ES2252135T3 - Amortiguador de vibraciones. - Google Patents
Amortiguador de vibraciones.Info
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Abstract
Amortiguador de vibraciones (2) con varias frecuencias de resonancia propia, especialmente para un cable conductor (10) de una línea aérea, que comprende un dispositivo de suspensión (4) para la fijación en el cable conductor (10) así como un elemento amortiguador que se extiende en línea recta, mantenido por el dispositivo de suspensión (4), particularmente un cable amortiguador (6) en el cual está fijada una masa amortiguadora respectivamente en ambos lados del dispositivo de suspensión (4), de las cuales por lo menos una está formada por dos elementos de peso (8) distanciados uno del otro, caracterizado por el hecho que los elementos de peso están apretados o fundidos sobre el elemento amortiguador (6).
Description
Amortiguador de vibraciones.
La invención se refiere a un amortiguador de
vibraciones con varias frecuencias de resonancia propia,
especialmente para un cable conductor de una línea aérea, que
comprende un dispositivo de suspensión para la fijación en el cable
conductor así como un elemento amortiguador que se extiende en línea
recta, particularmente un cable amortiguador que está retenido por
el dispositivo de suspensión y en el cual está fijada una masa
amortiguadora respectivamente en ambos lados del dispositivo de
suspensión, de las cuales por lo menos una está formada por dos
elementos de peso distanciados uno del otro.
Un amortiguador de vibraciones de esta índole se
encuentra en la patente GB 2 068 081 A. Otros amortiguadores de
vibraciones están contenidos en las patentes
DE-B-1 303 538 así como US
4,159,393. De modo general, el amortiguador de vibraciones sirve
para amortiguar las vibraciones del cable conductor de la línea
aérea, causadas por ejemplo por el viento, para mantener bajo el
alto esfuerzo de los puntos de suspensión de los cables conductores,
causado por las vibraciones. El amortiguador de vibraciones se
sujeta en el respectivo cable conductor con la ayuda del
dispositivo de suspensión. El elemento amortiguador, especialmente
el cable amortiguador, pasa a través del dispositivo de suspensión
distanciado del cable conductor y paralelo con respecto al mismo.
Habitualmente, en las extremidades del elemento amortiguador están
sujetadas respectivamente unas masas amortiguadoras en forma
tubular o de campana, formando masas inertes. Una vibración del
cable conductor es transmitida al elemento amortiguador con las
masas inertes dispuestas en las extremidades del mismo, de modo que
el elemento amortiguador sea puesto en vibraciones en su totalidad.
El elemento amortiguador está configurado para la transformación de
la energía cinética de la vibración particularmente en energía
calorífica. En un cable amortiguador esto se logra por el hecho
que, en un movimiento de vibración, los hilos separados del cable
frotan uno contra el otro, de modo que la energía cinética de
vibración se transforme en energía de fricción, es decir, energía
calorífica.
En caso de que el amortiguador de vibraciones
esté configurado de manera simétrica, únicamente presenta dos
frecuencias de resonancia propia. Esto significa que se obtiene una
amortiguación especialmente buena únicamente con estas dos
frecuencias de resonancia. El objeto es poder conseguir el mejor
comportamiento de amortiguación posible mediante una banda de
frecuencias la más ancha posible. Por lo menos se tiene como objeto
el conseguir un buen comportamiento de amortiguación para ciertas
frecuencias o regiones de frecuencias críticas.
A este efecto, se prevé según la patente
DE-B 1 303 538 una distribución asimétrica de ambas
masas amortiguadoras. Esto se consigue mediante una configuración
diferente de las masas amortiguadoras acampanadas, dispuestas en
las extremidades del cable amortiguador. Un amortiguador de
vibraciones asimétrico de esta índole presenta en total cuatro
frecuencias de resonancia propia, en cuyo caso se puede ajustar una
región de frecuencias entre dos frecuencias vecinas de resonancia
propia. Sin embargo, a este efecto se precisa tanto una calculación
gravosa para la conformación de las masas amortiguadoras como una
exactitud de medida muy alta en la fabricación con respecto a la
conformación previamente calculada.
El objeto de la invención es indicar un
amortiguador de vibraciones de configuración sencilla con varias
frecuencias de resonancia propia.
Este objeto se resuelve de acuerdo con la
invención mediante un amortiguador de vibraciones con las
características distintivas de la reivindicación 1. La misma prevé
un dispositivo de suspensión así como un elemento amortiguador,
particularmente un cable amortiguador, que es mantenido por el
dispositivo de suspensión y en el cual está sujetada una masa
amortiguadora respectivamente en ambos lados del dispositivo de
suspensión. Para la determinación de las varias frecuencias de
resonancia propia, al menos una de las masas amortiguadoras está
formada por al menos dos elementos de peso distanciados entre sí,
apretados o fundidos sobre el elemento amortiguador.
Esta configuración está basada en la idea de
configurar la masa amortiguadora habitualmente monopieza en dos o
más piezas, de manera que los elementos de peso puedan colocarse
distribuidos en posiciones discrecionales en el cable amortiguador.
A cada uno de estos distintos elementos de peso que actúan como
masas amortiguadores parciales se atribuye una propia frecuencia de
resonancia que depende esencialmente de la posición del elemento de
peso, de la masa del elemento de peso y de la forma del elemento de
peso. La ventaja esencial de la configuración con los elementos de
peso posicionados de modo separado uno del otro consiste en el
ajuste fácil de las frecuencias de resonancia deseadas. Para ello,
no hacen falta ni una calculación gravosa ni unos procedimientos
complicados de conformación. Más bien, como elementos de peso se
pueden utilizar las formas geométricas más sencillas. El ajuste de
las frecuencias deseadas de resonancia propia se efectúa por ejemplo
en un banco de medición o de ensayo de tal modo que los distintos
elementos de peso en el cable amortiguador se desplacen hasta
obtener las frecuencias deseadas de resonancia propia.
De manera apropiada, en ambos lados del
dispositivo de suspensión están dispuestos por lo menos dos o más
elementos de peso para obtener el mayor número de frecuencias de
resonancia posible, de modo que se logre el mejor comportamiento de
amortización de banda ancha.
De modo ventajoso se procede a una distribución
asimétrica, en lo que se refiere al dispositivo de suspensión, de
las masas de los elementos de peso. En este caso, la asimetría puede
ser condicionada por diferentes posiciones sobre el cable
amortiguador, por masas de tamaños diferentes o por distintas
conformaciones de los elementos de peso. Gracias a la configuración
asimétrica se garantiza que efectivamente se atribuya una propia
frecuencia de resonancia, independiente de las demás frecuencias de
resonancia, a cada uno de los elementos de peso.
Para el montaje fácil de los elementos de peso en
el cable amortiguador, los elementos de peso están configurados a
modo de vaina. Así se permite el empuje fácil de los elementos de
peso sobre el cable amortiguador. Por consiguiente, los elementos
de peso presentan por ejemplo un taladro continuo que es atravesado
por el cable amortiguador. Naturalmente también existe la
posibilidad de disponer en las extremidades del cable amortiguador
adicionalmente las masas amortiguadoras, en el pasado habitualmente
en forma de tubo o de campana. Alternativamente a la configuración
a modo de vaina, los elementos de peso también pueden ser fundidos
directamente sobre el cable amortiguador. De modo preferente, en
este caso, en un proceso común de fundición también se funde el
dispositivo de suspensión.
De acuerdo con una realización preferente, los
elementos de peso en modo de vaina están divididos. La división
puede ser completa, de manera que el elemento de peso esté dividido
en dos partes. Alternativamente, también puede ser provista una
división parcial, de modo que por ejemplo dos partes del elemento de
peso estén unidas entre sí a través de una bisagra de lámina, o que
el elemento de peso presente únicamente una hendidura lateral.
Todas estas configuraciones permiten empujar el elemento de peso
lateralmente, a saber, transversalmente con respecto a la dirección
longitudinal del mismo, o pinzarlo o suspenderlo al cable
amortiguador. Un elemento de peso dividido es apropiado
particularmente también para la fijación posterior en amortiguadores
de vibraciones tradicionales con masas de amortiguación en forma de
campana, dispuestas en ambas extremidades del cable amortiguador.
Las dos mitades también pueden ser atornilladas una con la otra.
De manera preferente, los elementos de peso están
empujados en el elemento amortiguador, por ejemplo comprimidos o
apretados. Esto permite una fijación especialmente sencilla, rápida
y también segura del respectivo elemento de peso en el cable
amortiguador. En este caso, el elemento de peso en un primer tiempo
es empujado en dirección longitudinal o lateralmente sobre el cable
amortiguador y posteriormente la zona en forma de vaina del elemento
de peso es comprimida de modo que se obtenga una unión no positiva
con el cable amortiguador.
De modo ventajoso, el centro de gravedad de las
respectivas masas amortiguadoras formadas por los elementos de peso
se encuentra en ambos lados del dispositivo de suspensión, en un
plano formado por el elemento amortiguador y el dispositivo de
suspensión. Puesto que el cable amortiguador en su estado montado
discurre paralelamente con respecto al cable conductor de la línea
aérea, este plano es idéntico al plano formado por el cable
conductor y el cable amortiguador. Gracias a esta medida se asegura
que el amortiguador de vibraciones no efectúe ningún movimiento no
deseado de giro o de torsión. Particularmente en una configuración
en la cual las dos masas amortiguadoras en cada lado del
dispositivo de suspensión sobresalen del plano en direcciones
opuestas entre sí, en caso de una vibración el cable amortiguador
efectuaría un movimiento de torsión por su eje longitudinal. No
obstante, un movimiento de torsión resulta en que el cable
amortiguador se tuerce y se destuerce alternadamente, lo que reduce
de manera no deseada las características de amortiguación, a saber,
la capacidad de transformar la energía cinética en energía de
fricción.
De acuerdo con otra realización preferente, el
cable amortiguador presenta dos extremidades de cable libremente
oscilatorio en ambos lados del dispositivo de suspensión. Así el
cable amortiguador únicamente está sujetado en el dispositivo de
suspensión y no está acoplado con un cable amortiguador adicional de
un amortiguador de vibraciones adicional. Gracias a ello, el cable
amortiguador conserva la mayor libertad de vibraciones de modo de
permitir el mejor comportamiento de amortiguación de banda ancha
posible.
Unos ejemplos de realización de la invención se
describen a continuación con referencia al dibujo anexo. Las
figuras 1 y 2 muestran respectivamente en representaciones
esquemáticas unos amortiguadores de vibraciones en formas
diferentes de realización.
De acuerdo con las dos figuras, un amortiguador
de vibraciones 2 comprende respectivamente un dispositivo de
suspensión 4, un elemento amortiguador configurado como cable
amortiguador 6 así como dos elementos de peso 8, sujetados
respectivamente en el cable amortiguador 6, en ambos lados del
dispositivo de suspensión 4. Los elementos de peso 8, sujetados en
el cable amortiguador 6, en un lado del dispositivo de suspensión
4, forman respectivamente una masa amortiguadora. Por este motivo,
cada uno de los elementos de peso 8 puede ser considerado como
parte de la masa amortiguadora. El amortiguador de vibraciones
entero 2 está suspendido mediante el dispositivo de suspensión 4 en
un cable conductor de una línea aérea eléctrica, no representada en
detalle. A este efecto, el dispositivo de suspensión 4 está
realizado como sujetacables. El dispositivo de suspensión 4
presenta en la zona del cable conductor 10 un punto de apriete para
el cable conductor 12, y en su extremidad opuesta otro punto de
fijación o de apriete para el cable amortiguador 6 que atraviesa el
dispositivo de suspensión 4.
El cable amortiguador 6 se extiende
transversalmente con respecto a un eje longitudinal 11 del
dispositivo de suspensión 4 y paralelamente con respecto al cable
conductor 10. La totalidad del cable amortiguador 6 se extiende sin
pandeo y – con la excepción de una comba eventual, causada por la
masa – en línea recta a lo largo de su eje longitudinal 12 y está
configurado de una sola pieza. Adicionalmente, también existe la
posibilidad de configurar el cable amortiguador 6 en varias partes y
de conectar las diferentes zonas parciales por ejemplo mediante
unos distintos elementos de peso 8, que están configurados en este
caso como bornes de unión.
Del cable conductor 10 hasta el cable
amortiguador 6 se extiende un plano que corresponde al plano en
papel. Los respectivos centros de gravedad S de los distintos
elementos de peso se encuentran respectivamente dentro de este
plano. Con la excepción del elemento de peso situado en el interior,
en la mitad izquierda del cable amortiguador de la figura 2, en el
cual el centro de gravedad S está situado por debajo del cable
amortiguador 6, todos los centros de gravedad S se encuentran al
mismo tiempo dentro del cable amortiguador 6, en el eje
longitudinal 11 del mismo. Gracias a esta disposición de los centros
de gravedad se evita una vibración giratoria del amortiguador de
vibraciones 2 alrededor del eje longitudinal 14 del dispositivo de
suspensión 4 y/o una vibración de torsión alrededor del eje
longitudinal 12 del cable amortiguador 6. Esta vibración giratoria
o de torsión no se produce ni en el caso de que al menos el centro
de gravedad de la masa amortiguadora formada por los dos elementos
de peso 8 en un lado del cable amortiguador 6 esté situado en este
plano extendido entre el cable amortiguador 6 y el cable conductor
10.
Los distintos elementos de peso 8 están sujetados
en diferentes posiciones longitudinales en el cable amortiguador 6,
estando los distintos elementos de peso distanciados del eje
longitudinal 11 del dispositivo de suspensión en diferentes
distancias A1-A4.
En el ejemplo de realización de la figura 1 los
distintos elementos de peso 8 están configurados de manera idéntica
y presentan una forma de simetría cilíndrica. Están configurados en
la manera de una vaina cilíndrica que es atravesada respectivamente
por el cable amortiguador 6. La fijación de los elementos de peso
se efectúa mediante su compresión sobre el cable amortiguador
6.
Alternativamente, de acuerdo con el ejemplo de
realización 4, en el cable amortiguador están fijados unos
elementos de peso 8 de formas diferentes y con masas amortiguadoras
parciales diferentes. Adicionalmente a la configuración cilíndrica,
a modo de ejemplo están representadas una forma de simetría esférica
así como alargada, colgante del cable amortiguador 6. De manera
general, los elementos de peso 8 se caracterizan por una forma
geométrica muy sencilla y su fabricación es muy fácil. Mientras que
los elementos de peso 8 interiores están provistos respectivamente
de un taladro continuo para el cable amortiguador 6, los elementos
de peso exteriores 8, que están dispuestos respectivamente en ambas
extremidades del cable amortiguador 6, pueden estar configurados
cerrados en su lado frontal, en la manera de una capucha o
campana.
Como una variante adicional, el elemento de peso
interior 8 en la parte derecha del cable amortiguador está
configurado como vaina con hendidura 16, a saber, está dividido.
Visto en su sección transversal, el elemento de peso 8 está
configurado por ejemplo en la forma de una C y durante el montaje se
enchufa lateralmente sobre el cable amortiguador 6. Posteriormente
el elemento de peso 8 se comprime con el cable amortiguador para su
fijación segura. Alternativamente a esta configuración en forma de
C, el elemento de peso 8 también puede estar configurado en dos
mitades separables una de otra o estar configurado en la manera de
una abrazadera para
tubos.
tubos.
La ventaja esencial del amortiguador de
vibraciones reside en la división de la masa amortiguadora,
dispuesta en ambos lados del dispositivo de suspensión 4 en varios
elementos de peso 8 independientes y separados uno del otro. De
manera particular en caso de la distribución asimétrica de las masas
de los elementos de peso, representada en los ejemplos de
realización, a cada uno de los elementos de peso 8 está atribuida
una frecuencia especial de resonancia propia del amortiguador de
vibraciones 2. Estas frecuencias de resonancia propia se pueden
ajustar fácilmente de manera empírica, por ejemplo en un banco de
ensayos, sujetando los distintos elementos de peso 8 en diferentes
posiciones longitudinales y/o previendo unos elementos de peso 8 de
diferentes pesos o de diferentes formas. Así se obtiene la
posibilidad de ajustar con unas medidas relativamente fáciles las
frecuencias deseadas de resonancia propia y particularmente las
bandas de frecuencias deseadas de resonancia propia a efectos de
lograr el mejor comportamiento de amortización de banda ancha
posible del amortiguador de vibraciones 2 en su totalidad. A
efectos de lograr el mejor comportamiento de amortización de banda
ancha posible, también se pueden fijar más de los elementos de peso
8 representados en el cable amortiguador 6.
En caso de una vibración del cable conductor 10,
causada por ejemplo por el viento, el mismo se mueve subiendo y
bajando a lo largo de la dirección de la flecha 18. Debido a ello,
mediante el dispositivo de suspensión 4 también el cable
amortiguador 6 adopta un movimiento vibratorio. Este movimiento
vibratorio está reforzado sobre todo en la zona de las frecuencias
de resonancia o las bandas de frecuencias de resonancia. El
movimiento vibratorio del cable amortiguador 6 causa el
desplazamiento de los distintos hilos del cable amortiguador 6
relativamente entre sí, y su fricción uno contra el otro, de modo
que la energía cinética de vibración se transforme en energía de
fricción y calorífica, de manera que la vibración del cable
conductor 10 en su totalidad es amortiguada.
El amortiguador de vibraciones 2 puede utilizarse
de modo general para la amortización de las vibraciones de cables.
Particularmente, también puede utilizarse para cables de
arriostriamiento o de sustentación, tal como se utilizan por
ejemplo para el arriostriamiento o la sustentación de mástiles
radiantes o de puentes colgantes.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
2 \+ amortiguador de vibraciones\cr 4 \+ dispositivo de
suspensión\cr 6 \+ cable amortiguador\cr 8 \+ elemento de peso\cr
10 \+ cable conductor\cr 11 \+ eje longitudinal del dispositivo de
suspen-\cr \+ sión\cr 12 \+ eje longitudinal del cable
amortiguador\cr 16 \+ hendidura\cr 18 \+ dirección de la flecha\cr
S \+ centro de gravedad\cr A1-A4
\+distancia\cr}
Claims (9)
1. Amortiguador de vibraciones (2) con varias
frecuencias de resonancia propia, especialmente para un cable
conductor (10) de una línea aérea, que comprende un dispositivo de
suspensión (4) para la fijación en el cable conductor (10) así como
un elemento amortiguador que se extiende en línea recta, mantenido
por el dispositivo de suspensión (4), particularmente un cable
amortiguador (6) en el cual está fijada una masa amortiguadora
respectivamente en ambos lados del dispositivo de suspensión (4), de
las cuales por lo menos una está formada por dos elementos de peso
(8) distanciados uno del otro, caracterizado por el hecho que
los elementos de peso están apretados o fundidos sobre el elemento
amortiguador (6).
2. Amortiguador de vibraciones (2) de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que por lo
menos dos elementos de peso (8) están dispuestos respectivamente en
ambos lados del dispositivo de suspensión (4).
3. Amortiguador de vibraciones (2) de acuerdo con
la reivindicación 1 o 2, caracterizado por una distribución
asimétrica de las masas de los elementos de peso (8) en relación
con el dispositivo de suspensión (4).
4. Amortiguador de vibraciones (2) de acuerdo con
una de las reivindicaciones antecedentes, caracterizado por
el hecho que están provistos unos elementos de peso (8) con masas
distintas.
5. Amortiguador de vibraciones (2) de acuerdo con
una de las reivindicaciones antecedentes, caracterizado por
el hecho que están provistos unos elementos de peso (8) con una
geometría distinta.
6. Amortiguador de vibraciones (2) de acuerdo con
una de las reivindicaciones antecedentes, caracterizado por
el hecho que por lo menos parte de los elementos de peso (8) están
configurados a modo de vaina para rodear los elementos
amortiguadores (6).
7. Amortiguador de vibraciones (2) de acuerdo con
la reivindicación 6, caracterizado por el hecho que los
elementos de peso (8) en modo de vaina están divididos.
8. Amortiguador de vibraciones (2) de acuerdo con
una de las reivindicaciones antecedentes, caracterizado por
el hecho que el centro de gravedad (S) de las masas amortiguadoras
se encuentra en un plano extendido entre el elemento amortiguador
(6) y el dispositivo de suspensión (6).
7. Amortiguador de vibraciones (2) de acuerdo con
una de las reivindicaciones antecedentes, caracterizado por
el hecho que el elemento amortiguador (6) comprende dos extremidades
libremente oscilantes en ambos lados del dispositivo de suspensión
(4).
Applications Claiming Priority (1)
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Country Status (4)
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