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®.