Los soportes antivibratorios a menudo se instalan debajo de las máquinas vibratorias, de esta manera las vibraciones y el ruido estructural pueden ser aislados con éxito.

Los motores diesel, compresores, generadores, ventiladores o bombas pueden estar conectados con correas, cadenas o incluso acoplamientos elásticos. Es un error común instalar cada elemento con soportes antivibratorios, esto a menudo lleva a hacer un fuerte efecto cónico en los soportes desgastándolos rápidamente.

Para evitar estos efectos cónicos, los soportes antivibratorios suelen instalarse inclinadas, pero el desgaste mecánico hace que cambien su rigidez provocando una pérdida de tensión en las correas.

Los soportes antivibratorios instalados en posición inclinada son una práctica común, pero las fuerzas de tracción de la correa hacen que los soportes funcionen en un ángulo cónico. Este tipo de trabajo cambia la rigidez de las monturas antivibratorias con el paso del tiempo.	Los soportes antivibratorios bajo una base común, ayudan a evitar tensiones desiguales en la correa. Los soportes pueden ser instalados bajo ela base común sin estar sujetos a tensiones cónicas. Los soportes antivibratorios ofrecen control de la vibración y proporcionan una gran longevidad.

Las bases comunes proporcionan instalaciones estables que ofrecen un bajo desgaste en los soportes antivibratorios.

Otra práctica común es utilizar soportes demasiado rígidos para reducir el movimiento oscilante del elemento suspendido. Pero a medida que la rigidez aumenta (k), la frecuencia natural también se eleva, lo que conduce a un menor aislamiento de las vibraciones o al riesgo de acercarse a la frecuencia de resonancia del sistema.

En este punto, muchos ingenieros tratan de encontrar el punto entre la estabilidad y el aislamiento. Encontrar este equilibrio entre aislamiento y estabilidad no es duradero y depende mucho de la tolerancia a la rigidez de los soportes antivibratorios.

La posición de los soportes y los coeficientes de rigidez de las mismas (soportes horizontales rígidos) pueden ayudar a encontrar un nivel de aislamiento correcto y estable de las vibraciones, como se muestra en la siguiente imagen. Los ingenieros de aplicación de AMC-Mecanocaucho pueden ser de gran ayuda para predecir el movimiento y el aislamiento de la vibración.

Si está interesado en este tema no dude en contactar con nuestros ingenieros de aplicaciones . Ellos podrán ayudar y proporcionar información.

A menudo los soportes antivibratorios se instalan debajo de las máquinas que emiten vibraciones y en muchos casos donde hay un agujero de fijación en un marco. Aunque ésta puede ser una forma práctica y rápida de instalar los soportes antivibratorios, se debe tener especial precaución para que los bastidores no "cuelguen" causando momentos de flexión cíclica que pueden provocar ruidos o rupturas por fatiga.

Una forma fácil de resolver esta situación es colocando los soportes antivibratorios en cada esquina del marco. De esta manera nos aseguraremos de que los marcos no se muevan a su propia frecuencia natural. Si la distancia entre los soportes es superior a 5 pies/1,5m, recomendamos instalar soportes intermedios. Esta medida ayuda a la estabilidad y evita que los soportes se doblen evitando el ruido suplementario que puede causar molestias.

AMC-MECANOCAUCHO ha desarrollado una herramienta online que permite a los ingenieros hacer sus propios cálculos y tener acceso directo a nuestros ingenieros de aplicaciones. Este software de cálculo proporciona estimaciones de la eficiencia del aislamiento de las vibraciones mediante la siguiente informacion:

1. 1. Carga total.

2. 2. Posición del centro de gravedad.

3. 3. Posición de los soportes.

4. 4. Frecuencia natural.

El usuario y la contraseña pueden obtenerse fácilmente haciendo clic en este enlace.

A continuación se puede ver un ejemplo de este software de cálculo en línea para el aislamiento de vibraciones.

Si está interesado en este tema no dude en contactar con nuestros ingenieros de aplicaciones. Ellos podrán ayudar y proporcionar información. Contacte con los Ingenieros de aplicaciones de AMC-MECANOCAUCHO®.

Los soportes antivibratorios, a menudo se instalan debajo de las máquinas que emiten vibraciones, en muchos casos donde hay un agujero de fijación en un marco. Aunque esta puede ser una forma práctica y rápida de instalar los soportes antivibratorios, se debe tener especial precaución para asegurar la estabilidad de la suspensión.

Una forma fácil de resolver esta situación es colocando los soportes antivibratorios a la altura del centro de gravedad. De esta manera nos aseguraremos de que el elemento suspendido no sea su propia frecuencia natural.

Los ingenieros de aplicaciones de AMC-MECANOCAUCHO pueden ayudar haciendo cálculos de 6dof, donde se puede encontrar la posición óptima de los soportes antivibratorios, y se pueden obtener simulaciones de desplazamiento.

Para hacer este cálculo, los ingenieros de aplicación de AMC-MECANOCAUCHO necesitarán la siguiente información:

1. Dibujo en 3D.

2. Carga total.

3. Posición del centro de gravedad.

4. Posible posición de los soportes.

5. Frecuencia de excitación.

6. Magnitud, duración y sentido del choque.

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A veces los soportes antivibratorios se instalan en los soportes del motor y debajo del cigüeñal. Aunque esta puede ser una forma práctica y rápida de instalar los soportes antivibratorios, se debe tener especial precaución para asegurar la estabilidad del sistema de suspensión.

Una forma fácil de resolver esta situación es colocar los soportes antivibratorios a la altura del cigüeñal y equidistantes del centro de gravedad. De esta manera nos aseguraremos de que el elemento suspendido no sea su propia frecuencia natural.

Los ingenieros de aplicación de AMC-MECANOCAUCHO pueden ayudar realizando cálculos de 6dof, en los que se puede identificar la posición óptima de los soportes y realizar simulaciones de desplazamiento.

Para hacer este cálculo, los ingenieros de aplicación de AMC-MECANOCAUCHO necesitarán la siguiente información:

1. 1. Dibujo en 3D.

2. 2. Carga total.

3. 3. Posición del centro de gravedad.

4. 4. Posible posición de los soportes.

5. 5. Frecuencia de excitación.

6. 6. Magnitud, duración y sentido del impacto.

No dude en ponerse en contacto con nuestros ingenieros de aplicaciones para obtener más información.

Los materiales compuestos de atenuación de ruido Akustikabsorber® se instalan generalmente en la maquinaria industrial para absorber, aislar y amortiguar el ruido aéreo.

Los soportes antivibratorios de muelle VIbrabsorber+Sylomer® se instalan debajo de la maquinaria industrial para aislar el ruido estructural.

Cuando se trata de aislamiento de ruido aéreo, el principio de instalación consiste en encapsular la máquina como se muestra en la siguiente imagen.

Fig 1: Visión general de la encapsulación dentro de una máquina que genera ruido y vibración.

Para lograr los resultados óptimos se deben seguir los siguientes consejos:

1. Instale la máquina en la parte más rígida del bastidor.

2. Colocar la máquina sobre soportes antivibratorios que proporcionen un aislamiento de las vibraciones según un cálculo, en función del porcentaje de aislamiento que se requiera. Para más información click here.

3. Se recomienda utilizar sistemas de transmisión por correas o rodillos que proporcionen menos ruido que los trenes de engranajes.Las tuberías rígidas y el cableado rígido pueden actuar como un puente acústico, por lo tanto, utilice mangueras y cableado flexible en su lugar.

4. Emplear materiales de absorción de vibraciones que tengan una alta masa y viscosidad. Se pueden colocar placas de goma como la MP-5 / MP-10 en las superficies expuestas a la mayor vibración, esto ayudará a reducir el ruido.

5. Instale un Akustikabsorber que proporcione la mayor pérdida de transmisión y el mayor coeficiente de absorción para reducir la acumulación de ruido en el interior de la máquina.

6. Evite todo contacto mecánico entre el gabinete y el chasis de la máquina, ya que puede actuar como un puente acústico.

7. Selle las aberturas en la base y otras partes del gabinete para evitar la fuga de ruido. De hecho, cuando una onda sonora se encuentra con un obstáculo o una abertura de tamaño comparable a su longitud de onda, el sonido se doblará alrededor del obstáculo o pasará a través de la abertura con poca pérdida de energía, como se muestra a continuación. La cantidad de energía sonora que pasa a través de un pequeño agujero o grieta en una pared es mucho mayor de lo que se podría predecir según el tamaño de la grieta. Esto señala lo importante que es sellar todas las grietas o aperturas en paredes, puertas, etc., que separan áreas donde se desea privacidad.

Fig 2: Difracción del ruido al pasar por un pequeño agujero de una pared.

CÓMO CONTROLAR LA DIFRACCIÓN DEL SONIDO MIENTRAS SE PERMITE EL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DE LA REFRIGERACIÓN DEL MOTOR.

El sistema de refrigeración cumple tres funciones importantes. En primer lugar, elimina el exceso de calor del motor; en segundo lugar, mantiene la temperatura de funcionamiento del motor donde trabaja más eficientemente; y por último, lleva el motor a la temperatura de funcionamiento correcta lo más rápidamente posible.

Cuando la transferencia de energía térmica se produce por conducción de calor, se requiere un flujo térmico, es decir, una entrada de aire frío y una extracción de aire caliente. Para ello, puede ser necesaria una ventilación forzada con ventiladores axiales.

Dado que la difracción de ruido puede ocurrir a través de un agujero donde se coloca un ventilador axial, es aconsejable seguir algunos consejos, de modo que se logre el aislamiento del ruido mientras se extrae el aire caliente.

Fig 3: Vista general de una máquina encapsulada con un flujo de aire de refrigeración.

Además de los consejos que se dan en la Fig. 1, los siguientes consejos también pueden ser útiles para aquellas instalaciones en las que se requiere refrigeración y aislamiento acústico.

1. Todos los orificios de entrada y salida creados para la ventilación deben cubrirse con materiales Akustikabsorber® que proporcionen una buena pérdida de transmisión y un buen coeficiente de absorción.

2. Aplicar materiales de absorción de vibraciones que tengan una alta carga y viscosidad. Las placas de goma como MP-5 / MP-10 deben colocarse en las superficies expuestas a la mayor vibración, esto evitará que las placas metálicas respondan a la vibración y generen ruido.

3. Colocar la entrada/salida de aire en una zona/dirección que esté fuera de la presencia de humanos oyentes. Lo ideal es que las salidas apunten hacia arriba a una zona con un gran volumen de aire.

4. Instale soportes antivibratorios para suspender el ventilador axial, esto evita la radiación del ruido estructural y el ruido aéreo secundario.

5. Selle las aberturas en la base y otras partes del gabinete para evitar la fuga de ruido.

6. Las construcciones sólidas que son generosas en masa (hormigón/metal) proporcionan mejores resultados que las estructuras de construcción ligera (madera/plástico).

7. Instale paredes dobles cubiertas con materiales Akustikabsorber® para un aislamiento acústico óptimo.

No dude en ponerse en contacto con nuestro departamento técnico para más información.

Las espumas insonorizantes de la gama Akustikabsorber® se utilizan habitualmente en máquinas industriales con el fin de absorber, aislar o amortiguar el ruido ambiente.

Los soportes antivibratorios de muelle Vibrabsorber+Sylomer® se instalan debajo de las máquinas industriales para el aislamiento del ruido estructural.

El objeto de este artículo es informar a los usuarios sobre la mejora esperada en la reducción sonora por cada banda de frecuencia en máquinas industriales. Para obtener una información más detallada en cuanto a valores de reducción, se debe contactar con un ingeniero acústico.

Analizando el caso de una máquina rotativa que genera un nivel de ruido como el que se muestra en la siguiente imagen:

Añadiendo bajo la máquina soportes antivibratorios Vibrabsorber + Sylomer®, que aportan al sistema una baja frecuencia propia, y asumiendo que el suelo es infinitamente rígido, se corregirían los niveles de ruido de la banda de bajas frecuencias. Esto puede observarse en la siguiente imagen:

Si, por el contrario, no se colocan soportes bajo la máquina pero a esta se le añade un cerramiento rígido y correctamente sellado, se corregiría el ruido correspondiente a las altas frecuencias, pero prácticamente no habría mejora en lo que a bajas frecuencias se refiere:

Combinando ambas soluciones, los soportes antivibratorios Vibrabsorber+Sylomer® y el cerramiento sellado, se podrían reducir el ruido correspondiente tanto a las bandas de baja frecuencia como al de las altas. Esto puede observarse en la siguiente imagen:

Dentro del mismo cerramiento, añadiendo espumas insonorizantes de la gama Akustikabsorber® se puede aumentar aún más el aislamiento frente a ruidos de altas frecuencias.

Si además se añade un segundo nivel de aislamiento (sistema de aislamiento de doble masa), compuesto por una capa adicional de Vibrabsorber+Sylomer® y Akustikabsorber, se podría conseguir una reducción aún mayor en todas las bandas de frecuencia (baja, media y alta), como puede apreciarse en la siguiente imagen:

Este tipo de instalación debe ser correctamente estudiada teniendo en cuenta la rigidez y el amortiguamiento de los soportes en los diferentes ejes. Es además importante dimensionar correctamente el peso del chasis intermedio, pues este elemento tiene un papel clave en la obtención de un buen resultado. En el siguiente artículo se puede encontrar más información acerca de este tema: AISLAMIENTO DE LA VIBRACIÓN EN MAQUINARIA INDUSTRIAL.

No dude en contactar con nuestro departamento técnico en caso de necesitar ayuda con este tema.

El control del movimiento debe ser analizado ya que esto crea un efecto en la fuerza vibratoria de la masa aislada.

La siguiente imagen muestra varias opciones que demuestran la introducción de soportes antivibratorios en la maquinaria industrial.

1. a) La máquina se coloca en un bloque de inercia. Dependiendo de la flexibilidad del suelo, la estructura principal de soporte estará hasta cierto punto aislada de la vibración de la máquina.

2. b) La máquina se asienta sobre soportes antivibratorios, el nivel de fuerza transferida que se reduce dependerá de la rigidez dinámica de los soportes antivibratorios.

3. c) Máquina apoyada con soportes en un bloque de inercia. Si el suelo es flexible, la introducción del bloque de inercia produce un sistema de muelles compuesto. Si la frecuencia natural del suelo/bloque de inercia es mayor que la frecuencia de excitación de la máquina, no debería haber problemas.

4. d) La máquina se coloca sobre un bloque de inercia apoyado con soportes antivibratorios. Se logrará un grado satisfactorio de aislamiento vibratorio si la rigidez dinámica de los soportes antivibratorios es adecuada, mientras que el efecto si el bloque de inercia será reducir el movimiento de la máquina aislada debido a los efectos de la acción rotatoria o recíproca.

Fig. 2: Diferentes opciones de montaje de los soportes antivibratorios.

Las masas de inercia suelen ser de hormigón con barras reforzadas. En general se utilizan por las siguientes razones:

1. 1. Aumentar la estabilidad del sistema.

Es habitual encontrar máquinas que incorporan los orificios de fijación que están demasiado cerca. Si queremos proporcionar una estabilidad adecuada, es aconsejable un correcto espaciado de los soportes. Se pueden utilizar bases de hormigón o rieles de acero que establezcan una distancia entre los soportes. Las figuras 3 y 4 muestran ejemplos de cómo se puede lograr esto.

Fig. 3: Caldera apoyada con soportes antivibratorios de muelle Vibrabsorber+Sylomer.

Fig. 4: Motor diesel monocilíndrico aislado con soportes antivibratorios AMC-MECANOCAUCHO BRB con bastidor separador.

2. 2. Bajar el Centro de Gravedad.

El montaje de maquinaria industrial sobre una base sustancial de hormigón tiene el efecto de bajar el centro de gravedad del conjunto. Esto se suma a la mejora de la estabilidad proporcionada por la ampliación del ancho de la base, pero también tiene el efecto de reducir la probabilidad de un movimiento de balanceo. En la Fig. 5 se ilustra una sección típica a través de una base de este tipo



Fig. 5: Máquina con sección T. Bloque de cimentación para el efecto sobre el centro de gravedad del montaje.

3. 3. Para dar una distribución de peso más uniforme.

Frecuentemente la maquinaria industrial es mucho más pesada en un extremo que en el otro. Esto significa que, si se colocan directamente sobre soportes antivibratorios, se necesitan disposiciones muy diferentes en los extremos opuestos del equipo para hacer frente a la distribución desigual del peso. Si la máquina se monta sobre un bloque de hormigón, la distribución del peso será más uniforme y, siempre que el bloque sea lo suficientemente pesado, puede permitir que se utilice una distribución de montaje simétrica. Las figuras 6 y 7 ilustran un ejemplo en el que no sólo se logra una carga uniforme de los aisladores de vibración, sino también un mejor método de apoyo de las tuberías.

Fig. 6: La bomba más el codo extendido hasta el bloque de inercia.	Fig. 7:Si la inercia del hormigón es gruesa aunque el codo esté en una de las esquinas, la estabilidad no se ve comprometida. Foto de cortesía de 2 AMC 500+Sylomer® bajo el bloque de inercia de hormigón en el sistema de HVAC de un centro comercial en Francia.

4. 4. Para minimizar el efecto de las fuerzas externas.

Aunque el uso de un bloque de inercia no mejora la transmisibilidad para una determinada desviación estática, no significa que se pueda utilizar un soporte antivibratorio mucho más rígido para la misma desviación estática. Es decir, si la masa de la instalación se duplica, la rigidez de los soportes antivibratorios también debe duplicarse. Esto significa que el equipo es mucho menos susceptible a los efectos de fuerzas externas como las fuerzas de reacción de los ventiladores y los pares transitorios debido a los cambios de velocidad o de carga.



Fig. 8: Instalación de un grupo electrógeno en soportes FZH+Sylomer® integrados en un bloque de hormigón en la azotea de un edificio. Foto de cortesía de la sede del banco BBVA en Lima, Perú.

5. 5. Para proporcionar o reemplazar la rigidez.

Se puede utilizar una base de inercia para dar rigidez al equipo montado de la misma manera que se utiliza una base de acero. Esto, en consecuencia, conduce a una reducción del desgaste.

6. 6. Para reducir los problemas debidos a modos acoplados entre sí



Fig. 9: Instalación de lavadoras sobre un bloque de hormigón utilizando Sylomer® SR-11 en 37mm de espesor.

Para evitar los problemas de los modos acoplados, la máquina puede instalarse en un bloque de cimentación escalonado. En este caso, el centro de gravedad del sistema es más bajo, más cerca del nivel de los soportes antivibratorios. Esto provoca el desacoplamiento de los modos de balanceo y permite evitar altos niveles de movimiento.

La figura 10, muestra un ejemplo de un gran compresor de doble pistón en V instalado utilizando esta masa de inercia escalonada, ya que esto evita el movimiento de las conexiones de los tubos en los cilindros inclinados.

Para la elaboración del modelo de este sistema, los ingenieros de aplicaciones de AMC-MECANOCAUCHO pueden ayudar haciendo un modelo matemático del sistema utilizando un software de cálculo multicuerpo como se muestra en el artículo Aislamiento de vibraciones de la maquinaria industrial.

Formulario de contacto para ponerse en contacto con los ingenieros de aplicaciones de AMC MECANOCAUCHO.



Fig. 10: Instalación de un compresor de pistón en un bloque de inercia escalonado.

7. 7. Para minimizar los efectos de los errores en las posiciones estimadas en el centro de gravedad del equipo.

Cuando se seleccionan los soportes antivibratorios, es necesario calcular la carga total de cada soporte antivibratorio para poder elegir el aislante de vibración apropiado. Normalmente esto debe hacerse antes de que el equipo esté listo y deben utilizarse las posiciones estimadas de los centros de gravedad de cada elemento. Si esta información es inexacta, las cargas estimadas pueden ser considerablemente diferentes de las que se producen en la práctica. Esto puede dar lugar a que los soportes antivibratorios se vean gravemente sobrecargados o viceversa, o a que el equipo se incline de manera inaceptable. Este último problema se hace cada vez más probable a medida que se utilizan los soportes antivibratorios con altas deflexiones estáticas. Si se utiliza una base de inercia de hormigón, el centro de gravedad de ésta es por lo general conocido y exacto y, si la masa del bloque de inercia es comparable con la masa del resto del equipo, significa que, aunque la información del equipo no sea exacta, las posibles inexactitudes en el centro de gravedad estimado final son pequeñas. Esto reduce los posibles errores debidos a la carga en el soporte antivibratorio y reduce la probabilidad de una instalación inclinada. La probabilidad de una instalación inclinada también se reduce aún más debido a los muelles más rígidos que se necesitarán para soportar el peso adicional de la base de inercia.



Fig. 11: Instalación de Sylomer SR-11-25 de superficie completa. Se verterá hormigón para que varias máquinas de HVAC se asienten sobre el bloque de inercia. La aplicación se realiza en la azotea de un centro comercial.

8. 8. Actuar como una barrera acústica local.

Cuando se instalan equipos muy ruidosos directamente en el suelo de una sala de equipos, el suelo situado directamente debajo del equipo puede estar sujeto a niveles muy altos de presión sonora en las inmediaciones. Esta área local en la que el suelo está expuesto a estos altos niveles puede causar problemas de transmisión de ruido a la sala que se encuentra debajo. Una base de inercia de hormigón puede actuar como una barrera eficaz, protegiendo las zonas vulnerables del suelo.

IMPORTANCIA DE EVITAR CONEXIONES POTENCIALMENTE RÍGIDAS

Es importante evitar las posibles conexiones rígidas entre el equipo suspendido y la estructura del edificio. Esto suele ocurrir cuando la tubería conecta directamente el sistema suspendido con una pared, el techo o el suelo. Por este motivo, debe instalarse una junta flexible o una junta de dilatación en la tubería entre el equipo suspendido y la estructura del edificio.

Esto es fundamental para evitar la transmisión directa del ruido y las vibraciones a la estructura del edificio, así como para prevenir una posible rotura de la tubería.

Interesantes medidas a adoptar cuando no se pueden utilizar las bases de inercia.

1. 1. Instalando soportes equidistantes al centro de gravedad y, si es posible, en los puntos donde se produce la menor vibración. (nodos).

La posición de los soportes antivibratorios determina los modos de vibración del conjunto suspendido. Es aconsejable una distribución uniforme de la carga en todos los soportes. Una forma fácil de conseguirlo es instalando los soportes antivibratorios equidistantes del centro de gravedad del equipo suspendido. La siguiente Fig.11 muestra la posición del piñón de una máquina y los soportes con la posición A y B con respecto al centro de gravedad. Alcanzar una distancia igual entre A y B ayudará a lograr este objetivo.

Fig. 11: La equidistancia de los soportes al centro de gravedad se consigue cuando a=b.

Los soportes instalados a la altura del Centro de gravedad proporcionan suspensiones más estables y evitan el movimiento excesivo del elemento suspendido, en particular en las aplicaciones móviles.

Si los soportes antivibratorios se colocan en los puntos en los que se encuentra una menor amplitud de vibración (nodos), se someterán a la menor fuerza vibratoria, lo que conduce a un aislamiento optimizado de la vibración.

Fig. 12: Puntos nodales expresados como rectángulos rojos en una instalación de motor diesel.

1. 2. Utilizando soportes antivibratorios con dispositivos de alta amortiguación (disipación de energía).

Cuando no se puede instalar masa/bloques de hormigón, la alternativa puede ser utilizar soportes que incorporen un sistema de amortiguación. El uso de una amortiguación adicional puede permitir soluciones estables. La disipación energética que se logra mediante la transferencia de un fluido viscoso de una cavidad a otra, como se muestra en el siguiente vídeo.

Fig. 13: Vídeo explicativo del proceso de disipación energética utilizando los soportes de Visco antisísmico Vibrabsorber+Sylomer bajo un banco de pruebas dinámico.

AMC-MECANOCAUCHO produce una amplia variedad de soportes antivibratorios que utilizan sistemas hidráulicos para proporcionar una amortiguación adicional. Estos soportes antivibratorios pueden utilizar Muelle+Sylomer o goma. Las capacidades máximas de carga van desde 20Kg (44lbs) hasta 50 toneladas (112.000Lbs) de carga. Su sistema de amortiguación puede ser ajustado por la viscosidad del fluido y por los orificios por donde el líquido debe fluir. En el caso del Vibrabsorber+Sylomer Visco, este soporte incorpora un sistema de amortiguación ajustable "MAX-MED-MIN", que regula el paso del flujo de fluido viscoso. Más información haciendo clic aquí.

Fig. 14: Vibrabsorber+Sylomer antisísmico Visco.

Fig. 14: El Vibrabsorber+Sylomer Visco incorpora un dispositivo de amortiguación ajustable y un dispositivo de desplazamiento restringido como se muestra en este enlace.

Fig. 15: AMC-MECANOCAUCHO soportes hidráulicos.

Fig. 16: AMC-MECANOCAUCHO conos hidráulicos.

En el siguiente video se instala una prensa de estampado sin un bloque de inercia de hormigón. El video de la izquierda muestra la prensa siendo instalada sin un sistema de amortiguación donde como el video de la derecha muestra el Vibrabsorber+Sylomer antisísmico visco. La disipación energética producida en el interior de la cámara de fluido, proporciona un entorno más estable y seguro para el trabajador.

Fig. 17: Los soportes antivibratorios AMC-MECANOCAUCHO ANTISEISMIC VIBRABSORBER+SYLOMER VISCO SPRING MOUNTS son soportes antivibratorios que incorporan un dispositivo de disipación de energía. Este dispositivo proporciona una amortiguación a la maquinaria excéntrica que requiere una rápida estabilización para su correcto funcionamiento.

Las figuras 18 y 19 muestran cómo los soportes hidráulicos pueden ser utilizados en motores de 3 cilindros. Se obtienen resultados óptimos cuando los soportes están equidistantes al centro de gravedad y a la altura del cigüeñal (o centro de gravedad).

Fig. 18: Soporte hidráulico de AMC-MECANOCAUCHO instalado en un motor de 3 cilindros.

Fig. 19: Soporte hidráulico de AMC-MECANOCAUCHO instalado en un motor de 3 cilindros.

1. 3. Utilizando soportes antivibratorios con un desplazamiento restringido debido a los amortiguadores integrales.

Los soportes antivibratorios pueden ser equipados con diferentes etapas elásticas. Un rango elástico lineal de carga proporciona la rigidez necesaria para el aislamiento de la vibración de la maquinaria. En caso de que se produzcan altas fuerzas de tracción o compresión, la arquitectura de los soportes proporciona un paso de rigidez secundario. Normalmente esto se logra con piezas metálicas que entran en contacto con una sección de la goma que actúa como amortiguador.

Fig. 20: Patrón de elasticidad de un soporte CB AMC-MECANOCAUCHO.

Fig. 21: Sección transversal de un soporte CB 76, donde se muestra la arquitectura interna.

La sección de rigidez progresiva se logra cuando la goma se amontona llenando las áreas huecas del soporte antivibratorio. La figura 22 muestra el proceso FEM de carga de un soporte AMC-MECANOCAUCHO CB.

Fig. 22: Proceso de carga de un soporte AMC-MECANOCAUCHO CB.

1. 4. Utilizando estabilizadores en los puntos de mayor amplitud del elemento suspendido.

La instalación de estabilizadores en los puntos de mayor amplitud, debe tener especial cuidado para que este punto no transmita una vibración excesiva a los soportes adyacentes (Cuadro). La pieza sólo debe funcionar cuando la máquina está expuesta a golpes, mientras que en condiciones de funcionamiento normal este punto debe contribuir muy poco, es decir, tener la menor rigidez posible. La Fig 23 muestra un grupo electrógeno móvil instalado con un soporte CB que actúa como amortiguador multiaxial, en el punto donde se registra la mayor movilidad.

Fig. 23: Grupo electrógeno de movilidad extrema que utiliza soportes CB como estabilizadores multiaxiales.

AMC MECANOCAUCHO fabrica soportes antivibratorios y cuenta con un equipo de ingenieros de aplicación para ayudar a sus necesidades de instalación, así que no dude en contactar con nuestro departamento técnico si necesita ayuda sobre este tema.

El control del movimiento debe ser analizado ya que esto crea un efecto en la fuerza vibratoria de la masa aislada.

La siguiente imagen muestra varias opciones que demuestran la introducción de soportes antivibratorios en la maquinaria industrial.

1. a) La máquina se coloca en un bloque de inercia. Dependiendo de la flexibilidad del suelo, la estructura principal de soporte estará hasta cierto punto aislada de la vibración de la máquina.

2. b) La máquina se asienta sobre soportes antivibratorios, el nivel de fuerza transferida que se reduce dependerá de la rigidez dinámica de los soportes antivibratorios.

3. c) Máquina apoyada con soportes en un bloque de inercia. Si el suelo es flexible, la introducción del bloque de inercia produce un sistema de muelles compuesto. Si la frecuencia natural del suelo/bloque de inercia es mayor que la frecuencia de excitación de la máquina, no debería haber problemas.

4. d) La máquina se coloca sobre un bloque de inercia apoyado con soportes antivibratorios. Se logrará un grado satisfactorio de aislamiento vibratorio si la rigidez dinámica de los soportes antivibratorios es adecuada, mientras que el efecto si el bloque de inercia será reducir el movimiento de la máquina aislada debido a los efectos de la acción rotatoria o recíproca.

Fig. 2: Diferentes opciones de montaje de los soportes antivibratorios.

Las masas de inercia suelen ser de hormigón con barras reforzadas. En general se utilizan por las siguientes razones:

1. 1. Aumentar la estabilidad del sistema.

Es habitual encontrar máquinas que incorporan los orificios de fijación que están demasiado cerca. Si queremos proporcionar una estabilidad adecuada, es aconsejable un correcto espaciado de los soportes. Se pueden utilizar bases de hormigón o rieles de acero que establezcan una distancia entre los soportes. Las figuras 3 y 4 muestran ejemplos de cómo se puede lograr esto.

Fig. 3: Caldera apoyada con soportes antivibratorios de muelle Vibrabsorber+Sylomer.

Fig. 4: Motor diesel monocilíndrico aislado con soportes antivibratorios AMC-MECANOCAUCHO BRB con bastidor separador.

2. 2. Bajar el Centro de Gravedad.

El montaje de maquinaria industrial sobre una base sustancial de hormigón tiene el efecto de bajar el centro de gravedad del conjunto. Esto se suma a la mejora de la estabilidad proporcionada por la ampliación del ancho de la base, pero también tiene el efecto de reducir la probabilidad de un movimiento de balanceo. En la Fig. 5 se ilustra una sección típica a través de una base de este tipo



Fig. 5: Máquina con sección T. Bloque de cimentación para el efecto sobre el centro de gravedad del montaje.

3. 3. Para dar una distribución de peso más uniforme.

Frecuentemente la maquinaria industrial es mucho más pesada en un extremo que en el otro. Esto significa que, si se colocan directamente sobre soportes antivibratorios, se necesitan disposiciones muy diferentes en los extremos opuestos del equipo para hacer frente a la distribución desigual del peso. Si la máquina se monta sobre un bloque de hormigón, la distribución del peso será más uniforme y, siempre que el bloque sea lo suficientemente pesado, puede permitir que se utilice una distribución de montaje simétrica. Las figuras 6 y 7 ilustran un ejemplo en el que no sólo se logra una carga uniforme de los aisladores de vibración, sino también un mejor método de apoyo de las tuberías.

Fig. 6: La bomba más el codo extendido hasta el bloque de inercia.	Fig. 7:Si la inercia del hormigón es gruesa aunque el codo esté en una de las esquinas, la estabilidad no se ve comprometida. Foto de cortesía de 2 AMC 500+Sylomer® bajo el bloque de inercia de hormigón en el sistema de HVAC de un centro comercial en Francia.

4. 4. Para minimizar el efecto de las fuerzas externas.

Aunque el uso de un bloque de inercia no mejora la transmisibilidad para una determinada desviación estática, no significa que se pueda utilizar un soporte antivibratorio mucho más rígido para la misma desviación estática. Es decir, si la masa de la instalación se duplica, la rigidez de los soportes antivibratorios también debe duplicarse. Esto significa que el equipo es mucho menos susceptible a los efectos de fuerzas externas como las fuerzas de reacción de los ventiladores y los pares transitorios debido a los cambios de velocidad o de carga.



Fig. 8: Instalación de un grupo electrógeno en soportes FZH+Sylomer® integrados en un bloque de hormigón en la azotea de un edificio. Foto de cortesía de la sede del banco BBVA en Lima, Perú.

5. 5. Para proporcionar o reemplazar la rigidez.

Se puede utilizar una base de inercia para dar rigidez al equipo montado de la misma manera que se utiliza una base de acero. Esto, en consecuencia, conduce a una reducción del desgaste.

6. 6. Para reducir los problemas debidos a modos acoplados entre sí



Fig. 9: Instalación de lavadoras sobre un bloque de hormigón utilizando Sylomer® SR-11 en 37mm de espesor.

Para evitar los problemas de los modos acoplados, la máquina puede instalarse en un bloque de cimentación escalonado. En este caso, el centro de gravedad del sistema es más bajo, más cerca del nivel de los soportes antivibratorios. Esto provoca el desacoplamiento de los modos de balanceo y permite evitar altos niveles de movimiento.

La figura 10, muestra un ejemplo de un gran compresor de doble pistón en V instalado utilizando esta masa de inercia escalonada, ya que esto evita el movimiento de las conexiones de los tubos en los cilindros inclinados.

Para la elaboración del modelo de este sistema, los ingenieros de aplicaciones de AMC-MECANOCAUCHO pueden ayudar haciendo un modelo matemático del sistema utilizando un software de cálculo multicuerpo como se muestra en el artículo Aislamiento de vibraciones de la maquinaria industrial.

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Fig. 10: Instalación de un compresor de pistón en un bloque de inercia escalonado.

7. 7. Para minimizar los efectos de los errores en las posiciones estimadas en el centro de gravedad del equipo.

Cuando se seleccionan los soportes antivibratorios, es necesario calcular la carga total de cada soporte antivibratorio para poder elegir el aislante de vibración apropiado. Normalmente esto debe hacerse antes de que el equipo esté listo y deben utilizarse las posiciones estimadas de los centros de gravedad de cada elemento. Si esta información es inexacta, las cargas estimadas pueden ser considerablemente diferentes de las que se producen en la práctica. Esto puede dar lugar a que los soportes antivibratorios se vean gravemente sobrecargados o viceversa, o a que el equipo se incline de manera inaceptable. Este último problema se hace cada vez más probable a medida que se utilizan los soportes antivibratorios con altas deflexiones estáticas. Si se utiliza una base de inercia de hormigón, el centro de gravedad de ésta es por lo general conocido y exacto y, si la masa del bloque de inercia es comparable con la masa del resto del equipo, significa que, aunque la información del equipo no sea exacta, las posibles inexactitudes en el centro de gravedad estimado final son pequeñas. Esto reduce los posibles errores debidos a la carga en el soporte antivibratorio y reduce la probabilidad de una instalación inclinada. La probabilidad de una instalación inclinada también se reduce aún más debido a los muelles más rígidos que se necesitarán para soportar el peso adicional de la base de inercia.



Fig. 11: Instalación de Sylomer SR-11-25 de superficie completa. Se verterá hormigón para que varias máquinas de HVAC se asienten sobre el bloque de inercia. La aplicación se realiza en la azotea de un centro comercial.

8. 8. Actuar como una barrera acústica local.

Cuando se instalan equipos muy ruidosos directamente en el suelo de una sala de equipos, el suelo situado directamente debajo del equipo puede estar sujeto a niveles muy altos de presión sonora en las inmediaciones. Esta área local en la que el suelo está expuesto a estos altos niveles puede causar problemas de transmisión de ruido a la sala que se encuentra debajo. Una base de inercia de hormigón puede actuar como una barrera eficaz, protegiendo las zonas vulnerables del suelo.

IMPORTANCIA DE EVITAR CONEXIONES POTENCIALMENTE RÍGIDAS

Es importante evitar las posibles conexiones rígidas entre el equipo suspendido y la estructura del edificio. Esto suele ocurrir cuando la tubería conecta directamente el sistema suspendido con una pared, el techo o el suelo. Por este motivo, debe instalarse una junta flexible o una junta de dilatación en la tubería entre el equipo suspendido y la estructura del edificio.

Esto es fundamental para evitar la transmisión directa del ruido y las vibraciones a la estructura del edificio, así como para prevenir una posible rotura de la tubería.

Interesantes medidas a adoptar cuando no se pueden utilizar las bases de inercia.

1. 1. Instalando soportes equidistantes al centro de gravedad y, si es posible, en los puntos donde se produce la menor vibración. (nodos).

La posición de los soportes antivibratorios determina los modos de vibración del conjunto suspendido. Es aconsejable una distribución uniforme de la carga en todos los soportes. Una forma fácil de conseguirlo es instalando los soportes antivibratorios equidistantes del centro de gravedad del equipo suspendido. La siguiente Fig.11 muestra la posición del piñón de una máquina y los soportes con la posición A y B con respecto al centro de gravedad. Alcanzar una distancia igual entre A y B ayudará a lograr este objetivo.

Fig. 11: La equidistancia de los soportes al centro de gravedad se consigue cuando a=b.

Los soportes instalados a la altura del Centro de gravedad proporcionan suspensiones más estables y evitan el movimiento excesivo del elemento suspendido, en particular en las aplicaciones móviles.

Si los soportes antivibratorios se colocan en los puntos en los que se encuentra una menor amplitud de vibración (nodos), se someterán a la menor fuerza vibratoria, lo que conduce a un aislamiento optimizado de la vibración.

Fig. 12: Puntos nodales expresados como rectángulos rojos en una instalación de motor diesel.

1. 2. Utilizando soportes antivibratorios con dispositivos de alta amortiguación (disipación de energía).

Cuando no se puede instalar masa/bloques de hormigón, la alternativa puede ser utilizar soportes que incorporen un sistema de amortiguación. El uso de una amortiguación adicional puede permitir soluciones estables. La disipación energética que se logra mediante la transferencia de un fluido viscoso de una cavidad a otra, como se muestra en el siguiente vídeo.

Fig. 13: Vídeo explicativo del proceso de disipación energética utilizando los soportes de Visco antisísmico Vibrabsorber+Sylomer bajo un banco de pruebas dinámico.

AMC-MECANOCAUCHO produce una amplia variedad de soportes antivibratorios que utilizan sistemas hidráulicos para proporcionar una amortiguación adicional. Estos soportes antivibratorios pueden utilizar Muelle+Sylomer o goma. Las capacidades máximas de carga van desde 20Kg (44lbs) hasta 50 toneladas (112.000Lbs) de carga. Su sistema de amortiguación puede ser ajustado por la viscosidad del fluido y por los orificios por donde el líquido debe fluir. En el caso del Vibrabsorber+Sylomer Visco, este soporte incorpora un sistema de amortiguación ajustable "MAX-MED-MIN", que regula el paso del flujo de fluido viscoso. Más información haciendo clic aquí.

Fig. 14: Vibrabsorber+Sylomer antisísmico Visco.

Fig. 14: El Vibrabsorber+Sylomer Visco incorpora un dispositivo de amortiguación ajustable y un dispositivo de desplazamiento restringido como se muestra en este enlace.

Fig. 15: AMC-MECANOCAUCHO soportes hidráulicos.

Fig. 16: AMC-MECANOCAUCHO conos hidráulicos.

En el siguiente video se instala una prensa de estampado sin un bloque de inercia de hormigón. El video de la izquierda muestra la prensa siendo instalada sin un sistema de amortiguación donde como el video de la derecha muestra el Vibrabsorber+Sylomer antisísmico visco. La disipación energética producida en el interior de la cámara de fluido, proporciona un entorno más estable y seguro para el trabajador.

Fig. 17: Los soportes antivibratorios AMC-MECANOCAUCHO ANTISEISMIC VIBRABSORBER+SYLOMER VISCO SPRING MOUNTS son soportes antivibratorios que incorporan un dispositivo de disipación de energía. Este dispositivo proporciona una amortiguación a la maquinaria excéntrica que requiere una rápida estabilización para su correcto funcionamiento.

Las figuras 18 y 19 muestran cómo los soportes hidráulicos pueden ser utilizados en motores de 3 cilindros. Se obtienen resultados óptimos cuando los soportes están equidistantes al centro de gravedad y a la altura del cigüeñal (o centro de gravedad).

Fig. 18: Soporte hidráulico de AMC-MECANOCAUCHO instalado en un motor de 3 cilindros.

Fig. 19: Soporte hidráulico de AMC-MECANOCAUCHO instalado en un motor de 3 cilindros.

1. 3. Utilizando soportes antivibratorios con un desplazamiento restringido debido a los amortiguadores integrales.

Los soportes antivibratorios pueden ser equipados con diferentes etapas elásticas. Un rango elástico lineal de carga proporciona la rigidez necesaria para el aislamiento de la vibración de la maquinaria. En caso de que se produzcan altas fuerzas de tracción o compresión, la arquitectura de los soportes proporciona un paso de rigidez secundario. Normalmente esto se logra con piezas metálicas que entran en contacto con una sección de la goma que actúa como amortiguador.

Fig. 20: Patrón de elasticidad de un soporte CB AMC-MECANOCAUCHO.

Fig. 21: Sección transversal de un soporte CB 76, donde se muestra la arquitectura interna.

La sección de rigidez progresiva se logra cuando la goma se amontona llenando las áreas huecas del soporte antivibratorio. La figura 22 muestra el proceso FEM de carga de un soporte AMC-MECANOCAUCHO CB.

Fig. 22: Proceso de carga de un soporte AMC-MECANOCAUCHO CB.

1. 4. Utilizando estabilizadores en los puntos de mayor amplitud del elemento suspendido.

La instalación de estabilizadores en los puntos de mayor amplitud, debe tener especial cuidado para que este punto no transmita una vibración excesiva a los soportes adyacentes (Cuadro). La pieza sólo debe funcionar cuando la máquina está expuesta a golpes, mientras que en condiciones de funcionamiento normal este punto debe contribuir muy poco, es decir, tener la menor rigidez posible. La Fig 23 muestra un grupo electrógeno móvil instalado con un soporte CB que actúa como amortiguador multiaxial, en el punto donde se registra la mayor movilidad.

Fig. 23: Grupo electrógeno de movilidad extrema que utiliza soportes CB como estabilizadores multiaxiales.

AMC MECANOCAUCHO fabrica soportes antivibratorios y cuenta con un equipo de ingenieros de aplicación para ayudar a sus necesidades de instalación, así que no dude en contactar con nuestro departamento técnico si necesita ayuda sobre este tema.

La correcta selección de los soportes antivibratorios es clave para conseguir buenos valores de aislamiento de las vibraciones en los equipos de HVAC. Sin embargo, si la instalación de estos soportes antivibratorios es incorrecta, es posible que no se alcancen los resultados de aislamiento esperados. En este artículo describiremos las buenas prácticas de instalación, con ejemplos de lo que hay que hacer y lo que hay que evitar para asegurarnos de que no nos enfrentamos a sorpresas.

Cada obra es diferente y tiene complejidades inherentes, de hecho hay muchas variables que pueden afectar la transmisibilidad de la vibración. Por ejemplo, los materiales utilizados en la estructura (madera u hormigón), la posición del lugar donde se debe instalar la maquinaria (a nivel del suelo o en el techo) y también el tipo de habitación que se encuentra adyacente a la sala de máquinas (sensible o no sensible).

Aunque es difícil definir todos los problemas que pueden ocurrir, mostraremos aquí algunos comunes y describiremos cómo pueden ser evitados.

1.- LA RIGIDEZ DE LA SUBESTRUCTURA CUANDO SE UTILIZAN SOPORTES DE MUELLE.

El fabricante de la unidad de tratamiento de aire debe demostrar que su marco es lo suficientemente rígido para ser apoyado en soportes específicos. Recomendamos en todos los casos reforzarlo creando un marco en vigas IPN 120 fijadas al menos en toda la superficie. Los soportes de muelle se colocarán primero a distancias constantes bajo el marco del equipo, y luego se deberá comprobar la deflexión de los soportes de muelle para asegurarse de que la instalación es plana y nivelada. Si la deflexión de los soportes antivibratorios no es uniforme en todos los soportes, se debe ajustar la posición de los mismos, aumentando la densidad de los soportes antivibratorios en las zonas más deformadas.

Fig. 2: Representación de cómo una viga IPN adicional podría ser añadida bajo el marco de un equipo HVAC.

2.- RIGIDEZ DE LOS “BRACKETS”

La rigidez de los brackets debe ser al menos 10 veces más rígida que los soportes antivibratorios. Si los brackets son más blandos, su rigidez puede afectar al aislamiento de la vibración del Sistema y puede dañar el soporte antivibratorio.

Fig. 3: Instalación de los soportes DRD 130 en un equipo de HVAC, donde los brackets utilizados son más débiles que la propia goma.

3.- ANCHO DE LA BASE METÁLICA SUPERIOR.

Las bases metálicas utilizadas por encima y por debajo de los soportes antivibratorios deben ser dimensionadas correctamente para asegurar un apoyo adecuado. Toda la superficie de contacto de las bases metálicas tiene que estar apoyada, evitando la posibilidad de una carga desproporcionada y el consiguiente daño a los soportes antivibratorios.

Fig. 4: Instalación de los soportes antivibratorios DRD 130 debajo de los equipos de HVAC, donde las bases metálicas utilizadas son más delgadas que la base de la placa base del soporte antivibratorio. La fijación se deforma y daña el soporte antivibratorio.

4.- ANCHURA DE LOS “BRACKET-S” CUANDO SE UTILIZAN LOS SOPORTES ANTIVIBRATORIOS TSR.

Hay que tener en cuenta que la carga debe distribuirse en toda la superficie de los soportes. Esto es crucial para asegurar que se logren las propiedades elásticas, si el área de contacto es demasiado pequeña será necesario proporcionar una placa de distribución de acero de suficiente grosor, para que no se deforme cuando se someta a la carga.

Fig 5. Ejemplo de un equipo HVAC con bases correctamente dimensionadas para soportes antivibratorios TSR.

5.- INSTALACIÓN DE TUBERÍAS CON ALTAS AMPLITUDES DE VIBRACIÓN.

Cuando se producen altos niveles de vibración en las instalaciones de tuberías, la amplitud puede reducirse añadiendo una amortiguación al sistema. Una buena forma de lograrlo es añadiendo una base de inercia que se fija a los soportes antivibratorios como se muestra en la imagen de abajo.

De esta manera se disminuye la energía de la vibración y se amortigua el elemento suspendido. El uso de bandas de Sylomer® en el perímetro de la tubería y en la base de los soportes antivibratorios ayudará a disminuir la transmisibilidad de las altas frecuencias.

Fig. 6: Representación de un tubo sobre una base de inercia con soportes antivibratorios Vibrabsorber+Sylomer®.

6.- INSTALACIÓN DE EQUIPOS DE HVAC CON UN CENTRO DE GRAVEDAD ALTO.

Las máquinas que tienen el centro de gravedad situado en una posición alta tienden a ser inestables. La primera reacción del ingeniero de diseño puede ser cambiar los soportes antivibratorios y sustituirlos por otros de mayor rigidez. Aunque esto puede resolver el problema de la estabilidad, el aumento de la rigidez aumentará a su vez la frecuencia natural del sistema y conducirá a una disminución del aislamiento de las vibraciones.

Una forma sencilla de resolver este problema es usar estabilizadores. Los estabilizadores pueden instalarse en los puntos donde se alcanza la mayor amplitud, sin embargo hay que tener cuidado para que este punto no transmita una vibración excesiva a los soportes adyacentes (Cuadro). La pieza sólo debe funcionar cuando la máquina está expuesta a golpes, añadiendo la menor rigidez posible cuando la máquina está en funcionamiento. La Fig 7 muestra una instalación de calefacción, ventilación y aire acondicionado con un soporte antivibratorio CB que actúa como un amortiguador multiaxial.

Fig. 7: Muestra una instalación de calefacción, ventilación y aire acondicionado con un soporte antivibratorio CB que actúa como un amortiguador multiaxial.

Otra posibilidad es usar soportes de muelle con amortiguadores integrados. Los soportes antisísmicos Vibrabsorber+Sylomer® tienen amortiguadores de goma en los laterales que pueden proporcionar un contacto amortiguado entre la goma y el metal cuando se exponen a los movimientos laterales del equipo HVAC. Si se requiere estabilidad adicional, la versión VISCO de estos soportes puede proporcionar estabilidad adicional a través de la amortiguación hidráulica.

Fig. 8: Video del antisísmico Vibrabsorber+Sylomer trabajando en una instalación de HVAC.

Fig. 9: Sección transversal de la versión antisísmica de un soporte Vibrabsorber+Sylomer. Haga clic aquí para ver los vídeos de cómo funcionan estos soportes antivibratorios.

Fig. 10: Imagen de una máquina alta con amortiguadores integrados mediante soportes antisísmicos 2 VSH Vibrabsorber+Sylomer.

Estos soportes antisísmicos son muy fáciles de instalar. El vídeo de abajo muestra el proceso de instalación.

Fig. 11: : Video de instalación de los soportes antisísmicos Vibrabsorber+Sylomer.

7.- SUSPENSION DE LA MAQUINARIA HVAC CON SOPORTES DE TECHO

Fig. 12: Equipo de HVAC elásticamente suspendido con soportes de techo ® SRS+Sylomer

Es muy importante mantener la concentricidad de los espárragos para evitar cualquier contacto metal con metal, y provocar un puente acústico. Aunque el soporte de techo SRS+SYLOMER de Mecanocaucho incorpora una cubierta de goma para evitar el contacto metal-metal, es preferible que el espárrago no tenga contacto con el borde de goma.

Fig. 13: Instalación correcta e incorrecta de los soportes de techo SRS+Sylomer®.

Si está interesado en obtener más información sobre este tema, puede encontrar más información en CORRECTA INSTALACIÓN DE LOS SOPORTES DE MUELLE PARA OPTIMIZAR LOS RESULTADOS DE AISLAMIENTO ACÚSTICO.

8. SUSPENSIÓN ELÁSTICA DE LAS BOMBAS CON SOPORTES ANTIVIBRATORIOS.

En el caso de las bombas, dado que la carga dinámica suele ser mayor que la carga estática, durante las paradas y los arranques, el conjunto suspendido tiende a moverse sobre estos soportes antivibratorios si no está unido a un bloque de inercia. Por consiguiente, para evitar movimientos significativos durante las fases transitorias y, por lo tanto, para evitar fallos mecánicos, es necesario implementar masas de inercia bajo las bombas, asegurando así que las cargas dinámicas sean relativamente bajas en comparación con las estáticas.

Para obtener más información sobre este tema, accede al siguiente artículo. “Aislamiento de las vibraciones de la maquinaria, control del movimiento”.

AMC MECANOCAUCHO fabrica soportes antivibratorios y cuenta con un equipo de ingenieros de aplicación para ayudar a sus necesidades de instalación, así que no dude en contactar con nuestro departamento técnico si necesita ayuda sobre este tema.

La función de un soporte antivibratorio es atenuar las vibraciones. El diseño del soporte antivibratorio es clave para lograr la rigidez y la capacidad de carga deseadas.

Este artículo tiene como objetivo responder algunas de las preguntas recurrentes sobre el diseño de estos soportes.

¿Cómo saber cuál es la tensión máxima de unión entre el caucho y el metal?

Se espera que un soporte antivibratorio dure muchos años, aunque las condiciones ambientales como la exposición a la luz solar directa, aceites u otros agentes de deterioro pueden hacer que la unión se debilite prematuramente. En ausencia de estos parámetros, se utilizan ciertas tensiones de unión máximas permitidas y no deben excederse.

Compresión 750 psi

Tensión 150 psi

Cizalla 150 psi

Un soporte antivibratorio no debe tener una región de alta tensión localizada, particularmente en las interfaces del metal y el caucho. Los cambios bruscos en el perfil pueden causar puntos de alta tensión; esto puede deberse a cabezas de pernos, orificios de pernos o hendiduras. A continuación se muestran algunos ejemplos:

Por razones obvias, AMC MECANOCAUCHO prefiere diseños de soportes antivibración que incorporan una superficie plana para la unión, ya que proporcionan menos regiones de alta tensión localizada.

¿Cómo afecta la temperatura al creeping del soporte antivibratorio?

A 60º C (140ºF) el creeping del caucho es de dos a nueve veces mayor que a 25ºC (80ºF) dependiendo del compuesto.

¿Cómo cambia la forma de la curva de rigidez según el tipo de carga sobre la goma?

Los soportes antivibratorios utilizan caucho adherido al metal para lograr una elasticidad. Sin embargo, dependiendo del tipo de carga que reciben los soportes, pueden presentar diferentes valores de rigidez.

	TIPO DE CARGA	CARACTERÍSTICAS CARGA/DEFORMACIÓN (L/D)
(A) Compresión
(B) Cizalla
(C) Torsión
(D) Tracción
(E) Pandeo

Carga de compresión

La palabra compresión se usa para indicar una reducción en la dimensión (espesor) de un elemento elastomérico en la línea de la fuerza aplicada externamente. La característica de rigidez de los elastómeros estresados en compresión exhibe una no linealidad (endurecimiento) que se vuelve especialmente pronunciada para deformaciones superiores al 30 por ciento. La carga de compresión se emplea con frecuencia para proporcionar una rigidez inicial baja para el aislamiento de vibraciones y una rigidez final relativamente alta para limitar la deflexión dinámica bajo excitaciones de choque. Debido a las características de endurecimiento no lineal de la carga de compresión, es el tipo de carga menos eficaz para el almacenamiento de energía y, por lo tanto, no se recomienda cuando la atenuación de la fuerza o la transmisión de aceleración es la principal preocupación. (La energía almacenada por cualquier resorte es el área bajo la curva carga-deflexión).

Carga de cizallamiento

La carga de cizallamiento, ilustrada en la figura anterior, se refiere a la fuerza aplicada a un elemento elastomérico para deslizar partes adyacentes en direcciones opuestas. Una constante de resorte casi lineal de hasta aproximadamente el 200 por ciento de deformación por cizallamiento es característica del esfuerzo elastómero en cizallamiento. Debido a esta constante de resorte lineal, la carga a cizalla es el tipo preferido de carga para los soportes antivibratorios porque proporciona una respuesta de frecuencia constante para deformaciones de cizalla dinámicas pequeñas y grandes en un sistema simple de masa de resorte. La carga de cizalla también es útil para los aisladores de choque donde la fuerza de atenuación o la transmisión de aceleración es importante, debido a su capacidad de almacenamiento de energía más eficiente en comparación con la carga de compresión.

Carga de tracción

La carga de tracción se refiere a un aumento en la dimensión (espesor) de un elemento elastomérico en la línea de la fuerza aplicada externamente. Los elastómeros sometidos a tracción exhiben una constante de resorte no lineal (ablandamiento). Para una deflexión dada, la carga de tracción almacena energía de manera más eficiente que la carga de cizalla o compresión. Debido a esto, la carga de tracción se ha utilizado ocasionalmente para los sistemas de aislamiento de impactos. Sin embargo, en general, no se recomienda la carga de tracción debido a las cargas resultantes en la unión elastómero-metal, que pueden causar una grieta prematura del material.

Carga de pandeo

La carga de pandeo ocurre cuando la carga aplicada externamente hace que un elemento elastomérico se enrolle o se doble perpendicularmente a la carga aplicada. Las características de rigidez al pandeo se pueden utilizar para obtener los beneficios tanto de las características de rigidez por ablandamiento (para la parte inicial de la curva de carga-deflexión) como de las características de endurecimiento (para la parte posterior de la curva de carga-deflexión). El modo de pandeo, por lo tanto, proporciona una alta capacidad de almacenamiento de energía y es útil para aisladores de choque donde la transmisión de fuerza o aceleración es importante y donde se requiere amortiguación (es decir, limitación de movimiento) bajo cargas dinámicas transitorias excesivamente altas. Este tipo de característica de rigidez es exhibido por ciertos materiales de espuma acolchados elastoméricos y por aisladores elastoméricos especialmente diseñados. Sin embargo, es importante tener en cuenta que incluso los elementos de compresión simples se doblarán cuando la relación de esbeltez (la relación longitud / ancho sin carga) exceda el factor de 1,6.

Comúnmente se utilizan combinaciones de los tipos de carga descritos anteriormente, que dan como resultado características combinadas de carga y deflexión. Considerando, por ejemplo, un aislador de tipo compresión que se instala en ángulo en lugar de en la posición vertical habitual. En estas condiciones, actúa como un aislador de tipo compresión-cizallamiento cuando se carga en la dirección vertical hacia abajo. Cuando se carga en la dirección vertical hacia arriba, actúa como un tipo de aislador de combinación de cizalla y tracción.

¿Cómo afecta la forma del perfil de la goma a la rigidez del soporte antivibratorio?

La forma moldeada de la sección de goma del soporte antivibratorio tiene un gran impacto en la curva de deflexión de carga del soporte. A continuación se muestran algunos ejemplos de cómo la forma y el diseño del soporte afectan la rigidez del soporte antivibración.

Forma	Características curva carga-deformación	Notas
Muelle de ángulo simétrico En montaje superior / montaje en cuña		Se utiliza con frecuencia en soportes de caucho-metal. Dependiendo del ángulo del resorte: degresivo bajo compresión a progresivo con un ángulo pronunciado. En la dirección x, dura con un ángulo plano a suave con un ángulo pronunciado. La tasa de resorte en la dirección y es siempre la más suave.
Resorte cónico (sección)		Se utiliza con frecuencia en soportes hidráulicos. Comportamiento similar al de los resortes de copa: lineal a decreciente, progresivo en la transición a resorte cilíndrico hueco. Variable de la tasa de resorte radial, dependiendo de la altura y el ángulo del núcleo.
Resorte hueco cilíndrico (sección)		Se utiliza frecuentemente como resorte interior en montajes hidráulicos con anillo intermedio. Degresivo bajo tensión, progresivo bajo compresión. Muy suave y degresivo en dirección radial.
Resorte rectangular		Se instala con frecuencia con unión en un lado como tope o amortiguador de soporte de torsión. Degresivo bajo tensión. Progresivo bajo compresión. Muy suave y degresivo en sentido transversal.

Forma	Características curva carga-deformación	Notas
Cilíndrico (sección)		Un artículo estándar, adherido por ambos lados. A veces se instala con un lado utilizado como tope o amortiguador de soporte de par. Degresivo bajo tensión, progresivo bajo compresión. Muy suave y degresivo en sentido transversal.
Articulación (sección)		Goma entre dos tubos, artículo estándar del catálogo. En soportes de motor, se utiliza principalmente como ojo pequeño de soporte de péndulo. Para una buena durabilidad, la goma debe estar precargada radialmente (calibrada) El casquillo es considerablemente más blando en la dirección axial que en la dirección radial.
Revolución (sección)		Las piezas de revolución son formas especiales que se utilizan soportes hidráulicos y soportes tipo caja. También se utilizan a menudo para establecer la tasa de resorte de expansión.

Si está interesado en este tema, no dude en ponerse en contacto con nuestros ingenieros de aplicaciones. Podrán ayudar y dar su opinión. Contacta con los ingenieros de aplicaciones de AMC-MECANOCAUCHO®.

La posición correcta de los soportes afectará a los modos de vibración y reducirá las frecuencias naturales del elemento suspendido, por lo que aumentará el aislamiento de las vibraciones.

Los factores clave a tener en cuenta son:

• 1. Todos los soportes deben sostener una carga estática similar. En la dirección longitudinal, los soportes deben instalarse simétricamente alrededor del COG total.

• 2. Para lograr las frecuencias naturales más bajas posibles y mejorar la distribución de la carga dinámica, los soportes deben instalarse simétricamente alrededor del COG total en la dirección transversal.

• 3. Para minimizar las fuerzas dinámicas transmitidas por los soportes, se recomienda instalar los soportes en el eje de torsión neutro imaginario (denominado NTA), que conecta los soportes delanteros y traseros con el centro de gravedad total.

• 4. Si los soportes son blandos (para minimizar las fuerzas transmitidas) y se instalan en el NTA, las fuerzas dinámicas pueden aislarse eficazmente.

Se recomienda instalar los soportes hidráulicos en posición vertical. Si se instalan en posición inclinada, el peso del equipo suspendido crearía una carga radial estática. Esto podría dar lugar a que el pistón interno entrara en contacto directamente con la pared interna de la cámara hidráulica, lo que aumentaría drásticamente la rigidez de los soportes y, por tanto, reduciría el aislamiento de las vibraciones.

Otro efecto de una instalación inclinada es que puede crear un efecto de martilleo no deseado, debido a que el pistón golpea la pared interna de la cámara hidráulica.

Debido a esto, AMC recomienda instalar los soportes hidráulicos en posición vertical, para que el peso del sistema suspendido actúe en la dirección axial de los soportes.

Es importante mantener la alineación entre el soporte antivibratorio y los soportes de fijación. Fijar los soportes desalineados puede provocar que el pistón interno de los soportes hidráulicos toque la pared interna de la cámara hidráulica, aumentando drásticamente la rigidez de los soportes y, por tanto, reduciendo el aislamiento de las vibraciones. También puede producir un efecto de martilleo.

Además, cualquier desalineación en la instalación es absorbida por el propio elemento de goma, lo que supone una tensión adicional no deseada.

Los orificios ranurados ayudan a adaptar la posición de los soportes hidráulicos para mantener la alineación correcta.

Una vez alineados, se puede atornillar las orejas de los soportes hidráulicos:

Durante la fijación del tornillo superior, es importante no retorcer la goma. Retorcer la goma aumenta innecesariamente la tensión en la goma y puede introducir daños en las superficies de unión. Esto podría provocar la aparición prematura de grietas o el fallo prematuro de la adhesión entre la goma y las piezas metálicas.

Para evitar la torsión de la goma, existen varios métodos:

1. 1. A veces la fricción entre superficies es suficiente para evitar la torsión de la goma.

1. 2. Sujete la arandela superior con una llave, utilizando las ranuras de la arandela superior.

1. 3. Apriete el tornillo superior utilizando un par de llaves. Mientras una llave sujeta el tornillo, la otra puede apretar la tuerca.

1. 4. Los soportes hidráulicos grandes están equipados con agujeros para pasadores. Su uso evita la torsión de la goma.

Los soportes hidráulicos también pueden instalarse al revés, siempre que sigan trabajando en compresión. . Sin embargo, es importante tener en cuenta que el líquido de amortiguación que se encuentra dentro de la cámara hidráulica tenderá a bajar debido a la gravedad. Aunque este factor no es crítico para el rendimiento de los soportes, podría reducir de alguna manera el nivel de amortiguación proporcionado por el soporte.

No dude en ponerse en contacto con nuestros ingenieros de aplicaciones para obtener más información sobre la instalación de Soportes hidráulicos..

INTRODUCCIÓN

Los números FF y FL se calculan en base a la norma ASTM E1155, el Instituto American Concrete Institute presenta los niveles de rango aceptables en la Guía para la construcción de suelos y losas de hormigón, ACI 302.1.

¿Pero qué son los números F?

Los números F se utilizan para medir y mejorar la planitud y nivelación de los suelos de hormigón.

• Planicidad del suelo (FF): Los números de FF evalúan el grado de planitud del suelo en las losas de hormigón. También controla las irregularidades de la superficie de los suelos, incluidas sus protuberancias y ondulaciones. Los números F van de cero hacia arriba, por lo que cuanto más alto sea el número F, más plano será el suelo.

• Nivelación del suelo (FL): Los números FL evalúan las diferencias de elevación a lo largo de una línea de muestra a intervalos cortos, ya sea desde la pendiente o desde algún plano específico de una superficie. Cuanto mayor sea el número FL, más nivelado estará el suelo.

Cuando hablamos sobre números FF y FL, se pueden proporcionar dos conjuntos diferentes de valores: Los valores globales especificados (SOV) y los valores locales mínimos (MLV).

Los valores globales especificados se refieren a toda la losa, mientras que los valores locales mínimos se refieren a cada sección de la losa. Los criterios de los Valores Locales Mínimos serán generalmente más bajos que los Valores Globales Especificados, permitiendo un margen de error durante la colocación del hormigón.

Clasificación de los números de planicidad y nivelación en los suelos de hormigón

Basándose en la norma ACI 117, los suelos de hormigón de tráfico aleatorio se clasifican como sigue:

Los suelos superplanos requieren una habilidad y un equipo especiales para alcanzar esos valores y sólo deberían utilizarse para los suelos de hormigón más críticos.

Números FF y FL aceptables

Muchos arquitectos y constructores se enfrentan cada día a la situación de definir la planitud y la nivelación de las losas de hormigón en diferentes proyectos. Pero, ¿qué valores se consideran aceptables?

Según la norma ACI 302.1 publicada por el Instituto Americano del Hormigón, son aceptables los siguientes valores de FF y FL.

Problemas con las losas flotantes con bajos valores de planicidad en el suelo de hormigón structural

Las losas de hormigón no planas pueden llevar a situaciones muy críticas, a continuación se muestran algunos casos que se pueden encontrar en diferentes construcciones.

Losas no nivelables

CASO A

En el caso de los forjados con sistemas de contrachapado no nivelados, los apoyos que se encuentran en un nivel superior recibirán toda la carga.

Los soportes situados en el nivel inferior sólo funcionarían cuando el peso se aplique al suelo de madera, lo que podría provocar posibles grietas en el suelo.

CASO B

En caso de tener una losa de hormigón por encima de la madera contrachapada, los soportes que se encuentren en el nivel inferior soportarán más carga que el resto, lo que puede dar lugar a tensiones y deformaciones internas en la losa aislada y pueden provocar grietas.

Losas Nivelables

CASO C

En el caso de las losas nivelables, los soportes que se encuentran en un nivel inferior llevan a tener una carga mayor que los soportes en un nivel superior. Por lo tanto, durante el proceso de elevación de la losa de hormigón, es necesario retirar parte del hormigón para poder acceder a los soportes del nivel inferior.

Al igual que en el CASO B, esta situación puede provocar tensiones y deformaciones internas en la losa aislada, lo que puede dar lugar a la aparición de grietas.

SOLUCIÓN

Para dar una solución a estas situaciones críticas, se lleva a cabo la instalación de un compuesto de nivelación de alta resistencia a la compresión.

Se trata de una solución aplicada en el momento de la instalación. No obstante, es mejor tomarse el tiempo previo al inicio de la obra para asegurarse de que el suelo estructural cumple todos los requisitos para asegurar una correcta instalación de los diferentes sistemas de aislamiento.

AMC MECANOCAUCHO® fabrica soportes antivibratorios y cuenta con un equipo de ingenieros de aplicación dispuestos a ayudarle en sus necesidades de instalación, por lo que no dude en ponerse en contacto con nuestro departamento técnico si necesita ayuda sobre este tema.

INTRODUCCIÓN

Este artículo es aplicable a todo tipo de soportes de caucho sin importar la marca o el tipo de soporte. El proceso de degradación del elastómero ocurre en todo tipo de soportes de manera similar.

En este artículo se enfatizan las razones y el proceso de degradación del compuesto elastomérico en los soportes de caucho. Sabiendo cómo y por qué las propiedades elásticas de un soporte se degradan con el paso del tiempo, este artículo puede ayudar a determinar qué prácticas son las correctas para prolongar la vida útil de los soportes.

Empezaremos primero por la mecánica de los elastómeros. No importa el tipo de caucho, dureza o color ya que todos los elastómeros están compuestos por cadenas poliméricas. El término polímero proviene del griego "poli" que significa muchas y "mer" que significa partes. El caucho natural, así como otros compuestos de caucho, es un polímero, una molécula en forma de cadena larga que contiene subunidades repetidas.

Fig 1: Representación de una subunidad de caucho natural

Se puede hacer uso de la analogía de un plato de espagueti enredado que representa una masa de polímero. Los espaguetis individuales representan una sola cadena de polímero. La larga longitud de la cadena permite enredos. Con el descubrimiento de la vulcanización, podría formarse una estructura con enlaces de azufre que unen cadenas de polímeros individuales en una red tridimensional. Las cadenas ahora tienen extensibilidad lo que permite el soporte de la tensión y una retracción tras la liberación de la tensión. Nuestra analogía de espaguetis acaba de cambiar de soportes de espagueti desconectados a una estructura de red de pesca como en caucho vulcanizado.

Fig 2: Representación de enlaces cruzados de azufre entre hebras caucho natural azul y verde

Entonces, de una manera simplista, podemos decir que los elastómeros están compuestos por un inmenso conjunto de cadenas, como se muestra en la imagen de abajo.

Las vibraciones pueden ocurrir por varias razones u orígenes como son, desequilibrio o desalineación de ejes en elementos rotativos, amplificación debido a la resonancia con la frecuencia de rotación, etc. Las vibraciones crean tensión en la goma, como se puede ver en el video de prueba de fatiga a continuación.

Esta tensión y deformación crea una tensión en las cadenas poliméricas. La tensión en el sistema se muestra en la siguiente imagen FEM.

A lo largo de los años, las cadenas poliméricas están sometidas a muchos ciclos de tensión por deformación. Las cadenas poliméricas se romperán dependiendo del número de ciclos.

En la Figura 3 se representa un gráfico de carga frente respecto de la deflexión de dos soportes de caucho, uno nuevo y el otro usado. Como se indicó anteriormente, la tensión de manera continuada causadas por las cargas dinámicas y las vibraciones en el elastómero, conlleva la ruptura de las cadenas poliméricas. Por lo tanto, el soporte de caucho debido al uso y al paso del tiempo muestra una menor cantidad de cadenas poliméricas para soportar la misma carga. Esto afecta a la deflexión del soporte. Como puede verse, con el tiempo, la deflexión del soporte de caucho va de S1 a S2. Esto se debe a que las cadenas poliméricas restantes han resistido tanto como pudieron, pero obviamente se han deformado más.

Fig 3: Curva carga-Deflexión de un soporte nuevo y uno usado

Desde el punto de vista del aislamiento, debemos comprender que la rigidez de unos soportes flexibles juega un papel clave en el aislamiento. Pero ¿qué es la rigidez? La rigidez es la proporción entre fuerza y desplazamiento. Es decir, la cantidad de fuerza que se necesita para provocar un desplazamiento o deflexión determinados. La rigidez se representa con una línea de puntos de color marrón, que muestra la proporción o pendiente de la curva a una fuerza determinada (F1). La rigidez 0 es la rigidez de un soporte nuevo y la rigidez 1 es la rigidez de un soporte usado. La rigidez de un soporte usado es mayor que la de un soporte nuevo.

La rigidez juega un papel importante en el aislamiento de una maquina suspendida. Determina la frecuencia de resonancia del sistema. Cuanto mayor sea la rigidez de la suspensión, mayor será la frecuencia natural, por lo que menor será el aislamiento.

Fig 4: Fórmula de frecuencia natural donde K es la rigidez de los soportes y M es la masa del motor.

Entonces, en otras palabras, incluso si el sistema se mueve más y muestra más elasticidad, se podría pensar que el sistema está mejor aislado contra las vibraciones, pero el caso es todo lo contrario. Las vibraciones se notan más altas que nunca.

RESUMEN

La degradación de los elastómeros ocurre en todos los soportes de caucho, su degradación depende directamente de los ciclos de carga y su magnitud. La degradación proviene de la pérdida de cadenas poliméricas. Cuanto más bajas sean las cadenas de polímero que tengamos en la montura, más elástico será el sistema. Cuanto más elástico sea el soporte, más movimiento mostrará el elemento suspendido, además de dañar otros elementos del sistema y el ruido no deseado. Esto provocará una mayor tensión en los soportes que provocará la rotura de las cadenas poliméricas restantes, creando una degradación autoalimentada.

En todos los conjuntos suspendidos en donde van montados soportes antivibratorios, con el uso y los años en servicio, las propiedades y características de los soportes pueden verse afectadas e incluso dañadas, afectando a su vez al comportamiento y funcionamiento correcto del sistema.

Es por ello importante saber detectar cuando los soportes antivibratorios de una maquina o un conjunto suspendido necesitan un reemplazo.

En el siguiente articulo mostramos algunas recomendaciones y consejos acerca de la necesidad de reemplazo de un soporte antivibratorio.

REEMPLAZAR LOS SOPORTES ANTIVIBRATORIOS: SIGNOS DE UN SOPORTE DESGASTADO O DAÑADO

Durante el funcionamiento de una maquina o elemento suspendido, hay diferentes signos que se pueden presentar cuando un soporte esta desgastado o dañado. A continuación enumeramos algunos de los síntomas que pueden presentar los soportes antivibratorios y que nos permitirán reconocer si necesitan un reemplazo:

1. Aumento de los niveles vibratorios en el sistema.

Si los niveles vibratorios en el sistema son más elevados de los habituales, esto puede ser una señal de que los soportes antivibratorios están desgastados y que puedan necesitar un reemplazo.

2. Movimiento excesivo del conjunto suspendido.

Si un soporte esta desgastado o dañado, sus propiedades mecánicas pueden verse afectadas, y por lo tanto pueden también repercutir al comportamiento dinámico del sistema, reduciendo por ejemplo la estabilidad global del conjunto suspendido. Si notamos un movimiento mayor de lo habitual en nuestro conjunto suspendido, puede que tengamos otro síntoma de que los soportes antivibratorios están dañados o desgastados.

3. Ruidos de impacto

Un soporte desgastado a menudo puede conducir a toques o golpes dentro de su entorno. Esto es debido a que el conjunto suspendido se mueve más de lo normal y hace contacto con otros componentes. Esto puede causar sonidos de impacto que se vuelven bastante notables.

4. Reducción de su altura inicial

Con el uso y el tiempo, las cadenas poliméricas del caucho pueden ser dañadas, quedando menos cadenas para poder soportar la carga. Por lo tanto, si se observa que la pieza está muy baja o a punto de tocar la base, es un síntoma de que la pieza puede estar desgastada.

5. Aspecto visual del soporte.

Si existen signos de corrosión significativa, grietas, despegues, deformaciones permanentes elevadas, se estará produciendo el desgaste al resto del soporte. A continuación, hemos hecho un resumen visual de las diferentes áreas en las que nos tenemos que concentrar para evaluar si los soportes deben de ser reemplazados o no.

1. Despegue caucho metal

2. Presencia de aceites en las piezas

3. Corrosión excesiva

4. Grietas visibles en la sección de goma

5. Roturas visibles

6. Altura de la pieza excesivamente baja

6. Otros factores a tener en cuenta

Existen otros factores que también pueden afectar a la vida útil del soporte, y por lo tanto, provocar daños o desgastes prematuros en los soportes. Algunos de los más comunes son:

1. a. Instalación incorrecta de los soportes.
2. b. Envejecimiento / horas de uso.
3. c. Choques o cargas dinámicas excesivas que pueden dañar los soportes del conjunto suspendido.
4. d. Incidencias en accidentes que han causado daños o movido los soportes antivibratorios del conjunto suspendido.
5. e. Fugas de líquido (aceite, diesel,…) sobre los soportes, que contaminen el elastómero.

Si experimenta alguno de estos signos o sospecha que cualquiera de las razones anteriores puede ser relevante para su aplicación, lo mejor es que se revisen los soportes y considerar la posibilidad de reemplazarlos.

AMC MECANOCAUCHO fabrica soportes antivibratorios y cuenta con un equipo de ingenieros de aplicación para ayudar a sus necesidades de instalación, así que no dude en contactar con nuestro departamento técnico si necesita ayuda sobre este tema.

INTRODUCCIÓN

El aislamiento de ruido y vibraciones es necesario en una amplia variedad de aplicaciones, que poco tienen que ver entre ellas, pero que necesitan de soportes anti vibratorios. Estas aplicaciones pueden ir desde pequeños compresores o equipos de refrigeración, aplicaciones estáticas en las que los soportes únicamente tendrán que soportar las cargas correspondientes al propio peso del sistema, hasta la suspensión de motores o cabinas de vehículos off-road en los que los soportes deben aguantar cargas dinámicas importantes.

Debido a esta variedad de aplicaciones y requerimientos, surgen también varios tipos de soportes, con el objetivo de adaptarse a las necesidades y requerimientos de cada caso.

Los soportes pueden clasificarse según varias características (tipo de soporte, unión entre la goma y los elemento metálicos, materiales…), aunque este artículo se centra en la clasificación según su comportamiento en caso de fallo del elemento elástico. En esta clasificación, se diferencian dos grupos, los soportes a prueba de fallo o fail-safe y los soportes que no lo son.

SOPORTE NO FAILSAFE

Este tipo de soportes es aquel que no mantiene su integridad en caso de fallo del elemento elástico. La integridad del soporte depende de la adhesión entre la goma y las diferentes partes metálicas del mismo.

Dentro de este tipo de soportes entrarían, por ejemplo, los soportes cilíndricos, soportes VD o los soportes del tipo DRD/DSD. A continuación se analizarán estos soportes para analizar las zonas de adhesión de las que depende la integridad de cada uno de los soportes mencionados.

Analizando los soportes cilíndricos, su estructura consistiría en una sección de goma adherida por ambos lados a dos disco-tornillos:

Por otro lado, analizando los soportes VD, su estructura consistiría en una sección de goma adherida a las dos partes metálicas, superior e inferior, sobre las que se unirán el elemento suspendido y el chasis:

Por último, considerando los DRD, su estructura consistiría en una sección de goma adherida a la base en su parte inferior y una disco-tuerca en la parte superior, esta también adherida a la sección de goma:

En el caso de grandes cargas dinámicas, y si el soporte tuviese que soportar deflexiones extremas durante largos periodos de tiempo, podría darse el caso de que esta adhesión se viese comprometida e incluso de que la disco-tuerca terminase separándose de la goma. En ese momento, el elemento suspendido quedaría libre en ese punto de unión.

Por ello, este tipo de soportes no son recomendables para aplicaciones con grandes requerimientos dinámicos. Su campo de aplicaciones suele extenderse a máquinas mayormente estáticas como pueden ser los compresores, bombas rotativas, equipos de climatización, pequeños grupos moto-bombas o ventiladores.

SOPORTE FAILSAFE

Este tipo de soporte dispone de un sistema a prueba de fallos que garantiza la integridad del soporte aunque exista un fallo en el elemento elástico, por lo que la integridad del soporte no depende de la adhesión, si no de la resistencia mecánica de las partes metálicas del mismo.

Dentro de este grupo de soportes se incluirían gran parte de los soporte de catálogo de AMC Mecanocaucho®.

Utilizando como ejemplo los soportes de campana (como son los soportes de las familias de los BRB, BSB o los soportes marinos), tendría una estructura que consistiría, como en el caso anterior, en una sección de goma adherida a la base pero, en ese caso, contiene un núcleo metálico con un diámetro mayor en su parte inferior que el diámetro del agujero central la base.

Esto evita que, en caso de que el soporte sea instalado en una aplicación con grandes cargas dinámicas que hiciesen que el elemento elástico terminase fallando, el elemento suspendido quede libre, ya que la geometría del propio núcleo evita que se desplace verticalmente a través de la base.

Otro ejemplo puede verse en los soportes que se instalan con arandelas, como pueden ser los soportes del tipo cono o los soportes simétricos (como los CB o los TF).

En estos soportes, las arandelas actúan como sistema a prueba de fallos, ya que estas no pueden desplazarse a través de la armadura exterior de los soportes, por lo que el sistema suspendido jamás va a quedar libre por fallo del elemento elástico.

En el caso de los soportes simétricos, estos se instalan a través de un agujero en el chasis o en el bracket del elemento suspendido. Posteriormente se colocan las arandelas y, por último, se une el elemento restante (el chasis o el bracket del elemento suspendido).

Este sería el sistema también de soportes de las familias de los SCB, SCH (y sus versiones reforzadas) y los soportes de cabina, las cuales se instalan también a través de un agujero y mediante una arandela en cada uno de los dos extremos.

En el caso de los conos, estos se instalan también a través de un agujero, atornillándolos mediante los agujero de su base (ya sea en 2 o en 4 puntos, dependiendo del tipo de cono). Posteriormente se instalan las arandelas en cada uno de los dos extremos.

Por ello, este tipo de soportes están recomendados para aplicaciones con requerimientos dinámicos. Su campo de aplicaciones es más extenso, pudiendo abarcar desde todo tipo de elementos de vehículos (motores, cabinas, transmisiones…) hasta grupos electrógenos o compresores, tanto móviles como estáticos.

Estos son los principales soportes fail-safe disponibles dentro de la gama de soportes de AMC Mecanocaucho.

BRB
BSB
MD
Soportes marinos
Soportes hidráulicos
Conos hidráulicos
Conos

Soportes TF
Soportes CB
Soportes de cabina
Soportes SCB/SCBR
Soportes SCH/SCHR
Articulaciones
Soportes NP

CONCLUSIONES

Como se ha expuesto, cada uno de los dos tipos de soportes está dirigido a un campo de aplicaciones, siendo los soportes fail safe más recomendables para aplicaciones con grandes exigencias dinámicas mientras que los soportes no fail safe estarían dirigidos a aplicaciones estáticas.

AMC Mecanocaucho® ha desarrollado una herramienta de cálculo para ayudar en la selección de soportes de aislamiento de vibraciones. Esta herramienta de cálculo se llama Vibration Isolator Pro

Se puede acceder a ella en versión web en Mecanocaucho.com y también a través de nuestra app móvil 'Vibration Isolator Pro' que está disponible tanto para Android como IOS..

Si está interesado en este asunto, no dude en ponerse en contacto con nuestros ingenieros de aplicación. Ellos podrán de ayudarle y ofrecerle su punto de vista.

Formulario de contacto de los ingenieros de aplicación de AMC-MECANOCAUCHO®.

Los soportes elastoméricos se pueden diseñar en configuraciones de total adhesión como semi-adhesión. Para un soporte con un adhesión completa, los elementos metálicos están adheridos al elastómero en todas las superficies de carga (Fig. 1). Para un soporte semi-adherido o no adherido, la superficie de carga elastomérica descansa directamente sobre la estructura de soporte (Fig. 2).

Las piezas adheridas suelen ser más caras debido a la preparación química especial que se requiere para lograr una unión con una fuerza superior a la del propio elastómero. Una pieza adherida es generalmente la opción preferida ya que puede permitir un mayor nivel de tensión para una deflexión dada. Con esta mayor tensión, proporcionan rigideces más altas y una mayor capacidad de almacenamiento de energía elástica.

Fig. 1		Soportes hidráulicos, Conos hidráulicos, Conos, Cono con base de fijación, soportes CB, soportes TF, soportes de cabina, soportes tipo marino en V, soportes VD, soportes AT, soportes antivibratorios en V, DSD, DRD, articulaciones, soportes sándwich, soportes AN, soportes NP, soportes SN.
Fig. 2		SCH, soportes SCB, soportes TFS, soportes SPS

Los soportes adheridos se pueden diseñar para proporcionar la distribución de carga correcta en cargas de cizalladura, compresión, tensión o combinación. Se puede encontrar más información sobre este tema a través de este enlace.

Se obtiene una distribución más uniforme de la tensión en el elastómero mediante la unión de insertos en todas las superficies del elastómero que soportan carga, estos insertos reducen la tensión unitaria distribuyéndola más uniformemente por todo el volumen del elastómero. Por el contrario, las piezas semi-adheridas generalmente no logran distribuir la carga de manera uniforme, lo que da como resultado áreas locales de concentración de tensión en el cuerpo de elastómero que pueden acortar la vida útil del soporte.

Una diferencia significativa entre los soportes elastoméricos adheridos y semi-adheridos se relaciona con el comportamiento de los elastómeros bajo carga. Cuando una almohadilla de elastómero se comprime bajo carga, su volumen permanece constante, solo cambia su forma.

La goma se "hincha" bajo carga. Cuando se controla esta capacidad de abultamiento, también se controlan las características de deflexión de carga del soporte. En un soporte adherido, las superficies que soportan la carga tienen un grado fijo de protuberancia porque el elastómero no puede moverse a lo largo de la línea de unión, por lo que permanece en una posición fija independientemente de la carga o las condiciones ambientales.

En un soporte semi adherido, este no es el caso. La capacidad del elastómero para abombarse depende en gran medida de la cantidad de fricción presente en la interfaz del caucho y su estructura de soporte. Cuando todas las superficies están limpias y secas, la diferencia entre la capacidad de abombamiento de un soporte adherido y uno semi-adherido es insignificante. Sin embargo, si el aceite o la arena pueden penetrar en la interfaz elastómero-metal del soporte semi-adherido, la capacidad del elastómero para abombarse se ve muy afectada. En consecuencia, sus características originales de carga-deflexión ya no existen.

El soporte puede presentar características de deflexión de carga que son un 50 por ciento menor que cuando era nuevo. En muchos casos, esto puede causar que el soporte no funcione correctamente. Por lo tanto, cuando se requieran características carga-deflexión consistentes durante la vida útil del equipo, deben usarse soportes adheridos. Aunque el costo inicial de los soportes semi-adheridos es más bajo, en muchas aplicaciones el costo del mecanizado adicional de la estructura de soporte y la vida útil reducida pueden hacer que los soportes semi-adheridos sean una mala selección.

Estado de un soporte semi adherido similar a nuestros soportes SCH, en una aplicación de carga dinámina-estática elevada.

Según los parámetros técnicos de su aplicación y el presupuesto solicitado o requerimiento de frecuencia natural, se pueden seleccionar diferentes tipos de soportes antivibratorios.

Las máquinas industriales se pueden instalar en plataformas donde están presentes varios elementos elásticos. Las ruedas o marcos tienen su propia elasticidad dependiendo de su construcción. Esta elasticidad afectará a las frecuencias naturales del sistema. En teoría, para tener cálculos precisos de aislamiento de vibraciones, debemos tener en cuenta todos los elementos elásticos.

Dado que este nivel de datos de entrada es muy difícil de obtener, se pueden usar modelos matemáticos simplificados para proporcionarnos un buen valor orientativo. AMC-MECANOCAUCHO® se decanta por los cálculos que consideran el elemento suspendido como un sólido (cuerpo rígido) y estudian los 6 grados de libertad. Este tipo de cálculo de aislamiento de vibraciones podrá proporcionarnos las 6 frecuencias naturales del sistema. Conociendo la vibración de entrada, podemos comprender el rendimiento de aislamiento de vibraciones esperado del sistema suspendido.

En la siguiente imagen mostramos un ejemplo de este tipo de cálculo.

Nuestro equipo técnico revisará esta información para realizar la selección del producto más adecuado, teniendo en cuenta los siguientes puntos clave:

1. Capacidad de carga.

Dependiendo de la geometría del soporte y de la dureza de la goma podemos tener diferentes capacidades de carga para cada soporte antivibratorio. Por lo tanto, la primera etapa de la selección sería acotar las opciones a los productos con las capacidades de carga requeridas. Para ello, debemos conocer el peso por apoyo.

Como rango estándar por defecto, y para asegurar una buena durabilidad a lo largo de la vida del producto, AMC Mecanocaucho® no recomienda cargar los soportes antivibratorios por encima del 85% de su capacidad de carga.

2. Tipo de aplicación.

La maquinaria industrial tiene diferentes utilidades y por tanto un tipo de trabajo diferente.

Generalmente, las diferentes aplicaciones se pueden dividir en dos grandes familias, aplicaciones estáticas y aplicaciones dinámicas. Es recomendable tener esto en cuenta al revisar las diferentes familias de soportes antivibratorios.

• Aplicaciones estáticas: son casos en los que el equipo/objeto suspendido no se mueve. Por este motivo, la estabilidad y la seguridad frente a fallos es un tema que no es tan importante como en las aplicaciones dinámicas a la hora de seleccionar el soporte adecuado. En estos casos, podríamos optar por durezas de goma blanda y cargar los soportes al 70-85% de su capacidad de carga.

  La frecuencia de la vibración de entrada puede diferir y ser variable para cada tipo de máquina. Por lo tanto, la frecuencia natural del elemento suspendido se estudia y sintoniza para lograr una buena estabilidad y también niveles óptimos de aislamiento de vibraciones. Para ello, los ingenieros de aplicaciones de AMC-MECANOCAUCHO podrán ayudarle y darle recomendaciones.

• Aplicaciones dinámicas: son aplicaciones que presentan movimientos, cargas dinámicas, choques, etc. En estos casos debemos seleccionar soportes fail-safe (seguridad integrada) y analizar la estabilidad que obtenemos con las diferentes soluciones. La dureza de la goma y el coeficiente de amortiguamiento que ofrece cada tipo de soporte es de gran importancia. Como podemos tener cargas dinámicas, es necesario no cargar en exceso los soportes para tener un margen de carga en los momentos más exigentes.

Estos son los rangos de carga recomendados por AMC para cada tipo de aplicación:

Algunas máquinas están expuestas a impactos transitorios dependiendo del terreno en el que se conducen (reductores de velocidad, baches, etc.). En este tipo de casos, la frecuencia es generalmente baja, por lo que se prefieren los soportes antivibratorios de baja rigidez. Esta propiedad permite que el soporte alcance bajas frecuencias naturales del sistema y reduzca las aceleraciones que llegan a la máquina.

La baja frecuencia natural se logra a través de soportes antivibratorios de baja rigidez, lo cual es bueno para el aislamiento de vibraciones. Sin embargo, los soportes antivibratorios de baja dureza pueden conducir a elementos suspendidos inestables. Para añadir estabilidad al sistema, se pueden introducir soportes antivibratorios con sistemas de amortiguación, lo que permite que el elemento suspendido se estabilice más rápido, como se muestra en el gráfico a continuación.

Los soportes antivibratorios como los soportes hidráulicos AMC-MECANOCAUCHO® y los Conos hidráulicos AMC MECANOCAUCHO® tienen esta característica de amortiguación.

La siguiente imagen muestra la sección de un soporte hidráulico y la velocidad de transferencia de líquido de cámara a cámara en colores. La disipación de energía se realiza a través de la transferencia de líquido. Estos productos se pueden ajustar para cumplir con la rigidez y amortiguación requeridas para cada aplicación. Los ingenieros de aplicaciones de AMC-MECANOCAUCHO® pueden calcular y seleccionar las propiedades óptimas del soporte antivibratorio para su aplicación.

3. Frecuencias naturales del sistema

Otro punto a analizar son las frecuencias naturales obtenidas. Dependiendo de la frecuencia de excitación que se produzca en la aplicación, las frecuencias naturales que se obtengan durante el cálculo indicarán el nivel de aislamiento de vibración esperado.

Cuanto más alejadas estén las frecuencias naturales de la frecuencia de excitación, mayor será el nivel de aislamiento.

Si tomamos el modo de frecuencia natural más alto obtenido y lo multiplicamos por√2 obtendremos la frecuencia en la que empezaremos a tener aislamiento vibratorio.

Si se necesita una frecuencia natural baja, deberemos seleccionar soluciones más blandas (menor rigidez ''k''), manteniendo la capacidad de carga necesaria.

Por tanto, dependiendo de la frecuencia objetivo, un tipo de soporte será más adecuado que otro.

• Soluciones caucho-metal y Sylomer®

Con estas soluciones las frecuencias naturales más bajas que se obtienen están en torno a los 8-10Hz. Para ello se recomienda utilizar los compuestos de caucho más blandos (40-50Sh) y densidades más bajas de Sylomer®.

Si la aplicación necesita tener frecuencias inferiores a 8Hz, seguramente necesitaremos soportes que permitan mayores deflexiones como los soportes de muelle.

• Soportes de muelle:



Estos soportes permiten una mayor deflexión que las soluciones metal-caucho, permitiendo obtener frecuencias naturales más bajas de entre 3-6Hz. Al ser soluciones de baja rigidez, se recomienda su uso para aplicaciones estáticas. Si también se necesita estabilidad, se recomienda utilizar soportes de muelle antisísmicos.

4. Posición de los soportes

La posición de los soportes antivibratorios determina los modos de vibración del elemento suspendido. Se recomienda una distribución uniforme de la carga de todos los soportes antivibratorios. Una forma sencilla de conseguirlo es instalando los soportes antivibración equidistantes del COG (centro de gravedad).

Soportes antivibratorios al nivel del COG proporcionan soluciones más estables y evitan el movimiento excesivo de los elementos suspendidos, particularmente en máquinas con alta excentricidad. Dado que esto no es posible en la mayoría de los casos, los soportes antivibratorios a diferentes niveles de altura que cruzan el centro de gravedad pueden ser de gran ayuda para fines de estabilidad y longevidad.




Sin embargo, incluso si no se puede lograr esta característica, los ingenieros de aplicaciones de AMC-MECANOCAUCHO® podrán estudiar las limitaciones de la aplicación y proponer posiciones donde se pueda lograr el mejor aislamiento de vibración y estabilidad. Contacta con los ingenieros de aplicaciones de AMC-MECANOCAUCHO® .

5. Temperatura

En los casos en que la temperatura ambiente sea alta, se deben considerar las limitaciones del elemento elástico. Las fuerzas dinámicas también pueden producir calor interno dentro del soporte debido a la fricción. Para una aplicación que supere los 60ºC se debe realizar una correcta selección del compuesto de caucho. Los ingenieros de aplicaciones de AMC-MECANOCAUCHO® pueden calcular y ensayar en laboratorio diferentes soportes antivibratorios para reproducir dichas condiciones y verificar si la resistencia del soporte antivibratorio

6. Limitaciones estructurales del marco

El problema del ruido interior de los vehículos se está volviendo cada vez más importante a medida que las características secundarias, como la vibración y los niveles de sonido, están reemplazando a las primarias, como la confiabilidad en las decisiones de compra de vehículos. El ruido interior puede provenir de muchas fuentes diferentes, pero una común es el ruido denominado “booming”. Este fenómeno se puede describir generalmente como una resonancia acústica de baja frecuencia (menos de 200 Hz) que es impulsada por la estructura. Las entradas estructurales generalmente provienen del tren de potencia o la respuesta estructural debido a la carretera.

En estos casos, los soportes antivibratorios pueden enmascarar el problema, pero no podrán resolverlo ya que el origen del mismo es estructural. Un soporte antivibratorio correctamente seleccionado podrá atenuar la vibración que llega a la cabina del vehículo, reduciendo el efecto “booming”. Los compuestos de caucho con propiedades de rigidez dinámica baja son especialmente interesantes para estos casos. Para ello los ingenieros de aplicaciones de AMC-MECANOCAUCHO podrán ayudarle y aconsejarle.

7. Mediciones de vibraciones

Las consideraciones anteriores han tenido en cuenta aspectos teóricos de la cabina. Los resultados empíricos sobre el aislamiento de las vibraciones en las cabinas solo se pueden entender realizando mediciones físicas de las vibraciones. Comprender estos datos y contrastarlos con los cálculos teóricos puede permitir avanzar y encontrar mejores soluciones para nuestros clientes.

AMC-MECANOCAUCHO® proporciona un servicio completo de ingeniería y medición de vibraciones para todo tipo de aplicaciones. Si está interesado en este tema, no dude en ponerse en contacto con nuestros ingenieros de aplicaciones.

Para los casos en los que no tengamos información para realizar un cálculo de 6 GDL, se puede lograr una selección de soportes más simplificada.

Para los casos en los que no se disponga de los datos de entrada descritos al inicio de este artículo, y se quiera hacer una preselección de los soportes, tenga en cuenta que AMC Mecanocaucho® ha desarrollado una nueva herramienta de cálculo online para ayudar en esta selección . Esta herramienta de cálculo se llama VIBRATION ISOLATOR PRO WEB.

Como los datos de entrada son limitados, se recomienda utilizar esta herramienta para tener una idea general de qué tipo de soporte se podría utilizar en una determinada aplicación. Siempre es recomendable consultar a los ingenieros de aplicaciones de AMC-MECANOCAUCHO y obtener su aprobación según la preselección realizada.

El Vibration Isolator Pro ha sido desarrollado para realizar cálculos antivibratorios de una manera simple y efectiva utilizando datos de entrada básicos como la masa del equipo y el número de soportes. Es accesible en versión web en Mecanocaucho.com y también a través de nuestra aplicación móvil 'Vibration Isolator Pro' que está disponible para Android y entornos IOS.

Desde nuestra página de inicio https://www.mecanocaucho.com/es/ puede navegar a la aplicación web Vibration Isolator Pro. Esta herramienta de selección requerirá la entrada de información básica sobre la aplicación, mientras que el resultado será la elección más adecuada de soportes antivibratorios de la gama de productos AMC.

En caso de que tenga alguna duda o necesite aclaraciones, no dude en ponerse en contacto con el equipo técnico de AMC MECANOCAUCHO®.

INTRODUCCIÓN

A medida que aumenta el impulso por una tecnología más ecológica, también lo hace el uso de baterías de iones de litio como el principal dispositivo de almacenamiento de energía. Las aplicaciones como los vehículos eléctricos modernos son cada vez más frecuentes y en estas instalaciones también suceden importantes golpes y vibraciones.

A medida que crece el mercado de las baterías de iones de litio, también debe crecer nuestra comprensión del efecto de las vibraciones mecánicas y los golpes en el rendimiento eléctrico y las propiedades mecánicas de dichas baterías. Estudios recientes investigaron el efecto de las vibraciones en la degradación y fatiga de los materiales de las celdas de las baterías, así como el efecto de las vibraciones en la estructura del paquete de baterías. Los resultados de estos estudios muestran que la degradación mecánica producida por la vibración disminuye la longevidad de las baterías de Litio.

Otro requisito importante que debe tenerse en cuenta son las fuerzas que se transfieren a la batería durante condiciones de choque. Es crucial que las fuerzas excesivas no alcancen las celdas de la batería y provoquen grietas.

NORMAS PARA INSTALACIONES DE BATERÍAS

Por ello y con el fin de evitar el desgaste prematuro de estos vitales y costosos componentes, los fabricantes de baterías exigen que los usuarios finales cumplan con varias normas en las que se establezcan límites para la velocidad de vibración, la aceleración y el desplazamiento.

Ejemplos de estas normas son R100r2, UN38.3, IEC 62133, IEC 62619 o UL 1642 por mencionar algunas.

El R100r2 es específicamente para vehículos que tienen transmisión eléctrica. Esta norma requiere una prueba de aprobación en la que se realiza un barrido de vibraciones de 7Hz a 50Hz cada 15 minutos. Este ciclo se repite 12 veces durante 3 horas.

La norma UN 38.3 se relaciona más con la seguridad durante el transporte de las baterías de Litio. La vibración es una onda en forma sinusoidal con un barrido logarítmico entre 7 y 200Hz y vuelve a 7Hz en 15 minutos, siendo la longitud de onda utilizada de 0,8mm (amplitud de pico a pico de 1,6mm). Este ciclo se repite durante 12 veces durante un total de 3 horas, debiendo analizarse tres posiciones de montaje de la celda mutuamente perpendiculares. Esta norma también requiere una prueba de choques donde se aplica un choque de medio seno de aceleración máxima de 15g durante 6 milisegundos. Para celdas más grandes se aplican 50g durante 11 milisegundos. Cada celda de la batería debe someterse a tres choques en la dirección positiva seguidos de otros tres choques en la dirección negativa de las tres posiciones de montaje mutuamente perpendiculares, para un total de 18 choques.

Solución AMC

Teniendo en cuenta los múltiples ejes de impacto y vibración requeridos, los ingenieros de AMC-MECANOCAUCHO desarrollaron un montaje que puede funcionar en múltiples direcciones con un amortiguador de final de carrera integrado para contener el desplazamiento de carga extrema.

A continuación, se muestra una imagen de los soportes CB de AMC-MECANOCAUCHO®

La siguiente imagen muestra la instalación típica de un paquete de baterías de litio.

Imagen de detalle en la sección del soporte CB instalado.

Para seleccionar el soporte CB correcto, se debe tener en cuenta la carga total, el COG y la posición de los soportes. Un cálculo de 6 grados de libertad nos puede permitir conocer las frecuencias naturales del sistema y tener una predicción del nivel de aislamiento que será clave para saber si se pueden pasar las normas anteriores.

Los ingenieros de aplicaciones de AMC-MECANOCAUCHO pueden realizar dichos cálculos y ayudar a las oficinas de ingeniería a seleccionar la solución correcta.

Artículos de referencia:

Efecto de las cargas dinámicas y las vibraciones en las baterías de iones de litio - Xia Hua, Alan Thomas, 2021 (sagepub.com)

Efectos de vibraciones y choques en celdas de iones de litio - ScienceDirect

INTRODUCCIÓN

La zona de montacargas es una de las zonas más problemáticas de un supermercado en cuanto a transmisión de ruido. Si no se desacopla elásticamente como es debido, el impacto de la carga se transmite a toda la estructura a la que está sujeta el montacargas y a los sistemas hidráulicos también. Esto puede repercutir negativamente a todo el entorno del supermercado. El ruido es un contaminante que puede producir daños y efectos indeseables de tipo auditivo. Situación similar ocurre con las vibraciones estructurales, que pueden producir daños y lesiones o bien efectos relacionados con el malestar debido a la exposición a vibraciones de cuerpo entero. Durante los últimos años se ha documentado que lesiones musculoesqueléticas, específicamente dolores de espalda baja y media, en el área operativa de montacargas están muy relacionadas.

Es por ello por lo que AMC MECANOCAUCHO® ve necesario ofrecer diferentes soluciones con especialistas en vibración para este tipo de aplicaciones. Una buena solución es utilizar Sylomer para desacoplar elásticamente el montacargas de los supermercados. Ya que estas maquinas tienen diferentes partes que están en contacto con la estructura circundante a continuación se muestran soluciones para cada una de ellas.

SOLUCIÓN PARA LA BASE

La mejor y más sencilla solución para la chapa base del montacargas se trata de su suspensión sobre Sylomer.

Además, es necesario evitar los puentes acústicos. Para ello una de las opciones es colocar soportes CB, mediante pernos, tal y como se muestra en las imágenes a continuación.

	A.Casquillo regulador de par/li> B.Tornillo o varilla roscada C.Base D.Capa de Sylomer® E.Placa metálica superior F.Soporte CB G.Arandela CB H.Tuerca

SOLUCIÓN GUIAS

Por otro lado, otro de los elementos que puede transmitir las vibraciones pueden ser las guías. Para desacoplar elásticamente las guías, también se puede utilizar Sylomer. AMC MECANOCAUCHO® recomienda no comprimir el Sylomer más de 1 mm para estos casos.

En cuanto a la ejecución a la hora de aislar, existen diferentes opciones. Las dos principales opciones recomendadas por AMC MECANOCAUCHO® son:

• 1. Chapa metálica + Sylomer dentro y fuera de foso.
• 2. Chapa metálica + Sylomer  grande para el apoyo y pequeño para los pernos.

OPCIÓN 1

En esta opción, se emplean chapas en ambos lados de la pared de apoyo para la fijación de la guía. Debido a esto, no es necesario el uso de grandes chapas metálicas para la fijación, ya que con poner unas de tamaño medio o pequeño justo donde estén los puntos de fijación es suficiente. El único inconveniente es la necesidad de tener acceso al lado opuesto de la pared para poder realizar la unión. Además, la cantidad de puntos de unión suele ser menor en este tipo de configuraciones. En la siguiente imagen se puede ver un ejemplo de cómo se realiza este ensamblaje de forma esquemática.

Opción 1

En las imágenes que se muestran a continuación se puede ver un ejemplo real de la fijación elástica empleando esta opción.

PARED DEL LADO DEL MONTACARGAS

Sylomer

PARED DEL LADO OPUESTO DEL MONTACARGAS

OPCIÓN 2

En esta segunda opción, se emplean chapas solo en uno de los lados de la pared de apoyo para la fijación de la guía. Debido a esto, es necesario el uso de grandes chapas metálicas para la fijación, dado que el número de puntos de fijación es mayor, para prevenir cualquier riesgo de fallo de alguno de los puntos anclados en la pared. Por otro lado, además de la chapa grande, hace falta el uso de otra capa de Sylomer y placas pequeñas metálicas para prevenir los puentes acústicos de los tornillos con la pared.

Opción 2

En la imagen que se muestra a continuación se puede ver un ejemplo real de la fijación elástica empleando esta opción.

PLATAFORMA CERCA DE LA PUERTA

Por último, es necesario suspender elásticamente el suelo de la puerta del montacargas. Para ello, únicamente hace falta poner una capa de Sylomer debajo de la misma como se muestra en las imágenes que están a continuación.

Pero en este tipo de uniones, debido a que los tornillos o varas roscadas están hechas de materiales que transmiten las vibraciones, se generan puentes acústicos (ejemplo visible en la imagen de la derecha) por donde se sigue transmitiendo toda vibración.

En consecuencia, todo material introducido entre los diferentes componentes a unirse se vuelve ineficaz, y no cumple el objetivo de aislamiento.

En todas las uniones atornilladas el tornillo está en contacto con:

• The bottom base or structure to which you want to attach another element.
• The element that you want to attach to the base.
• Arandelas y tuercas para realizar la unión correctamente.

A. Camino del Puente acústico B. Base C. Capa de Sylomer® D. Tornillo E. Punto de apoyo para unión

Para lograr que el material aislante cumple su función, en AMC MECANOCAUCHO® se han diseñado las siguientes opciones:

• Sylomer + CB
• Sylomer + SCB
• Sylomer + SCH
• Sylomer + TF

Con estas soluciones se logra realizar la unión atornillada, pero sin que el tornillo o la varilla roscada entren en contacto con el elemento que se quiere unir a la estructura base de la unión.

En la imagen siguiente se puede observar como ejemplo como sería una de las opciones empleando Sylomer y un soporte SCB en la unión.

A. Tuerca B. Tornillo o varilla roscada C. Base D. Capa de Sylomer® E. Elemento a unir F. Soporte SCB G. Arandela

SYLOMER + CB

La primera solución es empleando Sylomer + CB. Se usa un único CB para esta unión (y no 2 como es de costumbre), ya que su función no es la de soportar las cargas previstas del sistema. La única función del CB es la de desacoplar el tornillo del elemento a unir. Ese trabajo de soportar la carga es el de la capa de Sylomer.

Además, en el diseño de AMC MECANOCAUCHO® se incluye un casquillo que se sitúa entre el soporte CB y el suelo. La función de este casquillo es limitar el par de apriete que se le da a la unión atornillada. Gracias a esto, se evita sobrecargar el Sylomer muy fácilmente, agilizando mucho el montaje.

En la siguiente imagen se pueden ver los elementos que los componen.

A. Casquillo regulador de par B. Tornillo o varilla roscada C. Base D. Capa de Sylomer® E. Elemento a unir F. Soporte CB G. Arandela CB H. Tuerca

SYLOMER + SCB

A. Casquillo regulador de par B. Tornillo o varilla roscada C. Base D. Capa de Sylomer® E. Elemento a unir F. Soporte SCB G. Arandela SCB H. Tuerca

SYLOMER + SCH

La tercera solución es empleando Sylomer + SCH. Se usa sin la arandela de goma, ya que su función no es la de soportar las cargas previstas del sistema. La única función del SCH es la de desacoplar el tornillo del elemento a unir. Ese trabajo de soportar la carga es el de la capa de Sylomer.

Además, en el diseño de AMC MECANOCAUCHO® se incluye un casquillo que se sitúa entre el soporte SCH y el suelo. La función de este casquillo es limitar el par de apriete que se le da a la unión atornillada. Gracias a esto, se evita sobrecargar el Sylomer muy fácilmente, agilizando mucho el montaje. En este caso se requiere de un espesor mayor de Sylomer que en los otros casos debido a la largura del soporte.

En la siguiente imagen se pueden ver los elementos que los componen.

A. Casquillo regulador de par B. Tornillo o varilla roscada C. Base D. Capa de Sylomer® E. Elemento a unir F. Soporte SCH G. Arandela SCH H. Tuerca

SYLOMER + TF

La última solución es empleando Sylomer + TF. Se usa un único TF para esta unión (y no 2 como es de costumbre), ya que su función no es la de soportar las cargas previstas del sistema. La única función del TF es la de desacoplar el tornillo del elemento a unir. Ese trabajo de soportar la carga es el de la capa de Sylomer.

Además, en el diseño de AMC MECANOCAUCHO® se incluye un casquillo que se sitúa entre el soporte TF y el suelo. La función de este casquillo es limitar el par de apriete que se le da a la unión atornillada. Gracias a esto, se evita sobrecargar el Sylomer muy fácilmente, agilizando mucho el montaje.

En la siguiente imagen se pueden ver los elementos que los componen.

A. Casquillo regulador de par B. Tornillo o varilla roscada C. Base D. Capa de Sylomer® E. Elemento a unir F. Soporte TF G. Arandela TF H. Tuerca

EJEMPLO DE PROCESO DE DISEÑO DE LA UNIÓN

Para dimensionar la unión se han de definir los espesores de los diferentes materiales a utilizar:

• 1. Sylomer (cálculo)
• 2. Placa de metal (9,5 mm)
• 3. Altura del espaciador entre el soporte y la base (cálculo)
• 4. Altura del casquillo interior del SCB 38 (19 mm)

El dato 2 venia definido por el cliente, y el dato 4 es la medida estándar de este tipo de pieza, por lo que no hace falta ningún calculo.

Solo habría que calcular el espesor del Sylomer y del casquillo separador que regula el par de apriete. Esto lo haría AMC MECANOCAUCHO®. En la siguiente imagen se pueden ver los elementos del ensamblaje.

A. Casquillo regulador de par B. Tornillo o varilla roscada C. Base D. Capa de Sylomer® E. Elemento a unir F. Soporte SCB G. Arandela SCB H. Tuerca

A) CALCULO DEL ESPESOR DEL SYLOMER:

El primer paso sería el cálculo del espesor del Sylomer. Para el cálculo de ello, es necesario definir lo siguiente:

• Dimensiones en planta de la capa de sylomer
• Frecuencia natural deseada
• En caso de que haya, cantidad de agujeros y su diámetro

Con estos datos y usando el software que usamos en AMC MECANOCAUCHO® se consigue el cálculo de la imagen de abajo, donde obtenemos el espesor idóneo y su deflexión estática deseada, teniendo en cuenta los parámetros definidos previamente.

B) CALCULO DEL ESPESOR DEL CASQUILLO SEPARADOR:

El otro paso sería calcular el espesor del casquillo espaciador que limita el par de apriete máximo que se puede aplicar.

En las siguientes líneas se puede ver la descripción de cada variable y los cálculos que se han realizado:

H = espesor total de la pieza a unir y el sylomer sin deflexión.

H = 25 + 9.5 = 33mm

G = distancia entre el punto de apoyo superior del SCB y el final del casquillo metálico estándar del SCB.

A (mm) 33,5 B (mm) 19 C (mm) 10,5 D (mm) 20,5 F (mm) 20,5

G = 19 – 9.5 = 9.5mm

J = deformación estática del sylomer.

K = aplastamiento debido al par de apriete (por defecto a 2 mm).

RESULTADO:

h = H – G – J – K = 20.7mm

Por último, en las imágenes de abajo se puede ver el resultado de este ejemplo antes y después de aplicar el par de apriete. Se recomienda que la rigidez de los soportes seleccionados sea menor que el del sylomer usado para que la deformación del par de apriete la sufra el soporte y no el sylomer, de este modo se evita que el sylomer no sufra deformaciones excesivas.

Ensamblaje sin el par de apriete y sin carga estática

Ensamblaje con el par de apriete

Como información adicional, en las próximas imágenes se pueden ver ejemplos de uniones realizadas en instalaciones de clientes.

1: COLOQUE LOS SOPORTES EN SUS POSICIONES

Coloque los soportes antivibratorios en el marco base en su posición, de acuerdo con la orientación recomendada por el departamento técnico de AMC.

Asegúrese de prestar atención a la orientación de los soportes al colocarlos, ya que no todos los soportes antivibratorios tienen las mismas propiedades elásticas en todas las direcciones horizontales.

Se pueden introducir los tornillos de la placa base, pero AMC recomienda no apretarlos todavía, ya que más adelante podrían ser necesarios pequeños ajustes para la alineación.

Fijar los soportes desalineados puede aumentar considerablemente la tensión en la goma, haciéndola más rígida y reduciendo potencialmente su durabilidad.

2: COLOCAR Y FIJAR LOS SISTEMAS DE REGLAJE DE ALTURA

Inserte la parte roscada inferior en el soporte.

Apretar la tuerca hexagonal inferior al par de apriete definido para cada sistema de reglaje de altura en función de su tamaño de rosca:

Sostenga el espárrago del área fresada para evitar que gire mientras se aplica a la tuerca el par de apriete definido para cada uno de los sistemas de reglaje de altura.

3: COLOQUE EL EQUIPO SOBRE LOS SISTEMAS DE REGLAJE DE ALTURA

Coloque la tuerca de nivelación del sistema de reglaje de altura Hi-Sec (no la apriete) y coloque a continuación el equipo suspendido sobre los reguladores de altura, de modo que sus soportes descansen directamente sobre las tuercas de nivelación. Intente mantener la alineación entre el soporte antivibratorio y los soportes de fijación.

Los orificios ranurados ayudan a acomodar la posición de los soportes antivibratorios para mantener la alineación.

Dejar reposar el sistema suspendido por un mínimo de 48 horas, permitiendo que se asiente sobre los soportes. Los soportes de goma pueden experimentar una deflexión progresiva de hasta un 25 % durante esta primera fase.

4: AJUSTAR LA ALTURA DE LOS SOPORTES

Una vez estabilizado el equipo, realizar los ajustes finales girando la tuerca inferior. Al hacer esto, la altura del sistema suspendido se ajusta considerando la deflexión progresiva de los soportes.

Sujete el espárrago por el área fresada para evitar que gire mientras se levanta el sistema suspendido.

No exceda la altura máxima permitida para cada tipo de sistema de reglaje de altura. Consulte la tabla a continuación como referencia:

5: ASEGURAR EL SISTEMA APRETANDO LA TUERCA SUPERIOR

Apriete la tuerca de fijación superior de los sistemas de reglaje de altura Hi-Sec para asegurar el sistema.

Sostenga el espárrago por el área fresada para evitar que gire mientras se aplica a la tuerca el par de apriete definido para cada uno de los sistemas de reglaje de altura. Consulte la tabla a continuación como referencia:

No exceda la altura máxima permitida para cada tipo de sistema de reglaje de altura.

6: CUANDO REEMPLAZAR LOS SISTEMAS DE REGLAJE DE ALTURA CON CUÑAS

En caso de aplicaciones dinámicas o cuando existe una fuerza de empuje longitudinal en los soportes (por ejemplo, el empuje creado por la hélice de una embarcación), AMC recomienda no elevar los ajustadores de altura más de 3 mm.

Para obtener la altura deseada en estos casos, AMC recomienda utilizar cuñas debajo del soporte antivibratorio, hasta un espesor máximo de 5 mm. Las cuñas están disponibles en tres tamaños diferentes según el modelo de soporte que se utilice.

No dude en ponerse en contacto con nuestros ingenieros de aplicaciones para obtener más información sobre la instalación del sistema de reglaje de altura Hi-Sec

INTRODUCCIÓN

Los ascensores en los edificios pueden ser una fuente potencial de producción de ruido y vibraciones y pueden ser una de las áreas más problemáticas para los vecinos del edificio. Este ruido y vibración generado se transmite a toda la estructura circundante donde está funcionando el ascensor. Esto puede provocar una perturbación importante para los vecinos y arruinar el disfrute del edificio, en particular las condiciones para dormir. De hecho, el ruido de los ascensores es una de las fuentes más importantes de quejas en las reseñas de hoteles de los clientes.

A menudo existen desafíos para identificar la ruta de transmisión (por el aire o por la estructura) y cómo se pueden mitigar las rutas de transmisión para reducir el ruido y la vibración. Las cuestiones relacionadas con la fiabilidad y seguridad del funcionamiento del ascensor pueden introducir dificultades y conflictos en la implementación de soluciones anti vibratorias.

Por ello, AMC MECANOCAUCHO® ve la necesidad de ofrecer diferentes soluciones con especialistas en vibraciones para este tipo de aplicaciones. Dado que estas máquinas tienen diferentes partes que están en contacto con la estructura circundante, a continuación, se muestran las soluciones para cada una de ellas.

Dependiendo del tipo de ascensor, este bastidor de motor puede ir en una sala de máquinas, adosado al hueco del ascensor o en la parte superior del hueco de la instalación del ascensor. Para un cálculo de la correcta selección del soporte anti vibratorio, sería importante saber si se trata de un ascensor de tracción eléctrica o si se trata de un ascensor hidráulico (donde podría tener una pequeña instalación, por ejemplo, en el interior del hueco).

Antes de proceder a un cálculo, es importante disponer de una ficha técnica del ascensor. Para el soporte del motor, por ejemplo, podríamos considerar su aislamiento mediante material Sylomer®. Para una recomendación correcta del Sylomer®, sería necesario conocer las cargas del motor-poleas, cabina, contrapeso, cables, etc. y las superficies de contacto o superficie del soporte del motor donde se instalarían las tiras Sylomer®.

To know the appropriate density, it is necessary to know the weight to be supported and the dimensions of the base plate.

In addition, it is crucial to avoid acoustic bridges. For this, one of the options is to place CB supports, secured with a central bolt, as shown in the images below.

En principio, la finalidad de estas guías es guiar el ascensor sin que las fijaciones intermedias tengan la función de soportar la masa de las guías, por lo que normalmente las reacciones en los puntos de fijación no suelen ser demasiado elevadas.

La solución típica que se puede adoptar en este tipo de aplicaciones es la instalación de soportes tipo TF en los puntos de fijación de las guías a la pared. A continuación, se muestran varias fotografías de instalaciones similares con estos soportes tipo TF. Para proponer el soporte tipo TF más adecuado a la aplicación es necesario conocer las reacciones operativas y máximas axiales y radiales en cada punto de fijación, y el número total de puntos de instalación.

Como este tipo de soporte se instala por parejas, para cada punto de instalación necesitaríamos 2 soportes (1x par de soportes) y sería muy importante respetar la dimensión T del marco. El número de soportes necesarios vendrá determinado por las cargas. El montaje se realizaría con los soportes en posición horizontal (perpendicular a la guía) y la reacción Rx se daría axialmente al soporte.

LINK

Con relación al contrapeso, habría que ver cómo se realiza la instalación de las guías y, si fuera necesario, también aislarlas.

Es importante aislar la base donde descansaría la estructura de las guías para no transmitir vibraciones a través de la base.

La mejor y más sencilla solución para la placa base de un ascensor o montacargas es su suspensión sobre Sylomer®.

Para conocer la densidad adecuada del Sylomer®, es necesario conocer el peso a soportar y las dimensiones de la placa base.

Además, es fundamental evitar puentes acústicos. Si los pernos se fijan directamente al suelo, las vibraciones se pueden transmitir a través de ellos. Para ello, una de las opciones es colocar soportes CB, fijados con un perno central, como se muestra en las siguientes imágenes.

A.Bague pour limiter le couple de serrage B.Tige boulonnée ou filetée C.Base D.Tampon Sylomer® E.Plaque métallique F.Plot CB G.Rondelle CB H.Écrou

Otra opción es fijar la placa al suelo mediante soportes tipo SCB. A continuación, se muestra un ejemplo de instalación del sistema SCB+Sylomer®:

A.Bague pour limiter le couple de serrage B.Tige boulonnée ou filetée C.Base D.Tampon Sylomer® E.Plaque métallique F.Plot SCB G.Rondelle SCB H.Écrou

En el siguiente enlace podrá encontrar más información sobre cómo instalar un desacoplamiento elástico de los diferentes elementos conectados con uniones atornilladas:

LINK

No dude en contactar con nuestros ingenieros de aplicaciones pour para obtener más información sobre la instalación de soportes anti vibratorios para ascensores y montacargas.