser vibrometer to measure traffic excited vibrations on bridges. Shock and Vibration, vol. 9(1-2), pp. 11-18, 2002.
• [5] Roberts G.W., Cosser E., Meng X., Dodson A.H.: High frequency deflection monitoring of bridges by GPS. Journal of Global Positioning System, vol. 3(1-2), pp. 226-231, 2004.
• [6] Gocał J., Ortyl Ł., Owerko T., Kuras P., Kocierz R., Ćwiąkała P., Puniach E., Sukta O., Bałut A.: Determination of displacement and vibrations of engineering structures using ground-based radar interferometry, AGH University of Science and Technology Press, Kraków, 2013.
• [7] Kopáčik A., Lipták I.: Spectral analysis of structural deformation – A case study. Journal of Applied Geodesy, vol. 6(3-4), pp. 159-166, 2012.
• [8] Dulińska J., Kawecki J.: Awarie i katastrofy budowli wywołane działaniami dynamicznymi. XXV Konferencja Naukowo-Techniczna „Awarie budowlane”, Międzyzdroje, pp. 75-92, 2011.
• [9] Gikas V.: Ambient vibration monitoring of slender structures by microwave interferometer remote sensing. Journal of Applied Geodesy, vol. 6(3-4), pp. 167-176, 2012.
• [10] Pieraccini M., Dei D., Mecatti D., Parrini F.: Dynamic testing of historic towers using an interferometric radar from an unstable measurement position. Journal of Nondestructive Evaluation, vol. 32(4), pp. 398-404, 2013.
• [11] Pieraccini M.: Monitoring of civil infrastructures by interferometric radar: A review. The Scientific World Journal, vol. 2013, 8 pp., 2013.