Para las vibraciones de baja frecuencia, comience con la frecuencia de excitación significativa más baja, luego trabaje hacia atrás hasta la frecuencia natural requerida y la desviación estática.

Como regla básica, el aislamiento comienza cuando la relación de frecuencia excede √2.

Comience con la frecuencia de operación

La relación de frecuencia es:

r = f / fn

donde f es la frecuencia de excitación y fn es la frecuencia natural cargada del sistema de aislamiento.

Para las máquinas giratorias, RPM proporciona una primera estimación rápida:

f = RPM / 60

Por lo tanto, una máquina que funcione a 1.200 RPM tiene una frecuencia de rotación fundamental de:

1,200 / 60 = 20 Hz

Las bombas, los compresores, los generadores y los equipos móviles también pueden producir armónicos, resonancias estructurales y vibraciones a partir de componentes conectados.Si se dispone de datos de vibración medidos, utilizar las frecuencias dominantes de esos datos en lugar de RPM solo.

Cerca de la frecuencia natural del sistema, la vibración transmitida puede aumentar. El aislamiento efectivo comienza solo después de que el sistema se mueva más allá de la región de resonancia.

¿Cuánta deformación estática se requiere?

Para un sistema de aislamiento lineal vertical idealizado, la frecuencia natural y la desviación estática están relacionadas por:

d = g / (4π2fn2)

Para las estimaciones rápidas de ingeniería:

d (mm) ≈ 248 / fn2

Esta tabla explica uno de los límites prácticos del aislamiento de baja frecuencia.

La reducción de la frecuencia natural de 5 Hz a 3 Hz no requiere un poco más de movimiento.

Ese viaje extra tiene que existir en alguna parte de la instalación.

Antes de elegir un soporte más suave, compruebe el espacio libre disponible, el movimiento del cable, las conexiones de tubería flexibles y el desplazamiento permitido del equipo.

Ejemplo: generador de 400 kg a 1.200 rpm

Considere un conjunto de generadores de 400 kg apoyados por cuatro puntos de aislamiento y que funcionan a 1.200 RPM.

Su frecuencia de rotación fundamental es:

1,200 / 60 = 20 Hz

Supongamos que el objetivo de diseño inicial es una frecuencia natural de 5 Hz:

r = 20 / 5 = 4

La desviación estática correspondiente es:

d ≈ 248 / 52 ≈ 9,9 mm

Si el centro de gravedad está aproximadamente centrado, la carga estática nominal es:

400 / 4 = 100 kg por montura

El primer requisito de detección es, por tanto, más específico que el simple hallazgo de un aislador de vibraciones de más de 100 kg.

Un aislador candidato debe alcanzar aproximadamente la desviación de trabajo requerida alrededor del punto de carga real de 100 kg, manteniendo el desplazamiento suficiente para el movimiento dinámico.

Si el motor está concentrado hacia un extremo del deslizamiento, las cuatro cargas de montaje pueden no ser iguales.Las cargas en las esquinas deben calcularse a partir del centro de gravedad real antes de seleccionar la rigidez de montaje.

Esto es importante porque un aislador con carga insuficiente y un aislador con sobrecarga pueden operar a diferentes frecuencias naturales efectivas, incluso cuando son el mismo modelo.

Comprobar la rigidez dinámica, el amortiguación y el arrastramiento

Tres valores de las hojas de datos merecen una atención especial en aplicaciones de baja frecuencia.

Relación de rigidez dinámica a estática: la rigidez estática puede no representar con precisión la rigidez observada durante la vibración.Cuando esté disponible, utilizar datos de rigidez dinámica medidos cerca de la carga de trabajo esperada y la frecuencia de funcionamiento.

Amortización: más amortiguación reduce la amplificación cerca de la resonancia, lo que es útil cuando la maquinaria de velocidad variable pasa a través de la resonancia durante el arranque o el apagado.Una mayor amortiguación no significa automáticamente un mejor aislamiento en cada frecuencia.

Creep: los soportes elastoméricos pueden cambiar la desviación bajo una carga sostenida y una exposición a la temperatura.

Estos parámetros se vuelven más importantes a medida que la frecuencia de excitación se acerca al rango práctico inferior de un sistema de aislamiento pasivo.

¿Rubber, resorte de acero o cuerda?

La frecuencia natural más baja no es el único criterio de selección.

Un resorte de acero es a menudo la opción más práctica cuando la frecuencia natural muy baja es el único requisito principal.

Un aislador de vibración de cuerda de alambre es más relevante cuando la vibración se combina con golpes, cargas de transporte, grandes movimientos transitorios o condiciones ambientales exigentes.

La distinción es importante porque la selección por tipo de producto antes de calcular la frecuencia natural requerida puede conducir al soporte equivocado.

Cuando el ser más suave deja de funcionar

Un rápido cálculo también puede mostrar cuándo el aislamiento pasivo convencional no es realista.

Supongamos que la frecuencia de excitación dominante es sólo 2 Hz y el objetivo de diseño es:

r = 4

La frecuencia natural requerida es:

fn = 2 / 4 = 0,5 Hz

Utilizando la misma relación de desviación estática:

d ≈ 248 / 0,52 ≈ 992 mm

Casi un metro de desviación estática no es práctico para maquinaria industrial ordinaria.

En este punto, es poco probable que las pruebas de monturas compactas cada vez más blandas resuelvan el problema.ruta de transmisión estructural, base de inercia o arquitectura de aislamiento general.

Este cálculo debe hacerse antes de seleccionar un producto.

Una práctica secuencia de selección de baja frecuencia

Para la selección preliminar, utilice este orden:

1Identifique la frecuencia de excitación significativa más baja.

Utilice los datos de vibración medidos cuando sea posible; de lo contrario, comience con las RPM y las frecuencias de forzamiento conocidas.

2Establezca una frecuencia natural objetivo realista.

Compruebe la relación de frecuencia resultante en lugar de asumir que cualquier montaje blando aislará la máquina.

3Calcular la desviación estática requerida.

Confirmar que el equipo y la instalación pueden acomodar físicamente el movimiento.

4Calcular la carga en cada punto de montaje.

Utilice la información real del centro de gravedad cuando la distribución de la carga es desigual.

5Compare la carga y la desviación requeridas con los datos de rendimiento del aislador.

Luego comprobar la rigidez dinámica, el amortiguación, los requisitos de choque y las condiciones ambientales.

Esta secuencia elimina muchas monturas inadecuadas antes de que comience la prueba del prototipo.

¿Necesita un control preliminar de aislamiento?

Para una comprobación inicial de ingeniería, indicar el peso del equipo, la disposición del punto de montaje, las RPM de funcionamiento o la frecuencia de vibración medida, el movimiento permitido y la condición de choque.

A partir de estos valores, se puede estimar la carga por punto de montaje, la frecuencia natural objetivo y la desviación estática requerida antes de evaluar un modelo de aislante específico.