ES2846906T3 - Dispositivo mejorado para la amortiguación de vibraciones de un cable, en especial de un cable de tensión - Google Patents

Dispositivo mejorado para la amortiguación de vibraciones de un cable, en especial de un cable de tensión Download PDF

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ES2846906T3 ES17714874T ES17714874T ES2846906T3 ES 2846906 T3 ES2846906 T3 ES 2846906T3 ES 17714874 T ES17714874 T ES 17714874T ES 17714874 T ES17714874 T ES 17714874T ES 2846906 T3 ES2846906 T3 ES 2846906T3
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Matthieu Guesdon
Antoine Dugain
Kevin Milandou
Maxime Teste
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Abstract

Dispositivo de amortiguación para amortiguar vibraciones de un cable (8), el dispositivo (16) de amortiguación que comprende: - una pluralidad de cilindros (22) de amortiguación; - una carcasa (20) de revestimiento que forma una carcasa del cable (8) en una región del dispositivo (16) de amortiguación y fija con respecto a un bloque (12) de anclaje, delimitando la carcasa (20) de revestimiento interiormente un pasaje central en el cual se recibe en un pedestal (18) y los cilindros de amortiguación; y - el pedestal (18) configurado para acoplar mecánicamente el cable a los cilindros de amortiguación, comprendiendo el pedestal (18) un orificio (24) de paso para la recepción del cable (8), extendiéndose el orificio de paso según al menos un eje (X) longitudinal, delimitando la carcasa (20) de revestimiento interiormente un pasaje central en el cual se recibe el pedestal (18) y los cilindros de amortiguación, estando conectado cada uno de los cilindros de amortiguación a la carcasa (20) de revestimiento por un extremo de dicho cilindro de amortiguación opuesto al pedestal (18), caracterizado por que la pluralidad de cilindros (22) de amortiguación comprende: - al menos un primer cilindro (22) conectado al pedestal (18) e inclinado con respecto al eje (X) longitudinal un ángulo (αi) diferente a 90°, y - un cilindro complementario conectado al pedestal e inclinado con respecto al eje (X) longitudinal un ángulo (α'i) diferente a 90°, estando dispuestos el primer cilindro y el cilindro complementario a ambos lados de un plano (P) ortogonal al eje (X) longitudinal, conteniendo el plano ortogonal un centro (C) del pedestal (18) situado a lo largo del eje (X) longitudinal.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo mejorado para la amortiguación de vibraciones de un cable, en especial de un cable de tensión Sector de la técnica
La invención se refiere al campo técnico de los dispositivos de amortiguación de vibraciones a las cuales están sometidos cables, en especial cables de tensión.
Estado de la técnica
De manera conocida, los cables de tensión, tales como los empleados para la suspensión de tableros de puente, están sometidos a vibraciones, que resultan por ejemplo del paso de un vehículo sobre el puente, del viento al cual están sometidos los cables, etc.
Con el fin de amortiguar estas vibraciones, se ha recurrido actualmente a dispositivos de amortiguación acoplados a estos cables, y que disipan la energía de estas vibraciones al menos en parte.
El documento US 3 421 167 A describe un ejemplo de dispositivos de amortiguación acoplados a un cable de suspensión.
El documento FR 2859260 A1 describe un dispositivo para amortiguar las vibraciones de un cable que participa en la estructura de una obra de construcción. Comprendiendo el cable un haz de fibras metálicas que tienen extremos anclados a la obra y rodeado, en al menos una zona adyacente a un extremo anclado del haz, por un tubo conectado a la obra. El dispositivo comprende una abrazadera dispuesta alrededor del haz de fibras y medios de absorción de energía vibratoria montados entre la abrazadera y el tubo. Los medios de absorción comprenden amortiguadores de pistón de recorrido lineal, colocados radialmente con respecto al cable y repartidos angularmente alrededor del cable, teniendo cada amortiguador de pistón una primera conexión articulada con la abrazadera y una segunda conexión articulada con un soporte unido al tubo.
El documento JPH0658370 A describe un ejemplo de dispositivo de amortiguación acoplado a un cable de suspensión con varios cilindros de amortiguación que no funcionan por pares.
Entre los dispositivos de amortiguación, se distinguen varias categorías, de las cuales una categoría de dispositivos denominados externos, que se extienden por ejemplo entre el cable y una estructura fija situada a distancia del anclaje del cable y se fijan a este último directamente, y los dispositivos denominados internos, configurados para amortiguar las vibraciones por cooperación conjunta con el cable y una carcasa del cable por ejemplo situada en las proximidades del anclaje del mismo.
Los dispositivos de amortiguación internos comprenden a menudo una pluralidad de cilindros interpuestos entre el cable y una porción de la carcasa. Estos cilindros se extienden por tanto radialmente con respecto al cable. Están por tanto conectados por un lado a una pieza de recepción colocada enganchada con el cable, y por otro lado, por un extremo opuesto al cable, en las proximidades o a nivel del extremo de un tubo radial dispuesto en la carcasa. Esta configuración presenta inconvenientes. De hecho, los tubos de este modo formados en la carcasa confieren a la carcasa una forma compleja y antiestética, y/u obligan a disponer de una carcasa de diámetro muy grande. Ello hace más complejo la colocación y la configuración de dispositivos de protección adicional que las regulaciones, las restricciones de concepción o el pliego de condiciones pueden imponer cerca del anclaje del cable, tal como dispositivos antiincendios o antiexplosión.
Objeto de la invención
La invención tiene por objetivo mejorar la situación.
Con tal fin, la invención se refiere a un dispositivo de amortiguación tal y como se define en las reivindicaciones adjuntas.
La invención se refiere además a una obra de ingeniería, tal como en especial un puente, que comprende un cable y un dispositivo de amortiguación del tipo anterior.
Descripción de las figuras
La invención se comprenderá mejor a partir de la lectura de la descripción detallada siguiente, dada únicamente a título de ejemplo y echa en referencia a las figuras adjuntas, en las cuales:
- La figura 1 es una ilustración de una obra de ingeniería según la invención;
- La figura 2 es una ilustración de una zona de anclaje de un cable de la obra de ingeniería de la figura 1 a nivel de un tablero de la obra de ingeniería;
- La figura 3 ilustra un dispositivo de amortiguación según la invención;
- La figura 4 es una vista superior de un pedestal del dispositivo de la figura 3;
- La figura 5 es una ilustración esquemática de un cilindro del dispositivo de la figura 3; y
- La figura 6 es una ilustración esquemática de un dispositivo de amortiguación según una variante de la invención.
Descripción detallada de la invención
La figura 1 ilustra una obra 2 de ingeniería según la invención. En el ejemplo no limitativo de la figura 1, la obra de ingeniería es un puente atirantado.
Sin embargo, como alternativa, la obra de ingeniería es una torre atirantada o un puente suspendido.
El puente comprende un tablero 4, pilones 6 así como una pluralidad de cables 8. Los cables 8 se extienden entre uno de los pilones 6 y el tablero 4 y forman tirantes que aseguran la suspensión del tablero 4.
Cada cable 8 comprende por ejemplo una pluralidad de torones en contacto unos con otros. La configuración de los torones es por ejemplo una configuración conocida según la cual los torones se extienden en el seno de un haz en el cual los torones se extienden paralelamente entre sí y en contacto unos con otros.
En el ejemplo de las figuras, el cable 8 ha sido representado desnudo. Como alternativa, está dotado de al menos una funda de protección sobre toda o parte de su longitud. Puede por ejemplo comprender una funda individual para cada torón, y/o una funda colectiva que contiene una pluralidad de torones.
Como se describe con más detalle a continuación, la obra 2 de ingeniería comprende un dispositivo de amortiguación según la invención acoplado a uno de los cables 8. De forma ventajosa, cada cable está asociado a un dispositivo de amortiguación según la invención.
La figura 2 ilustra el detalle de la zona 10 de anclaje de un cable 8 a nivel del tablero 4.
Esta zona 10 de anclaje comprende un bloque 12 de anclaje fijado con respecto al tablero 4 y que recibe un extremo del cable 8. El bloque 12 de anclaje es por ejemplo de naturaleza conocida.
La zona 10 de anclaje comprende del mismo modo un primer tubo 14, un dispositivo 16 de amortiguación según la invención y un segundo tubo 17. De forma opcional, la zona 10 de anclaje comprende además un dispositivo de protección contra el fuego y/o un dispositivo de protección contra las explosiones (no representados).
El primer tubo 14, el dispositivo 16 de amortiguación y el segundo tubo 17 están dispuestos sucesivamente uno tras otro. Están por ejemplo fijados entre sí al menos para algunos.
El primer tubo 14 está configurado para proteger el cable 8, el bloque 12 de anclaje y los eventuales elementos que sirven para el anclaje del cable 8 en el bloque 12 de anclaje. Además, el primer tubo 14 está configurado para guiar el cable 8 cerca del bloque de anclaje. En ciertas realizaciones en las cuales el bloque 12 de anclaje no está fijado directamente al tablero 4, el primer tubo está además fijado al bloque de anclaje y está configurado para comunicar al tablero los esfuerzos aplicados al bloque de anclaje. De forma ventajosa, está además configurado para evitar el acceso a terceros a los elementos que aseguran el anclaje del cable 8 en el bloque 12 de anclaje.
El primer tubo 14 está fijado al tablero 4 y recibe el cable 8 en su seno. De forma ventajosa, comprende un pasaje en el cual se dispone el cable y por tanto las paredes cooperan con el cable para el buen guiado del cable.
Por ejemplo, el primer tubo 14 es conocido bajo el nombre de tubo de encofrado, o tubo encofrante.
El segundo tubo 17 es una carcasa configurada para evitar el acceso al cable 8. El tubo 17 es por ejemplo conocido bajo el nombre de tubo antivandalismo.
El tubo 17 está por ejemplo enfilado en el cable 8 y se apoya sobre el mismo. Esta por ejemplo conectado al dispositivo 16 por medio de una conexión de tipo rótula. Esta conexión se implementa por ejemplo por medio de un collarín interpuesto entre el tubo 17 y el dispositivo 16.
El dispositivo 16 de amortiguación está acoplado al cable 8. El mismo está configurado para amortiguar vibraciones a las cuales está sometido el cable 8. Estas vibraciones son por ejemplo debidas al paso de los vehículos sobre el tablero, al viento, etc.
El dispositivo 16 de amortiguación es un dispositivo de amortiguación de tipo interno, como se describió más arriba. Dicho de otra manera, está configurado para amortiguar las vibraciones del cable por cooperación de amortiguadores que comprende el dispositivo 16 con el cable y una carcasa del cable. Además, está fijado de forma indirecta al tablero 4 como se describe a continuación.
Con referencia la figura 3, el dispositivo 16 de amortiguación, a partir de ahora dispositivo 16, está acoplado mecánicamente al cable 8 y al bloque 12 de anclaje (y/o al tablero 4). De forma más específica, está conectado directamente al cable, e indirectamente al bloque de anclaje (y/o al tablero).
El dispositivo 16 comprende un pedestal 18, una carcasa 20 de revestimiento, y una pluralidad de cilindros 22 de amortiguación que forman, cada uno, un amortiguador del dispositivo 16. De forma preferible, el dispositivo 16 comprende una pluralidad de cilindros 22.
En el ámbito de la invención, se entiende por “cilindro de amortiguación” o de forma más simple “cilindro”, un amortiguador de pistón con recorrido sensiblemente lineal. Como se describe más en detalle a continuación, este amortiguador de pistón con recorrido sensiblemente lineal está configurado para disipar al menos una parte de la energía que se le comunica, de forma ventajosa por amortiguación viscosa.
El pedestal 18 está configurado para acoplar mecánicamente el cable 8 a los cilindros 22.
Con este fin, el pedestal 18 está configurado para la recepción del cable 8 en su interior y su enganche con el cable. Además, el pedestal 18 está configurado para estar conectado a los cilindros 22. El mismo está de forma ventajosa configurado del mismo modo para el compactado del cable.
Con referencia a las figuras 3 y 4, el pedestal 18 delimita interiormente un orificio 24 de paso destinado a recibir el cable 8. El orificio 24 de paso se extiende según un eje X longitudinal. El orificio 24 de paso es por ejemplo de forma sensiblemente cilíndrica extendiéndose según el eje X. Por ejemplo, presenta una sección de forma complementaria a la sección trasversal del cable. Por ejemplo, esta sección es de forma general circular, hexagonal o cualquier otra. Se señala que en una configuración en reposo tal como se ilustra en la figura 3, el cable 8 se extiende del mismo modo sensiblemente según el eje X longitudinal, y esto al menos localmente. Sin embargo, está alineación entre el cable 8 y el eje X es susceptible de romperse bajo el efecto de las vibraciones.
El pedestal 18 comprende un collar 26 y dispositivos 28 de fijación.
El collar 26 está configurado para compactar el cable 8. Dicho de otra manera, el collar 26 es de forma ventajosa un collar de compactado.
Por “compactar”, se entiende ejercer una fuerza radial centrípeta. Esto permite asegurar el buen acoplamiento mecánico del pedestal y del cable, y por tanto la buena propagación de las vibraciones desde el cable 8 al pedestal 18.
El collar 26 delimita interiormente el orificio 24 de paso. El collar 26 presenta una forma general cilíndrica de eje X. El collar 26 comprende de forma ventajosa un mecanismo de ajuste del diámetro del orificio 24 de paso. Esto permite asegurar un enganche óptimo de las paredes del orificio 24 de recepción con el cable 8. Este mecanismo comprende por ejemplo dos bordes circunferenciales del collar no adyacentes entre sí, y un dispositivo de ajuste para la fijación de estos bordes entre sí, definiendo opcionalmente una interfaz circunferencial entre estos bordes que es de dimensión ajustable. De forma opcional, el mecanismo de ajuste comprende además dos bordes circunferenciales del collar 26 opuestos a dichos bordes, y una conexión de tipo de bisagra que permite la rotación de dos semicollares circunferenciales definidos por tanto alrededor de la bisagra. De forma alternativa, como se ilustra en la figura 4, el collar comprende dos porciones de collar complementarias cuyos bordes circunferenciales definen porciones de brida destinadas a fijarse entre sí de manera ajustable para la definición del collar y del pasaje 24 y el buen enganche del collar con el cable.
Los dispositivos 28 de fijación están configurados para la conexión de los cilindros 22 al pedestal 18. Los mismos están fijados al collar 26.
De forma ventajosa, al menos un dispositivo 28 de fijación está adaptado para que el o los cilindros 22 correspondiente(s) esté(n) conectado(s) al pedestal 18 por una conexión de rótula. Preferiblemente, todos ellos lo están.
En el modo de realización de las figuras 3 y 4, cada dispositivo 28 de fijación está adaptado para realizar la conexión de dos cilindros al pedestal. De forma alternativa, cada dispositivo 28 de fijación está adaptado para realizar la conexión de un solo cilindro al pedestal, o de más de dos cilindros.
Siempre con referencia a las figuras 3 y 4, cada dispositivo 28 de fijación comprende por ejemplo dos montantes 30 fijados al collar 26 y, para cada cilindro que está destinado a conectarse al pedestal 18, un eje 32 recibido en los montantes 30.
Los montantes 30 se presentan por ejemplo en forma de placas, que son por ejemplo planas. Los montantes 30 de un dispositivo 28 de fijación se disponen paralelamente entre sí. Los mismos se extienden sensiblemente paralelamente al eje X. Además, están separados entre sí de manera que permiten el paso de un extremo del o de los cilindros asociados para su fijación al dispositivo 28 de fijación.
Cada eje 32 está dispuesto para cooperar con un extremo de un cilindro 22. Cada eje 32 de un dispositivo 28 de fijación está dispuesto ortogonal mente a los montantes 30 correspondientes.
De forma ventajosa, los dispositivos 28 de fijación están separados o distribuidos regularmente alrededor del eje X. En los ejemplos de las figuras 3 y 4, el pedestal 18 comprende tres dispositivos 28 de fijación cada uno configurado para la fijación de dos cilindros 22 al pedestal 18. La separación angular alrededor del eje X entre dos dispositivos 28 de fijación consecutivos es por tanto sensiblemente de 120°, como se ilustra en la figura 4.
Además, de forma ventajosa, los dispositivos 28 de fijación se fijan al collar 26 a nivel de una zona central del collar 26 desde un punto de vista longitudinal. Dicho de otra manera, los dispositivos 28 de fijación están dispuestos sensiblemente a media altura a lo largo del collar 26. Sin embargo, como se describió anteriormente, se pueden contemplar otras configuraciones.
La carcasa 20 de revestimiento está configurada para proteger el pedestal 18 y la porción del cable situada entre el primer y segundo tubos 14, 18 del entorno exterior. Además, la carcasa 20 de revestimiento está configurada para permitir la amortiguación de vibraciones del cable 8 por los cilindros 22.
Como se hace evidente por la presente descripción en las figuras, la carcasa 20 de revestimiento forma una carcasa del cable en la región del dispositivo 16 a la cual se conectan los cilindros 22.
La carcasa 20 de revestimiento está destinada a fijarse con respecto al bloque 12 de anclaje, o incluso al tablero 4. Con este fin, la carcasa 20 de revestimiento está destinada a fijarse al primer tubo 14. Por ejemplo, la carcasa 20 de revestimiento comprende una corona 34 de fijación dispuesta a nivel de un extremo longitudinal inferior que el mismo comprende y que está destinada a fijarse al primer tubo 14.
La carcasa 20 de revestimiento presenta una forma general cilíndrica. De forma ventajosa, presenta una forma cilíndrica de revolución, al menos en su cara exterior.
La carcasa es hueca. La misma delimita interiormente un pasaje central en el cual se reciben el pedestal 18, los cilindros 22 y el cable 8. Este pasaje es por ejemplo de forma sensiblemente cilíndrica.
Además, la carcasa 20 es rígida. Está por ejemplo realizada a partir de acero.
En configuración de utilización del dispositivo, la carcasa 20 se extiende según un eje sensiblemente coincidente con el eje X.
En este caso, por “sensiblemente coincidente”, se entiende que en configuración de utilización del dispositivo de amortiguación en el cual los cilindros, la carcasa y el pedestal están conectados juntos y el conjunto recibe el cable, estos ejes son coincidentes, sujetos a desplazamientos de alineación que pueden ser provocados por los movimientos relativos del pedestal 18 y de la carcasa 22 bajo el efecto de vibraciones del cable 8 y de los movimientos de los cilindros 22 destinados a atenuar estas vibraciones.
La carcasa 20 comprende, para cada cilindro 22, un elemento 36 de fijación configurado para la conexión del cilindro 22 asociado a la carcasa 20. Esta conexión se realiza a nivel del extremo del cilindro opuesto al extremo por el cual se conecta el cilindro 22 al pedestal 18.
De forma ventajosa, al menos un elemento 36 de fijación está configurado para realizar la conexión del cilindro 22 asociado a la carcasa 20 por una conexión de rótula. De forma preferible, todos ellos lo están.
Con referencia a la figura 3, cada elemento 36 de fijación está fijado a la carcasa 20. De forma ventajosa, cada elemento 36 de fijación está fijado en una pared interna de la carcasa. Por ejemplo, se disponen en las proximidades de un borde longitudinal de la carcasa.
De forma ventajosa, estos elementos 36 de fijación están fijados a la carcasa en emplazamientos separados de forma regular alrededor del eje según el cual se extiende la carcasa 20. Por ejemplo, comprende seis elementos 36 de fijación, de los cuales tres están separados regularmente alrededor de este eje a una primera altura a lo largo de la carcasa, y tres regularmente alrededor de este eje a una segunda altura a lo largo de la carcasa. Los elementos de fijación situados a la primera altura están de forma ventajosa alineados circunferencial mente con los elementos 36 de fijación de la segunda altura. Las dos alturas corresponden por ejemplo a los extremos longitudinales opuestos de la carcasa 20, o a cualquier emplazamiento adicional a lo largo de la carcasa.
Cada elemento 36 de fijación comprende por ejemplo dos montantes 38 dispuestos paralelamente entre sí, y un eje 40 recibido por los montantes.
Debido al carácter rígido de la carcasa, los elementos de fijación no se desplazan entre sí. Por tanto, los cilindros están conectados entre sí de manera rígida a través de la carcasa de revestimiento.
Los cilindros 22 están configurados para amortiguar las vibraciones del cable 8 por cooperación con el cable y la carcasa de revestimiento que está fijada con respecto al tablero.
Con referencia a las figuras 3 y 5, cada cilindro 22 se extiende sensiblemente según un eje Yi, donde i es un número entero que indexa los cilindros.
Cada cilindro está conectado de forma simultánea al pedestal 18 y a la carcasa 20 por sus extremos opuestos. Dicho de otra manera, uno de los extremos de los cilindros está fijado al pedestal 18, y el otro extremo está fijado a la carcasa. De forma ventajosa, como se indicó anteriormente, las conexiones de los cilindros al pedestal y a la carcasa 20 se realizan por conexiones de rótula.
Con referencia la figura 5, cada cilindro 22 comprende un cilindro 42, un pistón 44 que se desplaza en el cilindro 42, y un vástago 46 cuyo extremo está fijado al pistón 44. El extremo opuesto del vástago 42 comprende un elemento 48 de conexión destinado a cooperar con un eje 32 de un dispositivo 28 de fijación del pedestal o con un eje 40 de un elemento 36 de fijación de la carcasa. El pistón 44 comprende además, a nivel de su extremo opuesto al vástago 46, un módulo 50 de conexión destinado a cooperar con un eje 40 de un elemento 36 de fijación de la carcasa 20, o un eje 32 de un dispositivo 28 de fijación del pedestal 18, por oposición al elemento 48 de conexión portado por el vástago 46.
Por ejemplo, el elemento 48 de conexión y el módulo 50 de conexión comprenden, cada uno, una boquilla de rótula destinada a cooperar con un eje 40 de un elemento 36 de fijación o un eje 32 de un dispositivo de fijación para la definición de una conexión de rótula. De forma ventajosa, están configurados para que las conexiones definidas entre los cilindros en el sistema sean ajustadas, es decir estén sensiblemente desprovistas de juego.
Los cilindros son de forma ventajosa cilindros hidráulicos.
En el contexto de la invención, al menos un cilindro 22 no está en una disposición ortogonal al eje X en un plano radial con respecto al eje X. Dicho de otra manera, al menos un cilindro 22 está inclinado con respecto al eje X longitudinal del pedestal 18 un ángulo ai diferente a 90°. De forma ventajosa, como se ilustra en la figura 3, todos ellos lo están.
Dicho de otra manera, el eje Yi de los cilindros 22 correspondientes está inclinado con respecto al eje X longitudinal, es decir que el eje X y el eje Yi no son paralelos o coincidentes. Además, el eje Yi no se extiende en un plan ortogonal al eje X longitudinal.
Cada cilindro 22 define, de forma conjunta con el eje X, un ángulo ai agudo. En el contexto de la invención, este ángulo es de forma ventajosa inferior a 80°.
Dicho de otra manera, considerando que el ángulo a i corresponde al ángulo agudo entre los dos ángulos suplementarios definidos por el cilindro considerado y el eje X, el ángulo a i es inferior a 80°.
De forma ventajosa, el ángulo a i es inferior a 60°. De manera aún más ventajosa, este ángulo es inferior a 45°. De forma aún más ventajosa, es inferior a 30°.
Por ejemplo, en una realización, este ángulo vale sensiblemente 25°. Este valor corresponde a un compromiso de rendimiento entre el volumen ocupado resultante de la presencia de los cilindros y los rendimientos de amortiguación del dispositivo 16.
Se señala que esta configuración inclinada de los cilindros es la configuración de reposo del dispositivo en la cual el cable no está sometido a vibraciones y los cilindros no son deformados por el cable.
De forma ventajosa, al menos una parte de los cilindros se extiende sensiblemente en un plano radial con respecto al eje X (por medio de los desplazamientos de los cilindros bajo el efecto de las vibraciones que pueden llevarlos a desalinearse ligeramente de este plano). El ángulo a i es por tanto definido en este plano radial. De forma ventajosa, todos los cilindros presentan esta configuración.
De forma alternativa, al menos una parte de los cilindros no se extiende en un plano radial con respecto al eje X. En dicha configuración, el dispositivo 16 comprende por ejemplo una pluralidad de cilindros dispuestos relativamente entre sí y relativamente respecto al pedestal 18 de manera que equilibran los esfuerzos de torsión que cada cilindro que se extiende según un plano radial al eje X tiende a aplicar en el pedestal.
Por ejemplo, el dispositivo comprende por tanto un número par de cilindros o de pares de cilindros dispuestos simétricamente con respecto a un plano radial con respecto al eje X.
Por otro lado, en el contexto de la invención, para el al menos un cilindro 22 inclinado un ángulo a i diferente de 90° con respecto al eje X, el dispositivo 16 de amortiguación comprende un cilindro 22 complementario inclinado del mismo modo un ángulo denominado a'i diferente de 90°. El cilindro 22 y su complementario están dispuestos a ambos lados de un plano P ortogonal al eje X.
El plano P pasa por el centro C del pedestal 18. El centro C está situado a lo largo del eje X. El mismo corresponde, de forma ventajosa, a un centro de diseño del pedestal. El centro C está por ejemplo situado a media altura del pedestal a lo largo de este eje. Se señala que en configuración montada del dispositivo en el cual se engancha el cable en el pedestal, este centro C corresponde por ejemplo al centro de la sección correspondiente del cable 8. Las conexiones respectivas al pedestal de los dos cilindros del par de este modo definido se sitúan a ambos lados del plano P. Lo mismo sucede con las conexiones respectivas de estos cilindros a la carcasa 20.
De forma ventajosa, todos los cilindros del dispositivo están dispuestos por pares que comprende cada uno un cilindro y su cilindro complementario inclinado respectivamente un ángulo diferente de 90° con respecto al eje X, estando dispuestos estos dos cilindros a ambos lados del plano P.
De forma ventajosa, los cilindros están separados regularmente alrededor del eje X. De forma más específica, como se describe con respecto a los dispositivos 28 de fijación, están conectados de forma ventajosa al pedestal a nivel de emplazamientos separados regularmente alrededor del eje X.
Cuando los cilindros están dispuestos en pares, estos pares están conectados al pedestal en emplazamientos separados regularmente alrededor del eje X. Por ejemplo, para un dispositivo que comprende tres pares de cilindros, estos pares están separados 120° alrededor del eje X.
Además, al definir Yi e Y'i (figura 6) las direcciones respectivas de un cilindro y de su complementario, los ejes Yi e Y'i de los cilindros de un par se extienden en un plano radial que se intersecta en un punto Ci.
De forma ventajosa, para todos o parte de los pares de cilindros, este punto Ci se sitúa sensiblemente en el plano P. De forma más ventajosa, para al menos una parte de los pares de cilindros, este punto Ci corresponde sensiblemente al punto C, como se ilustra en la figura 6.
En una primera configuración ilustrada en la figura 3, de forma ventajosa, los cilindros de cualquiera o parte de los pares se disponen sensiblemente de forma simétrica con respecto al plano P.
En este caso, por “sensiblemente de forma simétrica”, se entiende que los cilindros son simétricos con respecto al plano P, mediante la toma en cuenta de los desplazamientos relativos de los cilindros con respecto al pedestal 18, que no se traduce necesariamente en un desplazamiento simétrico de los cilindros de un par dado con respecto al plano P.
En esta configuración, los ejes Yi, Y'i respectivos de los dos cilindros de un par son sensiblemente simétricos con respecto al plano P. Los ángulos a i y a'i de uno y otro de los cilindros de un par son sensiblemente iguales. Además, para cada dispositivo 28 de fijación del pedestal 8, los dos ejes 32 que comprende están dispuestos de forma simétrica entre sí enfrentados al plano P. Del mismo modo, en la configuración montada del dispositivo de amortiguación, los elementos 36 de fijación de la carcasa 20 están dispuestos de manera sensiblemente simétrica con respecto al plano P (salvo que la carcasa 20 esté sujeta a los desplazamientos con respecto al pedestal 18, como se indicó anteriormente).
De forma ventajosa, los cilindros de un par de este modo simétrico presentan por tanto coeficientes de viscosidad sensiblemente idénticos. El coeficiente de viscosidad es obtenido de una modelización del comportamiento de los cilindros. Esta modelización es por ejemplo representada por la relación F=c*v donde F es la fuerza desarrollada por el cilindro, V es la velocidad del desplazamiento del pistón del cilindro y C es el coeficiente de viscosidad. Se señala que se pueden utilizar otras modelizaciones en las cuales el término v presente un exponente distinto de uno.
En el ejemplo de la figura 3, el dispositivo 16 de amortiguación comprende tres pares de cilindros en cada uno de los cuales se disponen dos cilindros sensiblemente de forma simétrica con respecto al plano P.
En una segunda configuración ilustrada en la figura 6, los cilindros de al menos un par de cilindros no están dispuestos simétricamente con respecto al plano P.
En esta segunda configuración, los ángulos a i y a'i respectivos son diferentes entre sí. Además, las conexiones respectivas de los dos cilindros en el pedestal y en la carcasa no son simétricas con respecto al plano P.
El dispositivo comprende por tanto por ejemplo dispositivos 28 de fijación para uno y el otro de los cilindros. Cada uno de estos dispositivos 28 de fijación comprende un solo eje 32. Además, estos dispositivos 28 están situados en emplazamientos desplazados a lo largo del pedestal, y están situados a ambos lados del plano P.
Los elementos 36 de fijación respectivos de los dos cilindros en la carcasa 20 están situados a ambos lados del plano P en emplazamientos no simétricos con respecto a este plano P.
De forma ventajosa, en esta configuración, los cilindros de un par están configurados para presentar fuerzas desarrolladas a lo largo del eje X que se equilibran sensiblemente entre sí. Dicho de otra manera, estas fuerzas desarrolladas presentan sensiblemente la misma dirección pero son sensiblemente opuestas.
Por ejemplo, para hacer esto, los coeficientes de viscosidad de los dos cilindros están definidos uno en función del otro. De forma ventajosa, definiendo c como el coeficiente de viscosidad del cilindro asociado al ángulo a i y c' como el coeficiente de viscosidad del cilindro asociado al ángulo a'i (siendo c y c' obtenidos por ejemplo de la modelización del comportamiento de los cilindros descritos anteriormente), se observa la relación siguiente:
C = — 1— r C
sen(:2.a j)
De forma preferible, en la segunda configuración, para al menos una parte de los pares de cilindros situados en un plano radial con respecto al eje X, el punto Ci de concurrencia de las direcciones de estos cilindros está situado en el plano P, incluso corresponde sensiblemente al centro C.
Se señala que en la primera y segunda configuraciones, los cilindros están o no dispuestos en el plano radial con respecto al eje X. De forma ventajosa, sin embargo, lo están, lo que permite liberarse de consideraciones de torsión descritas anteriormente. Además, el dispositivo puede comprender un par de cilindros que no está dispuesto en un plano radial con respecto al eje X, y un par de cilindros que está dispuesto en un plano radial con respecto al eje X. Se observa además que las direcciones Y i, Y'i respectivas de los cilindros de un par que no se extiende en un plano radial al eje X tienen ventajosamente un punto Ci de concurrencia situado del mismo modo sensiblemente en el plano P.
Además, en ciertas realizaciones, la primera y segunda configuraciones son combinadas. Por ejemplo, el dispositivo comprende un par de cilindros dispuestos simétricamente con respecto al plano P y un par de cilindros no simétricos con respecto al plano P.
Para la colocación del dispositivo 16 de amortiguación en el cable 8, la carcasa 20 se fija al tubo 14 antes del enfilado y anclado del cable 8 en el bloque 12 de anclaje.
El cable 8 es por tanto enfilado (en especial en los tubos 14 y 17) y anclado en el bloque 12 de anclaje.
Después de esto, el pedestal se engancha en el cable 8 en la posición deseada, después de lo cual los cilindros 22 se conectan al pedestal 18. Después de ello, la carcasa es liberada del tubo 14 y conectada a los cilindros. Para la fijación de los cilindros al pedestal y a la carcasa, el elemento 48 de conexión y el módulo 50 de conexión de cada cilindro 22 se acopla para uno a un eje 32 del dispositivo 28 de fijación del pedestal 18, y para el otro a un eje 40 de un elemento 36 de fijación de la carcasa 20. La orientación de los cilindros 22 se elige entre las dos orientaciones posibles. De forma ventajosa, los cilindros se fijan al pedestal 18 y a la carcasa de manera que el extremo libre de los vástagos 46 corresponde a un punto alto del cilindro.
A continuación, la carcasa 20 se fija al tubo 14 a través de la corona 34, y después el segundo tuvo 17 se conecta a la carcasa 20.
En un procedimiento de instalación alternativo, los elementos del dispositivo 16 se fijan por ejemplo entre sí con anterioridad al enfilado y anclado del cable. El cable es a continuación enfilado en el pedestal 18 y después anclado, después de lo cual el pedestal se engancha con el cable en el emplazamiento deseado a lo largo del cable. La carcasa 20 es a continuación fijada al tubo 14.
Durante el funcionamiento del dispositivo 16 de amortiguación, el cable 8 es sometido a vibraciones, que se traducen en movimientos del cable 8. Debido a la colocación del cable 8 en el pedestal 18, estos movimientos son comunicados al pedestal 18 y a los cilindros 22, que están conectados al pedestal 18. Debido a su fijación a la carcasa 20, que a su vez está fijada con respecto al tablero 4, los movimientos que sufren los cilindros 22 se traducen en un desplazamiento de su pistón 44 en el cilindro 42, y por tanto por la disipación de energía de estas vibraciones por los cilindros 22.
Debido a las conexiones de rótulas que conectan los cilindros al pedestal y a la carcasa, los cilindros acomodan los desplazamientos en las rotaciones que tienden a hacerlos trabajar de otras maneras distintas a la tracción y a la compresión.
El dispositivo de amortiguación según la invención presenta varias ventajas.
De hecho, la configuración de los cilindros en una disposición no radial, es decir distinta que ortogonal mente al eje longitudinal X en el plano radial, tiene por efecto aumentar la compacidad del sistema. De hecho, el diámetro de la carcasa de revestimiento puede reducirse. Además, la configuración de la carcasa simplifica el diseño y la instalación de eventuales protecciones complementarias que la zona 10 de anclaje es susceptible de comprender. Además, estos resultados se obtienen sin disminución de los rendimientos de amortiguación y de estabilidad, en particular debido a la configuración de los cilindros por pares cuyos cilindros están dispuestos a ambos lados del plano P.
Además, la disposición de los cilindros en pares en los cuales los cilindros se conectan de forma rígida entre sí debido a su conexión a la carcasa 20 rígida, tiene por efecto que el aumento de los efectos que parasitan los rendimientos de amortiguación de los cilindros debido a su inclinación con respecto al eje X sea compensada. De hecho, la inclinación de los cilindros se traduce en esfuerzos longitudinales aplicados al pedestal que tienden a aumentar estos efectos parásitos, que resultan en especial en juegos y flexiones de diferentes elementos del dispositivo de amortiguación. La configuración de los cilindros con respecto al plano P (posiblemente de forma conjunta a la elección del comportamiento de amortiguación de un cilindro con respecto al otro cilindro del par) permite equilibrar este fenómeno y contribuye por tanto a buenos rendimientos de amortiguación del dispositivo. Este efecto es además reforzado por el carácter ajustado, es decir sin juego, de las conexiones de los cilindros a la carcasa y al pedestal.
La descripción anterior ha sido dada de manera no limitativa en el ámbito de la aplicación de la invención a un puente.
De forma general, sea cual sea la obra 2 de ingeniería contemplada, la misma comprende un bloque 12 de anclaje en el cual se recibe un extremo del cable 8. La carcasa 20 está por tanto fijada con respecto al bloque 12 de anclaje, al cual está conectada con la ayuda de un elemento intermedio tal como el primer tubo.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de amortiguación para amortiguar vibraciones de un cable (8), el dispositivo (16) de amortiguación que comprende:
- una pluralidad de cilindros (22) de amortiguación;
- una carcasa (20) de revestimiento que forma una carcasa del cable (8) en una región del dispositivo (16) de amortiguación y fija con respecto a un bloque (12) de anclaje, delimitando la carcasa (20) de revestimiento interiormente un pasaje central en el cual se recibe en un pedestal (18) y los cilindros de amortiguación; y
- el pedestal (18) configurado para acoplar mecánicamente el cable a los cilindros de amortiguación, comprendiendo el pedestal (18) un orificio (24) de paso para la recepción del cable (8), extendiéndose el orificio de paso según al menos un eje (X) longitudinal,
delimitando la carcasa (20) de revestimiento interiormente un pasaje central en el cual se recibe el pedestal (18) y los cilindros de amortiguación, estando conectado cada uno de los cilindros de amortiguación a la carcasa (20) de revestimiento por un extremo de dicho cilindro de amortiguación opuesto al pedestal (18),
caracterizado por que la pluralidad de cilindros (22) de amortiguación comprende:
- al menos un primer cilindro (22) conectado al pedestal (18) e inclinado con respecto al eje (X) longitudinal un ángulo (ai) diferente a 90°, y
- un cilindro complementario conectado al pedestal e inclinado con respecto al eje (X) longitudinal un ángulo (a'i) diferente a 90°, estando dispuestos el primer cilindro y el cilindro complementario a ambos lados de un plano (P) ortogonal al eje (X) longitudinal, conteniendo el plano ortogonal un centro (C) del pedestal (18) situado a lo largo del eje (X) longitudinal.
2. Dispositivo de amortiguación según la reivindicación 1, que comprende una pluralidad de primeros cilindros conectados al pedestal (18) e inclinados con respecto al eje (X) longitudinal un ángulo (ai) diferente a 90°, comprendiendo el dispositivo de amortiguación, para cada primer cilindro (22), un cilindro complementario respectivo conectado al pedestal e inclinado con respecto al eje (X) longitudinal un ángulo (a'i) diferente a 90°, estando dispuestos el primer cilindro y el cilindro complementario a ambos lados de dicho plano ortogonal al eje (X) longitudinal y conteniendo el centro (C) del pedestal (18).
3. Dispositivo de amortiguación según la reivindicación 1 o 2, en el cual el primer cilindro y el cilindro complementario no están dispuestos simétricamente entre sí con respecto a dicho plano (P).
4. Dispositivo de amortiguación según la reivindicación 3, en el cual el primer cilindro y el cilindro complementario están configurados para desarrollar fuerzas respectivas a lo largo del eje (X) longitudinal que se equilibran sensiblemente entre sí.
5. Dispositivo de amortiguación según la reivindicación 1 o 2, en el cual el primer cilindro y el cilindro complementario están dispuestos sensiblemente de forma simétrica entre sí con respecto a dicho plano (P).
6. Dispositivo de amortiguación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el ángulo (ai) de cada cilindro con respecto al eje longitudinal es un ángulo agudo definido de forma conjunta por el cilindro (22) correspondiente y el eje (X) longitudinal, siendo dicho ángulo (ai) inferior a 80°.
7. Dispositivo de amortiguación según la reivindicación 6, en el cual dicho ángulo (ai) es inferior a 45°, y con preferencia a 30°.
8. Dispositivo de amortiguación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual la carcasa (20) de revestimiento es rígida.
9. Dispositivo de amortiguación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual la carcasa (20) de revestimiento presenta una forma general cilindrica.
10. Dispositivo de amortiguación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual al menos un cilindro está conectado a la carcasa (20) de revestimiento por una conexión de rótula.
11. Dispositivo de amortiguación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual al menos un cilindro está conectado al pedestal (18) por una conexión de rótula.
12. Dispositivo de amortiguación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual, el primer cilindro y el cilindro complementario se extienden sensiblemente en un plano radial con respecto al eje (X) longitudinal.
13. Dispositivo de amortiguación según la reivindicación 2 que comprende una pluralidad de pares de cilindros (22) que comprende, cada uno, un primer cilindro y el cilindro complementario asociado, estando conectados los pares de cilindros al pedestal (22) en emplazamientos separados regularmente alrededor del eje (X) longitudinal.
14. Dispositivo de amortiguación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el pedestal (18) comprende un collar (26) destinado a recibir y compactar el cable (8), delimitando el collar (26) interiormente dicho orificio (24) de paso.
15. Obra de ingeniería, que comprende un cable (8) y un dispositivo (16) de amortiguación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, siendo recibido el cable en el orificio (24) de paso del pedestal (18) del dispositivo (16) de amortiguación.
16. Obra de ingeniería según la reivindicación 15, en la cual la obra (2) de ingeniería es un puente.
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