La mayoría de los problemas de selección de aisladores de vibración no son causados por una clasificación de carga incorrecta. Aparecen cuando el aislador se instala como parte de una máquina real.
Un motor desplaza el centro de gravedad hacia un extremo del bastidor. Una tubería restringe el movimiento. La máquina pasa por resonancia durante el arranque. Un aislador que parecía adecuado en la hoja de datos se comporta de manera diferente después de la instalación.
Los siguientes siete problemas merecen ser revisados antes de finalizar la disposición de montaje.
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Error Común |
Verificar Antes de la Selección |
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División equitativa del peso total |
Centro de gravedad real y cargas en las esquinas |
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Uso de RPM como única frecuencia |
Espectro de vibración medido |
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Selección de un soporte excesivamente blando |
Viaje restante después de la deflexión estática |
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Uso de un requisito para choque y vibración |
Datos de frecuencia y pulso de choque |
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Cambio de la orientación de montaje |
Datos direccionales de carga-deflexión |
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Pasar por alto tuberías y cables |
Caminos de derivación mecánicos |
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Tratar los datos del catálogo como rendimiento del sistema |
Probar la instalación ensamblada |
Tomemos una máquina de 200 kg en cuatro puntos de montaje. El cálculo rápido da 50 kg por soporte, y ese número a menudo se introduce directamente en la selección del aislador.
Funciona solo si la carga está razonablemente equilibrada.
Coloque un motor pesado hacia un extremo del bastidor y la situación cambia. Los soportes más cercanos al motor soportan más carga, se desvían más y pueden operar con una rigidez efectiva diferente.
Para un centro de gravedad desplazado, calcule primero las reacciones en las líneas de montaje delanteras y traseras. Luego determine la carga que soporta cada soporte.
Este es un mejor punto de partida que elegir cuatro aisladores idénticos basándose solo en la carga promedio.
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Las RPM son útiles, pero no son un espectro de vibración.
Un motor de 1.800 RPM tiene un componente rotacional de 1x a 30 Hz:
1.800 / 60 = 30 Hz
Una máquina real también puede mostrar componentes de 2x, frecuencia de paso de álabes, picos relacionados con desequilibrios o resonancia estructural. Una bomba y un motor montados en el mismo patín pueden introducir varias frecuencias significativas al mismo tiempo.
Esto se vuelve importante cuando una de esas frecuencias se acerca a la frecuencia natural del sistema aislado.
Donde haya mediciones de vibración disponibles, seleccione del espectro medido en lugar de solo de la velocidad del motor. Las RPM se utilizan mejor como la primera estimación, no como la entrada final.
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Una menor rigidez generalmente significa una mayor deflexión. Eso puede ayudar a reducir la frecuencia natural, pero el movimiento adicional necesita espacio físico.
Considere un soporte con 15 mm de viaje útil. Si el equipo instalado ya produce 10 mm de deflexión estática, no hay otros 15 mm disponibles para el movimiento dinámico.
El viaje restante debe acomodar la vibración operativa, el movimiento de arranque y parada, el desplazamiento por choque y las tolerancias de instalación.
Esta es una razón por la que un aislador muy blando puede parecer bueno en un cálculo de frecuencia pero fallar mecánicamente en la instalación real.
Verifique la posición deflectada del equipo, no solo las dimensiones sin carga que se muestran en el dibujo.
"Vibración de 5 g" y "choque de 30 g" son descripciones incompletas para la selección del aislador.
Para vibración continua, la frecuencia es importante. Una especificación útil normalmente incluye la frecuencia junto con la aceleración, velocidad o desplazamiento.
El choque necesita un conjunto de información diferente. Por ejemplo:
30 g, 11 ms, media seno, dirección vertical
es mucho más útil que simplemente indicar:
30 g
La duración del pulso y la forma de onda influyen en cómo el aislador y la masa soportada responden al evento.
Esta distinción es particularmente importante para equipos que operan normalmente en una plataforma estacionaria pero que también se transportan en camión, tren u otros sistemas móviles. El soporte debe controlar la vibración continua sin quedarse sin viaje durante el desplazamiento transitorio mayor producido por el choque.
Para este tipo de entorno combinado, un Aislador de Cable de Acero puede ser considerado porque el cable proporciona tanto deflexión elástica como disipación de energía histérica.
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Este error es fácil de cometer durante la disposición mecánica.
Un aislador encaja en los agujeros disponibles, por lo que su orientación se cambia para facilitar la instalación. Mecánicamente encaja; dinámicamente puede que ya no sea el mismo sistema.
Los aisladores de cable de acero, por ejemplo, pueden tener diferentes características de carga-deflexión dependiendo de cómo se cargan los bucles del cable. Un cambio en la orientación, por lo tanto, puede cambiar la rigidez, la deflexión y el movimiento disponible.
Utilice los datos de rendimiento para la dirección de carga prevista en lugar de asumir que el soporte se comporta de manera idéntica después de la rotación.
Esto debe verificarse durante el diseño de la disposición, antes de fijar los agujeros de montaje y las estructuras circundantes.
Una situación común de solución de problemas se ve así: los aisladores seleccionados se instalan correctamente, pero la reducción de vibración medida es mucho menor de lo esperado.
Antes de reemplazar los soportes, mire lo que cruza la interfaz de aislamiento.
Una tubería rígida conectada entre la máquina y la estructura fija puede transportar vibración alrededor de los aisladores. Lo mismo ocurre con un haz de cables, conductos, bandejas de cables, soportes o restricciones de seguridad fuertemente restringidos.
El soporte no está fallando necesariamente. La vibración ha encontrado otro camino.
Las conexiones flexibles deben organizarse de manera que puedan seguir el movimiento esperado del equipo sin convertirse en un soporte no intencionado.
Esto vale la pena verificarlo especialmente cuando el rendimiento calculado del aislador parece razonable pero el sistema instalado no coincide.
Una hoja de datos describe el aislador bajo condiciones de prueba especificadas. La máquina instalada agrega un bastidor, tolerancias de montaje, cables, tuberías, cargas cambiantes y modos estructurales que no formaron parte de esa prueba de componente.
Eso no hace que los datos del catálogo no sean fiables. Significa que los datos tienen un trabajo específico: reducir la selección a un modelo y configuración técnicamente razonables.
Para equipos críticos, la verificación final pertenece al nivel del sistema.
Ejecute el equipo a través de su rango operativo normal. Verifique el arranque y la parada. Observe los picos de vibración dominantes. Si el choque es parte del requisito, verifique que quede suficiente viaje bajo el pulso esperado.
Un componente puede cumplir su especificación mientras que la instalación completa aún necesita ajuste.
Para una selección preliminar, seis piezas de información generalmente responden a la mayoría de las preguntas importantes:
Peso del equipo y posición del centro de gravedad
Ubicaciones de los puntos de montaje
RPM de operación y, preferiblemente, datos de vibración medidos
Nivel de choque, duración del pulso y forma de onda
Movimiento disponible alrededor del equipo
Orientación de montaje prevista
A partir de ahí, el rango de carga requerido, la rigidez, la deflexión y el viaje se pueden verificar con los datos del aislador disponibles.
Si uno de estos insumos es desconocido, generalmente es mejor identificarlo primero que compensar más tarde seleccionando un soporte más grande o más rígido.