Paritian

Mecánica

Calculadora de la Transmisibilidad en el Aislamiento de Vibraciones (Máquina sobre Apoyos de Goma)

Frecuencia propia, deformación estática y la parte de la fuerza de vibración que llega al suelo, en una máquina sobre muelles o apoyos de goma, con la curva de transmisibilidad frente a la velocidad.

Resultados

Transmisibilidad 0,093
Frecuencia propia sobre los apoyos 7,12 Hz
Deformación estática de los apoyos 4,90 mm
Relación de frecuencias (perturbación ÷ propia) 3,51
Eficiencia del aislamiento 90,7 %
Fuerza transmitida al suelo 93 N
¿Está aislando? Sí: por encima de √2 veces la frecuencia propia
Cómo varía
TransmisibilidadVelocidad de la máquina (frecuencia perturbadora) 128 – 2135. Transmisibilidad: 1,0988 → 0,0465746; 1: 1 → 1Transmisibilidad10246810500100015002000Velocidad de la máquina (frecuencia perturbadora) (rpm)

La línea discontinua marca el valor que ha escrito.

Qué hace esta herramienta

Una máquina sobre apoyos es una masa sobre un muelle, y los apoyos solo aíslan cuando la velocidad de la máquina supera √2 veces la frecuencia propia; por debajo amplifican, con un pico en la resonancia (r = 1). Por encima de √2 la transmisibilidad baja, y por eso la regla habitual es elegir apoyos blandos que sitúen la frecuencia propia tres o cuatro veces por debajo de la velocidad de servicio. El amortiguamiento reduce el pico de resonancia pero sube algo la fuerza transmitida a alta velocidad. Como la frecuencia propia depende de la deformación estática (f_n ≈ 15,8 ÷ √δ, con δ en mm), un apoyo blando es simplemente uno que cede mucho.

Fórmula

f_n = (1 ÷ 2π) √(k ÷ m) · r = f ÷ f_n · T = √[(1 + (2ζr)²) ÷ ((1 − r²)² + (2ζr)²)] · isolation only above r = √2

Variables

SímboloSignificadoUnidad
mMasa de la máquinakg
kRigidez total de todos los apoyosN/mm
nVelocidad de la máquina (frecuencia perturbadora)rpm
ztRazón de amortiguamiento ζ de los apoyos—
f0Amplitud de la fuerza perturbadoraN
TRTransmisibilidad—
FNFrecuencia propia sobre los apoyosHz
DSDeformación estática de los apoyosmm
RFRelación de frecuencias (perturbación ÷ propia)—
EFEficiencia del aislamiento%
FTFuerza transmitida al sueloN
ST¿Está aislando?—

Ejemplo resuelto

  • Masa de la máquina200 kg
  • Rigidez total de todos los apoyos400 N/mm
  • Velocidad de la máquina (frecuencia perturbadora)1500 rpm
  • Razón de amortiguamiento ζ de los apoyos0,05
  • Amplitud de la fuerza perturbadora1000 N
  • Transmisibilidad0,093
  • Frecuencia propia sobre los apoyos7,12 Hz
  • Deformación estática de los apoyos4,90 mm
  • Relación de frecuencias (perturbación ÷ propia)3,51
  • Eficiencia del aislamiento90,7 %
  • Fuerza transmitida al suelo93 N
  • ¿Está aislando?Sí: por encima de √2 veces la frecuencia propia

Limitaciones

  • El resultado es una estimación basada solo en los valores introducidos. Las situaciones reales suelen incluir factores que esta calculadora desconoce.
  • La fórmula supone condiciones ideales: sin pérdidas por fricción, sin resistencia del aire y sin pérdidas de rendimiento salvo que las introduzca.