BE1020794A3

BE1020794A3 - METHOD FOR MANUFACTURING AN ELASTIC DAMPER FOR A FLOATING CONSTRUCTION

Info

Publication number: BE1020794A3
Application number: BE201200504A
Authority: BE
Original assignee: Cdm Nv
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2014-05-06

Description

Werkwijze voor het vervaardigen van een elastische demper voor een zwevende constructieMethod for manufacturing an elastic damper for a floating construction

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een elastische demper voor het dempen van trillingen, waarbij de elastische demper is bestemd om te worden geplaatst tussen een vaste ondergrond en een zwevende constructie zodat de zwevende constructie geen rechtstreeks contact maakt met de ondergrond. Aldus rust de zwevende constructie boven op de dempers.The invention relates to a method for manufacturing an elastic damper for damping vibrations, wherein the elastic damper is intended to be placed between a fixed surface and a floating structure so that the floating structure does not make direct contact with the surface. The floating structure thus rests on top of the dampers.

Dergelijk elastische dempers worden, bijvoorbeeld, gebruikt voor zwevende spoorwegen waarbij spoorstaven op of in een betonnen plaat zijn bevestigd die door middel van dergelijke dempers zwevend boven de ondergrond is geplaatst.Such elastic dampers are used, for example, for floating railways in which rails are mounted on or in a concrete plate which is suspended above the ground by means of such dampers.

Volgens de huidige stand van de techniek worden hiervoor allerhande soorten elastische materialen gebruikt die elk hun specifieke eigenschappen hebben. Afhankelijk van het elastisch materiaal zal, bijvoorbeeld, de demper een bepaalde stijfheid vertonen die varieert naargelang de belasting van de demper. Zo zal ook de verhouding van de dynamische stijfheid op de statische stijfheid variëren afhankelijk van de gebruikte materialen en de belasting. Deze verhouding is de r-factor en is ook afhankelijk van specifieke materiaaleigenschappen.According to the current state of the art, all kinds of elastic materials are used for this, each having their own specific properties. Depending on the elastic material, for example, the damper will exhibit a certain stiffness that varies depending on the load of the damper. Similarly, the ratio of the dynamic stiffness to the static stiffness will vary depending on the materials used and the load. This ratio is the r-factor and also depends on specific material properties.

Rubber vertoont bijvoorbeeld een r-factor van 1,5 tot 3 en een nagenoeg continue verstijving bij een stijgende druklast. Verder heeft een ideale veer een constante stijfheid die onafhankelijk is van de belasting en heeft deze ook een constante r-factor die 1 bedraagt. Voor sommigen elastomeren, zoals polyurethaanschuin, kan bij een stijgende druklast een verstijving optreden, gevolgd door een versoepeling en vervolgens opnieuw een verstijving.For example, rubber has an r-factor of 1.5 to 3 and a virtually continuous stiffening with an increasing pressure load. Furthermore, an ideal spring has a constant stiffness that is independent of the load and it also has a constant r-factor of 1. For some elastomers, such as polyurethane oblique, a stiffening load can occur with a rising pressure load, followed by a relaxation and then another stiffening.

Vanwege deze specifieke materiaaleigenschappen wordt de keuze van het geschikte materiaal voor het vervaardigen van een demper met een specifieke stijfheid bij een bepaalde belasting sterk beperkt. Hierdoor kunnen mogelijk voor specifieke toepassingen materialen niet worden gebruikt niet tegenstaande dat deze mogelijk nog andere interessante eigenschappen vertonen, zoals bijvoorbeeld duurzaamheid of lagere kostprijs.Because of these specific material properties, the choice of the suitable material for manufacturing a damper with a specific stiffness at a certain load is greatly limited. As a result, materials may not be used for specific applications, notwithstanding the fact that they may also have other interesting properties, such as durability or a lower cost price.

De uitvinding wil hieraan verhelpen door een werkwijze en een elastische demper voor een zwevende constructie voor te stellen die toelaten om voor een bepaalde belasting van deze demper op een eenvoudige wijze een vooraf gekozen r-factor te bekomen, waarbij deze r-factor de verhouding is van de dynamische stijfheid op de statische stijfheid bij een bepaalde belasting.The invention seeks to remedy this by proposing a method and an elastic damper for a floating construction that allow a predetermined r-factor to be obtained in a simple manner for a certain load of this damper, this r-factor being the ratio from the dynamic stiffness to the static stiffness at a certain load.

Tot dit doel wordt, voor een vooraf gekozen r-factor van de elastische demper bij een bepaalde belasting die wordt uitgeoefend door de zwevende constructie op de elastische demper, de elastische demper opgebouwd uit minstens twee verschillende elastische elementen die elk een verschillende r-factor vertonen en die parallel naast elkaar worden geplaatst tussen de vaste ondergrond en de zwevende constructie, waarbij onder de belasting van de constructie deze elementen eenzelfde samendrukking ondergaan en de belasting wordt verdeeld in specifieke belastingen die door de zwevende constructie op elk van de elastische elementen wordt uitgeoefend, waarbij de elastische elementen worden gekozen met elk een specifieke r-factor voor een specifieke belasting van elk van de elastische elementen, waarbij de r-factor van de samengestelde elastische demper overeenkomt met de vooraf bepaalde r-factor.For this purpose, for a preselected r-factor of the elastic damper at a certain load exerted by the floating structure on the elastic damper, the elastic damper is composed of at least two different elastic elements, each having a different r-factor and which are placed parallel to each other between the fixed surface and the floating structure, wherein under the load of the structure these elements undergo the same compression and the load is divided into specific loads which are exerted by the floating structure on each of the elastic elements, wherein the elastic elements are each selected with a specific r-factor for a specific load of each of the elastic elements, the r-factor of the composite elastic damper corresponding to the predetermined r-factor.

Doelmatig wordt voor minstens een elastisch element de r-factor experimenteel bepaald door experimenteel de statische en de dynamische stijfheden te bepalen.It is expedient to determine the r-factor experimentally for at least one elastic element by experimentally determining the static and dynamic stiffnesses.

Op een voordelige wijze wordt voor een van de elastische elementen een metalen spiraalveer gekozen.A metal coil spring is advantageously chosen for one of the elastic elements.

Verder wordt, bij voorkeur, een van de elastische elementen vervaardigd uit minstens een elastomeermateriaal zoals gerecycleerd rubber, rubber, natuurlijk rubber, gerecycleerd harsgebonden rubber korrels, kurkrubber, polyurethaan, thermoplastisch elastomeer (TPE), Polyvinylchloride (PVC) en/of ethyleenvinylacetaat (EVA).Furthermore, preferably, one of the elastic elements is made from at least one elastomeric material such as recycled rubber, rubber, natural rubber, recycled resin bonded rubber beads, cork rubber, polyurethane, thermoplastic elastomer (TPE), polyvinyl chloride (PVC) and / or ethylene vinyl acetate (EVA) ).

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een elastische demper voor het dempen van trillingen, bestemd om te worden geplaatst tussen een vaste ondergrond en een zwevende constructie zodat de zwevende constructie geen rechtstreeks contact maakt met de ondergrond, waarbij de elastische demper minstens twee verschillende elastische elementen bevat die bestemd zijn om parallel naast elkaar te staan tussen de vaste ondergrond en de zwevende constructie, waarbij onder de belasting van de constructie deze elementen eenzelfde samendrukking ondergaan, waarbij deze elastische elementen elk een verschillende r-factor en belasting vertonen.The invention also relates to an elastic damper for damping vibrations, intended to be placed between a fixed base and a floating structure so that the floating structure does not make direct contact with the base, the elastic damper comprising at least two different elastic elements which are intended to be parallel to each other between the fixed surface and the floating structure, wherein under the load of the structure these elements undergo the same compression, wherein these elastic elements each have a different r-factor and load.

Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hierna volgende beschrijving van concrete uitvoeringsvormen van de werkwijze en de inrichting volgens de uitvinding; deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de draagwijdte niet van de gevorderde bescherming; de hierna gebruikte verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuren.Other details and advantages of the invention will be apparent from the following description of concrete embodiments of the method and the device according to the invention; this description is only given as an example and does not limit the scope of the protection claimed; the reference numerals used hereinafter refer to the attached figures.

Figuur 1 is een schematische voorstelling van een parallelschakeling van twee elastische elementen in een demper volgens een uitvoeringsvorm van een werkwijze van de uitvinding.Figure 1 is a schematic representation of a parallel connection of two elastic elements in a damper according to an embodiment of a method of the invention.

Figuur 2 is een resultaat van een eerste statische en dynamische stij fheidstest van een demper bestaande uit een rubberen kussen.Figure 2 is a result of a first static and dynamic rigidity test of a damper consisting of a rubber cushion.

Figuur 3 is een resultaat van een tweede statische en dynamische stijfheidstest van een demper bestaande uit een rubberen kussen met parallel daaraan een stalen veer volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.Figure 3 is a result of a second static and dynamic rigidity test of a damper consisting of a rubber cushion with a steel spring parallel thereto according to an embodiment of the invention.

Figuur 4 is een resultaat van een derde statische en dynamische stijfheidstest van een demper bestaande uit een rubberen kussen met twee stalen veren.Figure 4 is a result of a third static and dynamic stiffness test of a damper consisting of a rubber cushion with two steel springs.

Figuur 5 is een resultaat van een vierde statische en dynamische stijfheidstest van een demper bestaande uit een rubberen kussen met drie stalen veren.Figure 5 is a result of a fourth static and dynamic rigidity test of a damper consisting of a rubber cushion with three steel springs.

Figuur 6 is een resultaat van een vijfde statische en dynamische stijfheidstest van een demper bestaande uit een rubberen kussen met vier stalen veren.Figure 6 is a result of a fifth static and dynamic rigidity test of a damper consisting of a rubber cushion with four steel springs.

Figuur 7 is een resultaat van een zesde statische en dynamische stijfheidstest van een demper bestaande uit vier stalen veren.Figure 7 is a result of a sixth static and dynamic rigidity test of a damper consisting of four steel springs.

Figuur 8 is een schematische voorstelling van een zwevende spoorweg voorzien van een demper volgens de uitvinding.Figure 8 is a schematic representation of a floating railroad provided with a damper according to the invention.

Figuur 9 is een schematische voorstelling van een parallelschakeling van twee elastische elementen in een demper volgens een uitvoeringsvorm van een werkwijze van de uitvinding waarbij een element opgebouwd is uit verschillende in serie geplaatste elastische materialen.Figure 9 is a schematic representation of a parallel connection of two elastic elements in a damper according to an embodiment of a method of the invention in which an element is made up of different elastic materials placed in series.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een trillingsdemper en een werkwijze voor het ontwerpen van deze trillingsdemper, waarbij vooraf een bepaalde belasting, die wordt uitgevoerd op de trillingsdemper, wordt vastgelegd samen met een vooraf bepaalde r-factor, die de verhouding is van de dynamische stijfheid op de statische stijfheid bij deze belasting. Meer bepaald wordt volgens de werkwijze van de uitvinding een demper samengesteld bestaande uit verschillende elastische elementen met elk een specifieke r-factor zodat een samengestelde demper wordt bekomen die voldoet aan de vooraf bepaalde totale r-factor bij de bepaalde belasting. Hiertoe worden de verschillende elastische elementen parallel naast elkaar geplaatst zodat deze onder de belasting elk een deel van de belasting opnemen en eenzelfde samendrukking ondergaan.The invention generally relates to a vibration damper and a method for designing this vibration damper, wherein a predetermined load, which is carried out on the vibration damper, is fixed together with a predetermined r-factor, which is the ratio of the dynamic stiffness on the static stiffness with this load. More specifically, according to the method of the invention, a damper is composed of different elastic elements, each with a specific r-factor, so that a composite damper is obtained which satisfies the predetermined total r-factor at the determined load. To this end, the various elastic elements are placed parallel to each other so that they each absorb a part of the load under the load and undergo the same compression.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van werkwijze van de uitvinding worden op deze wijze twee verschillende elastische elementen gecombineerd. Figuur 1 geeft schematisch een dergelijke opstelling weer.According to a preferred embodiment of the method of the invention, two different elastic elements are combined in this way. Figure 1 shows such an arrangement schematically.

Op een vaste ondergrond 4 worden de twee verschillende elementen 1 en 2 van de demper naast elkaar geplaatst. Daarboven wordt de zwevende constructie 3 geplaatst zodat deze geen rechtstreeks contact maakt met de vaste ondergrond 4. De elementen 1 en 2 staan bijgevolg parallel naast elkaar en hebben, bij voorkeur, nagenoeg dezelfde hoogte. De elementen 1 en 2 kunnen bestaan uit, bijvoorbeeld, rubberen kussens 1 en stalen veren 2.On a solid surface 4 the two different elements 1 and 2 of the damper are placed next to each other. The floating structure 3 is placed above it so that it does not make direct contact with the fixed base 4. The elements 1 and 2 are therefore parallel to each other and, preferably, have substantially the same height. The elements 1 and 2 can consist of, for example, rubber cushions 1 and steel springs 2.

Voor een specifieke toepassing kan op voorhand een bepaalde belasting F worden bepaald die de zwevende constructie 3 uitoefent op de demper. Verder kan een optimale verhouding tussen de dynamische stijfheid Kdyn en de statische stijfheid Kstat waaraan de elastische demper moet voldoen bij deze belasting F worden bepaald, zodat een optimale demping van trillingen wordt bekomen. De verhouding van dynamische stijfheid op statische stijfheid wordt de r-factor genoemd.For a specific application, a certain load F can be determined in advance which the floating structure 3 exerts on the damper. Furthermore, an optimum ratio between the dynamic stiffness Kdyn and the static stiffness Kstat which the elastic damper must satisfy with this load F can be determined, so that an optimum damping of vibrations is obtained. The ratio of dynamic stiffness to static stiffness is called the r-factor.

Voor een specifieke toepassing kan bijgevolg een belasting F en een gewenste r-factor r bij deze belasting F worden bepaald, waaraan de elastische demper dient te voldoen.Therefore, for a specific application, a load F and a desired r-factor r can be determined with this load F, which the elastic damper must satisfy.

De demper moet bijgevolg worden ontworpen zodat deze een vooraf bepaalde r-factor r vertoont bij een vooraf bepaalde belasting F die wordt uitgeoefend door de zwevende constructie op de elastische demper.The damper must therefore be designed to exhibit a predetermined r-factor r at a predetermined load F exerted by the floating structure on the elastic damper.

Volgens deze voorkeursuitvoeringsvorm van een werkwijze van de uitvinding wordt hiertoe de elastische demper opgebouwd uit twee elastische elementen 1 en 2 die minstens gedeeltelijk parallel naast elkaar worden geschakeld tussen de vaste ondergrond en de zwevende constructie. Hierdoor zullen onder de belasting van de constructie deze elementen 1 en 2 eenzelfde indrukking d ondergaan.According to this preferred embodiment of a method of the invention, the elastic damper is built up for this purpose from two elastic elements 1 and 2 which are connected at least partially parallel to each other between the fixed substrate and the floating construction. As a result, these elements 1 and 2 will undergo the same impression d under the load of the construction.

De belasting F wordt verdeeld in een specifieke belasting F(l) die door het eerste element wordt gedragen en een specifieke belasting F(2) die door het tweede element wordt gedragen.The load F is divided into a specific load F (1) carried by the first element and a specific load F (2) carried by the second element.

De elastische elementen 1 en 2 worden gekozen met elk een specifieke dynamische stijfheid Kdyn(l) en Kdyn(2), een specifieke statische stijfheid Kstat(l) en Kstat(2) en een daaruit volgende specifieke r-factor r(l) en r(2) voor de specifieke belasting F(l) en F(2) die wordt uitgeoefend opde elementen 1 en 2. Door de keuze van elastische elementen 1 en 2 en de onderlinge verhouding van de belasting die door elk van de elementen 1 en 2 wordt opgenomen, wordt een totale r-factor van de samengestelde demper bekomen die overeenkomt met de vooraf bepaalde r-factor r.The elastic elements 1 and 2 are each selected with a specific dynamic rigidity Kdyn (1) and Kdyn (2), a specific static rigidity Kstat (1) and Kstat (2) and a specific r-factor r (1) and r (2) for the specific load F (1) and F (2) applied to the elements 1 and 2. By the selection of elastic elements 1 and 2 and the mutual ratio of the load applied by each of the elements 1 and 2, a total r-factor of the composite damper is obtained which corresponds to the predetermined r-factor r.

De verdeling van de belasting tussen de elementen 1 en 2 en de overeenkomstige r-factors kunnen worden berekend en/of experimenteel worden bepaald.The load distribution between elements 1 and 2 and the corresponding r-factors can be calculated and / or determined experimentally.

Aangezien de r-factor van de demper de verhouding is van de dynamische stijfheid van de demper Kdyn op de statische stijfheid van de demper Kstat, geldt voor deze samengestelde demper dat:Since the r-factor of the damper is the ratio of the dynamic stiffness of the damper Kdyn to the static stiffness of the damper Kstat, for this composite damper it holds that:

Kdyn = r . KstatKdyn = r. Kstat

Voor elk van de elementen 1 en 2 geldt ook dat:The following also applies to each of elements 1 and 2:

Kdyn(l) = r(l) . Kstat(l)Kdyn (1) = r (1). Kstat (l)

Kdyn(2) - r(2) . Kstat(2)Kdyn (2) - r (2). Kstat (2)

Aangezien de beide elementen 1 en 2 in parallel zijn geschakeld, geldt dat:Since the two elements 1 and 2 are connected in parallel, the following applies:

Kstat = Kstat(l) + Kstat(2)Kstat = Kstat (1) + Kstat (2)

Kdyn = Kdyn(l) + Kdyn(2)Kdyn = Kdyn (1) + Kdyn (2)

Kdyn = r(l) . Kstat(l) + r(2). Kstat(2)Kdyn = r (1). Kstat (1) + r (2). Kstat (2)

Kdyn = r . Kstat = r . (Kstat(l) + Kstat(2)) = r . Kstat(l) + r .Kdyn = r. Kstat = r. (Kstat (1) + Kstat (2)) = r. Kstat (1) + r.

Kstat(2) dus is r(l) . Kstat(l) + r(2). Kstat(2) = r . Kstat(l) + r . Kstat(2) waaruit (r(l) - r) . Kstat(l) = (r - r(2)) . Kstat(2) zodus isKstat (2) so is r (1). Kstat (1) + r (2). Kstat (2) = r. Kstat (1) + r. Kstat (2) from which (r (1) - r). Kstat (1) = (r - r (2)). Kstat (2) is zodus

Kstat(l) / Kstat(2) = (r - r(2)) / (r( 1 ) - r)Kstat (1) / Kstat (2) = (r - r (2)) / (r (1) - r)

Deze stijfheidsverhouding tussen de beide elementen 1 en 2 geeft weer hoeveel van de totale kracht F zal worden opgenomen door elk van deze elementen 1 en 2 omdat de samendrukking d hetzelfde is voor beide elementen 1 en 2:This stiffness ratio between the two elements 1 and 2 reflects how much of the total force F will be absorbed by each of these elements 1 and 2 because the compression d is the same for both elements 1 and 2:

Volgens deze voorkeursuitvoeringsvorm van een werkwijze van de uitvinding wordt als tweede element 2 een stalen veer gekozen. De r-factor voor dit tweede element 2 bedraagt bijgevolg 1.According to this preferred embodiment of a method of the invention, a steel spring is selected as the second element 2. The r-factor for this second element 2 is therefore 1.

Om een demper te bekomen met een vooraf bepaalde r-factor r en belasting F worden de r-factoren r(l) en r(2) van de elementen 1 en 2 afgestemd op elkaar. Voor het tweede element 2 bedraagt r(2) echter 1 zodat enkel de waarde van r(l) nog moet worden bepaald. Bijgevolg, wordt gekozen voor een elastisch materiaal voor het eerste element 1 met een bepaalde r-factor r(l).In order to obtain a damper with a predetermined r-factor r and load F, the r-factors r (1) and r (2) of the elements 1 and 2 are adjusted to each other. However, for the second element 2, r (2) is 1, so that only the value of r (1) remains to be determined. Consequently, an elastic material is chosen for the first element 1 with a specific r-factor r (1).

Deze r-factor r(l) is afhankelijk van de deelbelasting F(l) en wordt experimenteel bepaald: r(l) = f(Fl)This r-factor r (l) is dependent on the partial load F (l) and is determined experimentally: r (l) = f (Fl)

Hierbij worden de statische en de dynamische stijfheden Kstat(l) en Kdyn(l) bepaald via op zich gekende testmethoden. Als voorbeeld geven de figuren 2 tot 7 de resultaten weer van dergelijke tests.Hereby the static and the dynamic stiffnesses Kstat (l) and Kdyn (l) are determined by known test methods. As an example, Figures 2 to 7 show the results of such tests.

Uit de volgende drie onafhankelijke vergelijkingen kunnen dus eenduidig F(l), F(2) en r(l) worden bepaald:From the following three independent comparisons, therefore, F (1), F (2) and r (1) can be unambiguously determined:

Hierbij zijn de totale belasting F en de r-factor r vooraf vastgelegd door de vereisten van de specifieke toepassing van de zwevende constructie met de demper. Verder is ook r(2) gekend indien, bijvoorbeeld, het tweede element 2 een stalen veer is.The total load F and the r-factor r are predetermined by the requirements of the specific application of the floating construction with the damper. Furthermore, r (2) is also known if, for example, the second element 2 is a steel spring.

Ter illustratie van deze uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding zijn in de figuren 2 tot 7 de resultaten weergegeven van stijfheidstests van zes verschillende elastische dempers. In een pers werden zes dempers getest waarin de verschillende elementen 1 en 2 zijn gecombineerd.To illustrate this embodiment of the method according to the invention, figures 2 to 7 show the results of rigidity tests of six different elastic dampers. Six dampers were tested in a press in which the various elements 1 and 2 were combined.

In een eerste test wordt een rubberen kussen met een lengte van 250 mm, een breedte van 250 mm en een hoogte van 50 mm als demper gebruikt, waarvan de vormfactor 1,24 bedraagt en de dichtheid 718,6 kg/m3 bedraagt.In a first test, a rubber cushion with a length of 250 mm, a width of 250 mm and a height of 50 mm is used as a damper, the form factor of which is 1.24 and the density is 718.6 kg / m3.

In een tweede test wordt het kussen uit de eerste test parallel geschakeld met een stalen veer met een onbelaste hoogte die eveneens 50 mm bedraagt.In a second test, the cushion from the first test is connected in parallel with a steel spring with an unloaded height that is also 50 mm.

In een derde test wordt het kussen uit de eerste test parallel geschakeld met twee stalen veren zoals in de tweede test.In a third test, the cushion from the first test is connected in parallel with two steel springs as in the second test.

In een vierde test wordt het kussen uit de eerste test parallel geschakeld met drie stalen veren zoals in de tweede test.In a fourth test, the cushion from the first test is connected in parallel with three steel springs as in the second test.

In een vijfde test wordt het kussen uit de eerste test parallel geschakeld met vier stalen veren zoals in de tweede test.In a fifth test, the cushion from the first test is connected in parallel with four steel springs as in the second test.

In een zesde test worden ter controle enkel vier in parallel geschakelde stalen veren zoals in de tweede test als demper gebruikt.In a sixth test, only four steel springs connected in parallel are used as a damper as a check in the second test.

De statische stijfheidstesten werden uitgevoerd tot een totale belasting F van 36kN gedurende een periode van 1 minuut. De dynamische stijfheidstesten werden uitgevoerd tot een totale maximale belasting F van 36kN waarbij een krachtamplitudo van 10% is aangehouden aan een frequentie van 15Hz.The static stiffness tests were performed up to a total load F of 36 kN during a period of 1 minute. The dynamic stiffness tests were performed up to a total maximum load F of 36 kN with a force amplitude of 10% being maintained at a frequency of 15 Hz.

Het overzicht weergegeven in de tabel 1 geeft de bekomen waarden weer van de statische en dynamische stijfheden en de overeenkomstige r-factoren bij een bepaalde belasting. Ook wordt de verdeling van de belasting F(l) en F(2) tussen het eerste element 1, het rubberen kussen, en het tweede element 2, de stalen veren, weergegeven, enerzijds als een berekende waarde F(l) en F(2) zoals hierboven beschreven en, anderzijds, als een theoretisch berekende waarde F(2) voor het tweede element 2 bestaande uit stalen veren.The overview shown in Table 1 shows the values obtained for the static and dynamic stiffnesses and the corresponding r-factors for a given load. The distribution of the load F (1) and F (2) between the first element 1, the rubber cushion, and the second element 2, the steel springs, is also represented, on the one hand as a calculated value F (1) and F ( 2) as described above and, on the other hand, as a theoretically calculated value F (2) for the second element 2 consisting of steel springs.

Aldus kan voor een specifieke toepassing op basis van de gewenste lastenverdeling F(l) en F(2) tussen de verschillende parallel geschakelde elementen 1 en 2 de verhouding van de elastische materialen ten opzichte van elkaar worden gekozen zodat de gewenste lastenverdeling en ook de gewenste totale r-factor wordt bekomen voor de samengestelde elastische demper.Thus, for a specific application on the basis of the desired load distribution F (1) and F (2) between the various elements 1 and 2 connected in parallel, the ratio of the elastic materials to each other can be chosen so that the desired load distribution and also the desired load distribution total r-factor is obtained for the composite elastic damper.

Volgens een andere uitvoeringsvorm van een werkwijze van de uitvinding wordt de elastische demper opgebouwd uit meerdere verschillende elastische elementen 1, 2, x, die parallel naast elkaar worden geplaatst en elk een deel F(l), F(2), F(x) van de totale belasting F opnemen. Doordat elk van deze elementen een verschillende r-factor r(l), r(2), r(x) vertonen, kunnen volgens de werkwijze van de uitvinding de verhoudingen van de deellasten F(l), F(2), F(x)According to another embodiment of a method of the invention, the elastic damper is made up of a plurality of different elastic elements 1, 2, x, placed parallel to each other and each a part F (1), F (2), F (x) of the total tax F. Because each of these elements has a different r-factor r (1), r (2), r (x), according to the method of the invention the ratios of the partial loads F (1), F (2), F ( X)

Tabel 1: overzicht van de resultaten van de statische en dynamische stijfiheidstesten voor een reeks demperopstellingen met een elastisch rubberen kussen en/of een of meerdere stalen veren uit de figuren 2 tot 7.Table 1: overview of the results of the static and dynamic rigidity tests for a series of damper arrangements with an elastic rubber cushion and / or one or more steel springs from figures 2 to 7.

Test 1: demper bestaande uit een rubberen kussen (elastisch element 1) (Figuur 2).Test 1: damper consisting of a rubber cushion (elastic element 1) (Figure 2).

Berekende verdeling van belasting tussen theoretisch berekendeCalculated distribution of load between theoretically calculated

Experimentele testresultaten statische en rubber kussen (element 1) en veren (element 2) belasting van de veren dynamische stijfheidstest (1) (element 2) (2) afwijking F(l) Kstat (1) Kdyn (1) d (%) d (mm) (kN) (N/mm) (N/mm) r(l) F(l) (kN) F(l) (%) F(2) (kN) F(2) (%) F(2) (kN) D (%) 10 5,05 9,23 1963 5229,58 2,66 10 100 0 0 0,00 0 15 7,58 14,59 2345 6698,17 2,86 15 100 0 0 0,00 0 20 10,1 21,43 3187 9275,33 2,91 20 100 0 0 0,00 0Experimental test results static and rubber cushion (element 1) and springs (element 2) load on the springs dynamic stiffness test (1) (element 2) (2) deviation F (l) Kstat (1) Kdyn (1) d (%) d (mm) (kN) (N / mm) (N / mm) r (1) F (1) (kN) F (1) (%) F (2) (kN) F (2) (%) F ( 2) (kN) D (%) 10 5.05 9.23 1963 5229.58 2.66 10 100 0 0 0.00 0 15 7.58 14.59 2345 6698.17 2.86 15 100 0 0 0 00 0 20 10.1 21.43 3187 9275.33 2.91 20 100 0 0 0.00 0

Test 2: demper bestaande uit een rubberen kussen (elastisch element 1) en een veer (elastisch element 2) (Figuur 3).Test 2: damper consisting of a rubber cushion (elastic element 1) and a spring (elastic element 2) (Figure 3).

Experimentele testresultaten statische en rubber kussen (element 1) en veren (element 2) belasting van de veren dynamische stijfheidstest (1) (element 2) (2) afwijkingExperimental test results static and rubber cushion (element 1) and springs (element 2) load on the springs dynamic stiffness test (1) (element 2) (2) deviation

Kstat Kdyn d (%) d (mm) F (kN) (N/mm) (N/mm) r F(l) (kN) F(l) (%) F(2) (kN) F(2) (%) F(2) (kN) D (%) 10 5,05 10,46 2254 5320,63 2,36 8,55 81,76 1,91 18,24 1,84 3,62 15 7,58 16,56 2646 6765,02 2,56 13,89 83,86 2,67 16,14 2,76 3,26 20 10,1 24,24 3536 9275,45 2,62 20,60 84,97 3,64 15,03 3,68 0,92Kstat Kdyn d (%) d (mm) F (kN) (N / mm) (N / mm) r F (1) (kN) F (1) (%) F (2) (kN) F (2) (%) F (2) (kN) D (%) 10 5.05 10.46 2254 5320.63 2.36 8.55 81.76 1.91 18.24 1.84 3.62 15 7.58 16.56 2646 6765.02 2.56 13.89 83.86 2.67 16.14 2.76 3.26 20 10.1 24.24 3536 9275.45 2.62 20.60 84.97 3, 64 15.03 3.68 0.92

Tabel 1 (vervolg): overzicht van de resultaten van de statische en dynamische stijfheidstesten voor een reeks demperopstellingen met een elastisch rubberen kussen en/of een of meerdere stalen veren uit de figuren 2 tot 7.Table 1 (continued): overview of the results of the static and dynamic rigidity tests for a series of damper arrangements with an elastic rubber cushion and / or one or more steel springs from figures 2 to 7.

Test 3: demper bestaande uit een rubberen kussen (elastisch element 1) en twee veren (elastisch element 2) (Figuur 4).Test 3: damper consisting of a rubber cushion (elastic element 1) and two springs (elastic element 2) (Figure 4).

Kstat Kdyn d {%) d (mm) F (kN) (N/mm) (N/mm) r F(l) (kN) F(l) (%) F(2) (kN) F(2) (%) F{2) (kN) D (%) 10 5,05 10 2598 5352,59 2,06 6,37 63,72 3,63 36,28 3,68 1,37 15 7,58 16,84 2888 6391,14 2,21 11,00 65,34 5,84 34,66 5,52 5,41 20 10,1 24,87 3545 8305,14 2,34 17,48 70,29 7,39 29,71 7,36 0,45Kstat Kdyn d {%) d (mm) F (kN) (N / mm) (N / mm) r F (1) (kN) F (1) (%) F (2) (kN) F (2) (%) F {2) (kN) D (%) 10 5.05 10 2598 5352.59 2.06 6.37 63.72 3.63 36.28 3.68 1.37 15 7.58 16, 84 2888 6,391.14 2.21 11.00 65.34 5.84 34.66 5.52 5.41 20 10.1 24.87 3545 8305.14 2.34 17.48 70.29 7.39 29 , 71 7.36 0.45

Test 4: demper bestaande uit een rubberen kussen (elastisch element 1) en drie veren (elastisch element 2) (Figuur 5).Test 4: damper consisting of a rubber cushion (elastic element 1) and three springs (elastic element 2) (Figure 5).

Kstat Kdyn d(%) d (mm) F (kN) (N/mm) (N/mm) r F(l) (kN) F(l) (%) F(2)(kN) F(2) (%) F(2) (kN) D(%) 10 5,05 13,12 2962 5930,07 2,00 7,90 60,22 5,22 39,78 5,52 5,70 15 7,58 21,07 3400 7204,25 2,12 12,70 60,27 8,37 39,73 8,28 1,07 20 10,1 30,63 4296 9577,00 2,23 19,71 64,35 10,92 35,65 11,03 1,04Kstat Kdyn d (%) d (mm) F (kN) (N / mm) (N / mm) r F (1) (kN) F (1) (%) F (2) (kN) F (2) (%) F (2) (kN) D (%) 10 5.05 13.12 2962 5930.07 2.00 7.90 60.22 5.22 39.78 5.52 5.70 15 7.58 21.07 3400 7204.25 2.12 12.70 60.27 8.37 39.73 8.28 1.07 20 10.1 30.63 4296 9577.00 2.23 19.71 64.35 10, 92 35.65 11.03 1.04

Test 5: demper bestaande uit een rubberen kussen (elastisch element 1) en vier veren (elastisch element 2) (Figuur 6).Test 5: damper consisting of a rubber cushion (elastic element 1) and four springs (elastic element 2) (Figure 6).

Kstat Kdyn d {%) d (mm) F (kN) (N/mm) (N/mm) r F(l) (kN) F(l) (%) F(2) (kN) F(2) (%) F(2) (kN) D(%) 10 5;05 15,15 3393 6316,66 1,86 7,84 51,78 7,31 48,22 7,36 0,70 15 7,58 24,23 3854 7584,83 1,97 12,64 52,15 11,59 47,85 11,04 4,77Kstat Kdyn d {%) d (mm) F (kN) (N / mm) (N / mm) r F (1) (kN) F (1) (%) F (2) (kN) F (2) (%) F (2) (kN) D (%) 10 5; 05 15.15 3393 6316.66 1.86 7.84 51.78 7.31 48.22 7.36 0.70 15 7.58 24.23 3854 7584.83 1.97 12.64 52.15 11.59 47.85 11.04 4.77

20 10,1 35,08 NA NA NA NA NA NA NA NA NA20 10.1 35.08 NA NA NA NA NA NA NA NA NA

Test 6: demper bestaande uit vier veren (elastisch element 2) (Figuur 7).Test 6: damper consisting of four springs (elastic element 2) (Figure 7).

Experimentele testresultaten statische en rubber kussen (element 1) en veren (element 2) belasting van de veren dynamische stijfheidstest (1) (element 2) (2) afwijking F(2) Kstat (2) Kdyn (2) d (%) d (mm) (kN) (N/mm) (N/mm) r(2) F(l) (kN) F(l) (%) F(2) (kN) F(2) (%) F(2) (kN) D(%) 10 5,05 7 1449 1212,07 0,84 0,00 0,00 10,00 100,00 7,350 5,09 15 7,58 10,68 1480 1257,39 0,85 0,00 0,00 15,00 100,00 11,04 3,38 20 10,1 14,39 1487 1282,94 0,86 0,00 0,00 20,00 100,00 14,71 2,24Experimental test results static and rubber cushion (element 1) and springs (element 2) load on the springs dynamic stiffness test (1) (element 2) (2) deviation F (2) Kstat (2) Kdyn (2) d (%) d (mm) (kN) (N / mm) (N / mm) r (2) F (1) (kN) F (1) (%) F (2) (kN) F (2) (%) F ( 2) (kN) D (%) 10 5.05 7 1449 1212.07 0.84 0.00 0.00 10.00 100.00 7.350 5.09 15 7.58 10.68 1480 1257.39 0, 85 0.00 0.00 15.00 100.00 11.04 3.38 20 10.1 14.39 1487 1282.94 0.86 0.00 0.00 20.00 100.00 14.71 2, 24

Theoretische demper bestaande uit vier veren (elastisch element 2)Theoretical damper consisting of four springs (elastic element 2)

Kstat Kdyn F (kN) d (mm) F (kN) (N/mm) (N/mm) r(2) 21,6 15,7 1376 1376 1,00 25,2 18,3 1376 1376 1,00 (1) berekend aan de hand van experimentele data voor r(l) uit de test 1 (2) berekend met een veerconstante K die 364 N/mm bedraagt worden afgestemd zodat de elastische demper de vooraf opgelegde of gekozen verhouding van dynamische op statische stijfheid of r-factor r vertoont.Kstat Kdyn F (kN) d (mm) F (kN) (N / mm) (N / mm) r (2) 21.6 15.7 1376 1376 1.00 25.2 18.3 1376 1376 1.00 (1) calculated on the basis of experimental data for r (1) from the test 1 (2) calculated with a spring constant K that amounts to 364 N / mm, so that the elastic damper adjusts the pre-imposed or chosen ratio of dynamic to static stiffness or r-factor r.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm van een werkwijze van de uitvinding wordt de elastische demper opgebouwd uit meerdere verschillende elastische elementen die parallel naast elkaar worden geplaatst en waarbij de r-factor experimenteel wordt bepaald door middel van statische en dynamische stijfheidstesten welke op zich gekend.According to a further embodiment of a method of the invention, the elastic damper is made up of several different elastic elements that are placed parallel to each other and in which the r-factor is determined experimentally by means of static and dynamic rigidity tests which are known per se.

Volgens een specifieke uitvoeringsvorm van de werkwijze van de uitvinding bestaat de zwevende constructie 3 bijvoorbeeld uit een betonnen plaat met daarop een aangelegde spoorweg 5 en een spoorvoertuig zoals weergegeven in de figuur 8.According to a specific embodiment of the method of the invention, the floating construction 3 consists, for example, of a concrete slab with an engineered railroad 5 and a rail vehicle as shown in Fig. 8.

Volgens een specifieke uitvoeringsvorm van de demper volgens de uitvinding bestaat deze uit een strook van afwisselend elastomeerkussens en stalen veren die parallel aan elkaar tussen de ondergrond en de zwevende constructie zijn geplaatst.According to a specific embodiment of the damper according to the invention, it consists of a strip of alternating elastomeric pads and steel springs that are placed parallel to each other between the substrate and the floating structure.

De uitvinding is natuurlijk niet beperkt tot de hierboven beschreven werkwijze en inrichting volgens de uitvinding.The invention is of course not limited to the method and device according to the invention described above.

Zo kunnen de verschillende elementen 1, 2, x op zich ook worden opgebouwd uit verschillende in serie geplaatste elastische materialen zoals ook schematisch weergegeven in de figuur 9. Hierbij worden verschillende lagen materialen 6, 7, 8 op elkaar geplaatst tussen de ondergrond 4 en de zwevende constructie 3. Zo kan bijvoorbeeld een rubberen kussen een afgesloten holte vertonen waarin een stalen spiraal drukveer is geplaatst, waarbij het rubberen kussen zich eveneens uitstrekt tussen de zwevende constructie en deze stalen spiraal drukveer.Thus, the various elements 1, 2, x per se can also be constructed from different series of elastic materials, as also shown diagrammatically in Figure 9. Hereby, different layers of materials 6, 7, 8 are placed on top of each other between the substrate 4 and the floating structure 3. For example, a rubber cushion can have a closed cavity in which a steel spiral compression spring is placed, the rubber cushion also extending between the floating construction and this steel spiral compression spring.

Claims

A method of manufacturing an elastic damper for damping vibrations, the elastic damper being intended to be placed between a fixed surface and a floating structure so that the floating structure does not make direct contact with the surface, characterized in that a predetermined r-factor (r) of the elastic damper is selected at a predetermined total load (F) exerted by the floating structure on the elastic damper, the elastic damper being composed of at least two different elastic elements (1, 2, x) that are placed at least partially parallel next to each other between the fixed surface and the floating structure, whereby under the load of the structure these elements (1, 2, x) undergo the same compression (d) and the total load (F) is divided into specific loads (F (1), F (2), F (x)) imposed by the floating structure on each of the elastic elements n (1, 2, x) is applied, the elastic elements (1, 2, x) being selected with each a specific r-factor (r (1), r (2), r (x)) for the specific loads (F (1), F (2), F (x)) of each of the elastic elements (1, 2, x), as a function of the predetermined r-factor (r), so that the r-factor of the elastic damper at the total load (F) corresponds to this.

The method of claim 1, wherein the r-factor (r (1), r (2), r (x)) is determined experimentally for at least one elastic element (1, 2, x) by experimentally the static (Kstat (1), Kstat (2), Kstat (x)) and the dynamic (Kdyn (1), Kdyn (2), Kdyn (x)) stiffnesses.

Method according to claim 1 or 2, wherein a metal coil spring is selected for at least one of the elastic elements (1, 2, x).

Method according to one of claims 1 to 3, wherein at least one of the elastic elements (1, 2, x) is made from at least one elastomeric material such as recycled rubber, rubber, natural rubber, recycled resin-bound rubber granules, cork rubber, polyurethane, thermoplastic elastomer (TPE), polyvinyl chloride (PVC) and / or ethylene vinyl acetate (EVA).

The method according to any of claims 1 to 4, wherein said predetermined r factor (r) is less than 2.50, preferably less than 1.75.

Method according to one of claims 1 to 5, wherein the elastic damper is made up of two elastic elements (1, 2) and wherein a load distribution (F (1), F (2)) and the r-factor of the elastic elements (1,2) is obtained from the following equations

r is the r-factor of the elastic damper, F (1) is a first part of the force F that is exerted by the floating structure (3) on a first elastic element (1), r (1) is the r-factor of the first elastic element (1) of the elastic damper, F (2) is a second part of the force F exerted on the second elastic element (2) by the floating structure (3), r (2) is the r is the factor of the second elastic element (2) of the elastic damper, wherein r (1) and / or r (2) are determined experimentally as a function of the load F (1) and F (2), respectively.

The method of any one of claims 1 to 6, wherein the elastic damper is manufactured for a floating structure that includes a railway bed, a railway, and a railway vehicle.

The method according to any of claims 1 to 7, wherein the elastic damper is built up from steel springs and rubber pads.

The method of any one of claims 1 to 8, wherein the elastic damper is made up of at least one elastic element that contains various elastic materials placed in series.

10. Elastic damper for damping vibrations, intended to be placed between a fixed surface and a floating structure so that the floating structure does not make direct contact with the surface, characterized in that the elastic damper has at least two different elastic elements (1, 2 , x) which are intended to be at least partially parallel to each other between the fixed surface and the floating structure, whereby under the load of the structure these elements (1, 2, x) undergo the same compression (d), whereby these elastic elements (1, 2, x) each have a different r-factor (r (1), r (2), r (x)) and load (F (1), F (2), F (x)).

Elastic damper according to claim 10, wherein at least one elastic element consists of a steel spring.

The elastic damper according to claim 10 or 11, wherein at least one elastic element consists of a cushion made of an elastomeric material such as rubber.

The elastic damper according to any of claims 10 to 12, wherein it comprises an elastomer sole between the substrate and the various elastic elements (1, 2, x) and / or between the floating structure and the various elastic elements (1, 2, X).

The elastic damper according to any of claims 10 to 13, wherein the elastic elements (1, 2, x) comprise rubber pads and steel springs, with approximately 20 to 80% of the total load being distributed to the rubber pad and approximately 20 up to 80% of the total load is distributed to the steel springs, and in particular about 30 to 70% of the total load is distributed to the rubber pad and about 30 to 70% of the total load is distributed to the steel springs .

The elastic damper according to any of claims 10 to 14, wherein at least one elastic element consists of a steel spring with a rigidity that is 200 N / mm to 4000 N / mm, preferably about 300 N / mm to 500 N / mm , in particular about 350 N / mm.

The elastic damper of any one of claims 10 to 15, wherein at least one element comprises several elastic materials placed in series.

A railroad provided with an elastic damper according to any one of the preceding claims.