Aislamiento de la vibración en maquinaria industrial
Hay una amplia variedad de maquinaria industrial donde se pueden utilizar varios tipos de soportes antivibratorios. Para tener un criterio correcto para la correcta selección del soporte antivibratorio ideal en cada caso, debemos tener en cuenta varias consideraciones para obtener un aislamiento correcto de la vibración y estabilidad de la máquina.
Consideraciones:
- A. Datos de entrada disponibles en la aplicación: Cálculos de 6 o 1 grado de libertad para la estimación del aislamiento de la vibración.
- B. Posiciones disponibles para los soportes antivibratorios y su impacto en las frecuencias propias del sistema y estabilidad general.
- C. Temperatura.
- D. Tipo de trabajo y exposición a choque y espectro de vibración a aislar.
- E. Limitaciones estructurales de la máquina.
- F. Mediciones de vibración.
A.- Datos de entrada disponibles en la aplicación: Cálculos de 6 o 1 grado de libertad para la estimación del aislamiento de la vibración
Las máquinas industriales se pueden instalar sobre plataformas con varios niveles elásticos. Las ruedas o bastidores tiene su propia elasticidad dependiendo de su construcción. Esta elasticidad afectará a las frecuencias propias del sistema. En teoría, para obtener un cálculo preciso del aislamiento de la vibración, deberíamos tener en cuenta todos los niveles elásticos.
Como el nivel de entrada es difícil de obtener, se pueden utilizar modelos matemáticos simplificados para obtener unos buenos valores orientativos. Los cálculos que toman en consideración el elemento suspendido como sólido y tienen en cuenta los 6 grados de libertad son los preferidos de AMC-MECANOCAUCHO®. Este tipo de cálculo de aislamiento de la vibración será capaz de ofrecer las 6 frecuencias propias del sistema y los vectores propios del sistema suspendido. En la imagen inferior, se muestra un ejemplo de cálculo.
Para que los ingenieros de aplicación de AMC-MECANOCAUCHO® puedan realizar este tipo de cálculo de aislamiento de la vibración, aquí encontrará un enlace al cuestionario: Haga click en este enlace para descargar el cuestionario.
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Este cuestionario, nos permite introducr fácilmente la posición de los soportes antivibratorios, centro de gravedad, y los momentos de inercia. La imagen inferior muestra la visulaización gráfica del cuestionario.
Una vez se haya completado este cuestionario, por favor envíelo a los ingenieros de AMC-MECANOCAUCHO® y se podrá realizar un cálculo de este tipo y se le explicarán los resultados.
B.- Posiciones disponibles para los soportes antivibratorios y su impacto en las frecuencias propias del sistema y estabilidad general
La posición de los soportes antivibratorios determina los modos de vibración del elemento suspendido. Se aconseja una distribución uniforme de carga de todos los soportes antivibratorios. Una manera sencilla para conseguirlo es instalar los soportes antivibratorios equidistantes al CDG (centro de gravedad).
Los soportes antivibratorios al nivel del CDG ofrecen soluciones más estables y evitan el exceso de movimiento de los elementos suspendidos, particularmente en máquinas altamente excéntricas. Como esto no es posible en la mayoría de los casos, los soportes antivibratorios e diferentes niveles en altura cruzando el centro de gravedad pueden resultar de gran ayuda para objetivos como la estabilidad y la longevidad.
Sin embargo, aunque no se pueda obtener esta característica, los ingenierios de aplicación de AMC-MECANOCAUCHO® podrán estudiar las limitaciones de la aplicación y proponer las posiciones donde se puede obtener el mejor aislamiento de la vibración y estabilidad.
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C.- Temperatura
En los casos en los que la temperatura es alta, se deben considerar las limitaciones del elemento elástico y se debe realizar una correcta selección del compuesto. Las fuerzas dinámicas pueden también generar calor en el soporte, por este motivo, cuando la temperatura excede de 60ºC, se debe realizar una correcta selección del compuesto. Los ingenieros de aplicación de AMC-MECANOCAUCHO® pueden calcular y testar en el laboratorio los soportes antivibratorios para reproducir dichas condiciones y verificar la resistencia del soporte antivibratorio.
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D.- Tipo de trabajo y exposición a choque y espectro de vibración a aislar
La maquinaria industrial tiene diferentes utilidades y por lo tanto, diferente tipo de trabajo. Algunas máquinas están expuestas a choques transitorios bine provenientes del suelo o bien de de la herramienta que estén utilizando. En este tipo de casos, la frecuencia es generalmente baja, por lo tanto se prefieren los soportes antivibratorios de baja rigidez. Este hecho permite al soporte alcanzar frecuencias propias bajas del sistema y reducir la aceleración que llega a la máquina. La frecuencia propia baja se obtiene con el uso de soportes antivibratorios de baja rigidez. Los soportes antivibratorios blandos conducir a elementos suspendidos inestables. Para añadir estabilidad al sistema, los soportes antivibratorios con sistemas de amortiguación permiten al elemento suspendido estabilizarse más rápido, tal y como se muestra en la gráfica inferior.
Los soportes antivibratorios como los soportes hidráulicos AMC-MECANOCAUCHO® y conos hidráulicos AMC MECANOCAUCHO® tienen esta característica de amortiguación.
La imagen inferior muestra la sección del soporte hidráulico y la velocidad la velocidad de la transferencia de líquido de cámara a cámara en colores. La disipación de energía se realiza a través de la trasnferencia de líquido. Estos productos se pueden ajustar a la rigidez y a la amortiguación para adaptarse a cada aplicación. Los ingenieros de aplicación de AMC-MECANOCAUCHO® pueden calcular y seleccionar las propiedades óptimas del soporte antivibratorio para su aplicación.
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Otro tipo de maquinaria industrial puede producir una frecuencia de vibración fija. Esta frecuencia puede variar dependiendo del tipo de máquina. Por lo tanto, se deberá estudiar la frecuencia natural del elemento suspendido y ajustarlo para obtener una buena estabilidad y nivel de aislamiento. Los ingenieros de aplicación de AMC-MECANOCAUCHO le ayudarán y ofrecerán recomendaciones para alcanzar dichos objetivos.
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E.- Limitaciones estructurales de la máquina
El problema del ruido interior se está covirtiendo cada vez más importante. El ruido interior puede tener distintos orígenes, pero uno común es el booming de las estructuras metálicas. Estos fenómenos se pueden describir generalmente como resonancia acústica de baja frecuencia (menos de 200 Hz) que es conducida por la estructura. Las entradas estrucuturales normalmente provienen bien por el tren de potencia o bien por respuesta estructural de entradas de suelo.
En estos casos, los soportes antivibratorios pueden enmascarar el problema, pero no podrán solucionarlo, ya que el origen del mismo es estrucutural. Un soporte antivibratorio correctamente seleccionado podrá atenuar la vibración que llega a la estrucura de la máquina, reduciendo el efecto de boom. Los compuestos de caucho con propiedades de baja rigidez dinámica son especialmente interesantes para estos casos. Para obtener estos resultados, los ingenieros de aplicación de AMC-MECANOCAUCHO podrán ayudarle y darle consejo.
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F.- Mediciones de vibración
Las consideraciones previas han tomado en cuenta los aspectos teóricos de la aplicación. Los resultados empíricos sobre el aislamiento de la vibración de la máquina, solo se pueden conocer haciendo un análisis después de realizar una medición de la vibración. Comprender estos datos y contrastarlos con los cálculos teóricos pueden permitirnos progresar y encontrar mejores soluciones para el cliente. AMC-MECANOCAUCHO® ofrece un servicio completo de ingeniería y medición de vibraciones en maquinaria industrial. 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.
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