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Cómo calcular la relación de frecuencia para el aislamiento de vibraciones

Cómo calcular la relación de frecuencia para el aislamiento de vibraciones

2026-09-08

Una máquina puede ser correctamente soportada por aisladores de vibración y aún así temblar más de lo esperado.una de las primeras comprobaciones debe ser la relación entre la frecuencia de excitación y la frecuencia natural del sistema aislado.

La relación de frecuencia es:

r=f/fNo- ¿ Qué?

donde f es la frecuencia de excitación y fn es la frecuencia natural.

Como referencia rápida, r≈1 indica el riesgo de resonancia, mientras que r>√2 marca el comienzo de la región de aislamiento en el modelo básico sin amortiguar.

Cómo calcular la relación de frecuencia para el aislamiento de vibraciones

De RPM a la relación de frecuencia

Los equipos de rotación a menudo se especifican en RPM en lugar de Hz. Convierta primero la velocidad de rotación:

f=RPM\60

Para un motor que funcione a 1.200 rpm:

f=1200\60=20 Hz

Si el sistema aislado tiene una frecuencia natural de 6 Hz:

R=20\6≈3.33

Así que la ruta de cálculo es:

1,200 RPM → 20 Hz → 20/6 → r=3.33r=3.33

Para ventiladores, bombas, compresores y sistemas de engranajes, las RPM pueden no representar todas las excitaciones importantes.

¿Qué le dice la proporción de frecuencia?

La relación de frecuencia muestra dónde se encuentra la frecuencia de funcionamiento en relación con la frecuencia natural del sistema de aislamiento.

Relación de frecuencia

Comportamiento típico del sistema

Significado de la ingeniería

r<1

Bajo resonancia

Poco o ningún aislamiento efectivo

r≈1

Zona de resonancia

Puede producirse una fuerte amplificación de las vibraciones

r=√2≈1.414

Referencia cruzada*

T=1T=1 en el modelo básico sin amortiguación

√2

Región de aislamiento temprano

El aislamiento comienza, pero la atenuación puede ser aún limitada

r> 2

Región de aislamiento establecida

La vibración transmitida generalmente disminuye a medida que aumenta r

* El cruce r=√2 se aplica al modelo de transmisión de desplazamiento-excitación de base sin amortiguar comúnmente utilizado.Características del aislante y cómo se define la transmisibilidad.

Relación de frecuencia frente a la transmisibilidad

La relación de frecuencia y la transmisibilidad describen diferentes partes del comportamiento del mismo sistema.

La relación de frecuencia r nos dice qué tan lejos está la frecuencia de funcionamiento de la frecuencia natural del sistema.

La transmisibilidad T describe la cantidad de vibración que pasa a través del sistema de aislamiento.

Cerca de r=1, el sistema entra en la zona de amplificación de vibración.

Una curva de transmisibilidad hace que esta relación sea más fácil de ver:

Bajo Resonancia → Zona de Resonancia → Cruce → Región de aislamiento

Esta es también la razón por la cual la selección de un aislador solo por la capacidad de carga puede dar un resultado pobre.

Nota de ingeniería: la amortiguación ayuda a suprimir el pico de resonancia, que es útil cuando el equipo pasa por su frecuencia natural durante el arranque o el apagado.una mayor amortiguación no produce necesariamente un mejor aislamiento.

Cómo calcular la relación de frecuencia para el aislamiento de vibraciones Los equipos de velocidad variable pueden cruzar la resonancia

Las RPM máximas por sí solas no describen la condición de funcionamiento completa de los equipos de velocidad variable.

Tomemos un sistema con una frecuencia natural de 8 Hz y una velocidad de funcionamiento normal de 1.800 RPM.

A toda velocidad:

f=1800\60=30Hz y el valor de la frecuencia de

El punto de operación normal está muy por encima de la resonancia.

Pero durante el arranque, la máquina pasa por:

8 Hz × 60 = 480 RPM

A unas 480 RPM aproximadamente:

r≈1

El sistema de aislamiento pasa directamente a través de su región de resonancia.

Cuánto tiempo el equipo permanece cerca de esta velocidad importa.Un motor que acelera rápidamente a través de la resonancia presenta un problema diferente del equipo que opera continuamente alrededor de la misma frecuencia.

Por esta razón,- ¿ Por qué?Los ingenieros normalmente piden el rango de RPM de funcionamiento, en lugar de solo la RPM máxima, al evaluar equipos de velocidad variable.

Por qué perseguir el valor más elevado puede ser contraproducente

La reducción de la rigidez del aislante reduce la frecuencia natural y puede aumentar la relación de frecuencia.

Pero hay un límite mecánico en cuanto a hasta dónde se debe llegar con este enfoque.

Un aislante demasiado blando puede producir una desviación estática excesiva, reducir el recorrido disponible para el choque o permitir un movimiento excesivo en equipos altos con un centro de gravedad alto.

En la práctica, la reducción deNoes útil sólo mientras la desviación estática, el recorrido disponible y la estabilidad del equipo sigan siendo aceptables.

Los aisladores de cuerda de alambre añaden otra consideración: su comportamiento no está perfectamente representado por un resorte lineal ideal.el desplazamiento y la fricción entre las hebras de alambre influyen en la respuesta dinámica real.

Por consiguiente, la relación de frecuencia debe tratarse como una herramienta de selección, no como la especificación final.

Un análisis práctico de la relación de frecuencia

Antes de seleccionar un aislante, establezca tres valores:

1. Frecuencia de excitación f

Convertir RPM en Hz e identificar cualquier otra frecuencia de excitación significativa.

2Frecuencia naturalNo

Utilice la carga soportada y las características reales del aislante.

3Relación de frecuencia r

r=f\fNo

A continuación, compruebe todo el rango de velocidades de funcionamiento, especialmente el arranque, el apagado y el funcionamiento a baja velocidad.

Para la selección final, la relación de frecuencia debe revisarse junto con la amortiguación, las cargas en el punto de montaje, la desviación estática, el recorrido de choque disponible y la dirección de instalación.

Para equipos con frecuencias de excitación complejas, operación a velocidad variable o requisitos combinados de choque y vibración,HOAN Ingeniería puede revisar los parámetros de funcionamiento y recomendar una configuración adecuada aislador de cuerda de alambre.


Revisión técnica: Equipo de ingeniería HOAN
La Comisión consideró que la Comisión no tenía motivos para alegar que la Comisión hubiera incurrido en un error de apreciación en el examen de la compatibilidad de la ayuda con el mercado interior.