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
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
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
m | Masa de la máquina | kg |
k | Rigidez total de todos los apoyos | N/mm |
n | Velocidad de la máquina (frecuencia perturbadora) | rpm |
zt | Razón de amortiguamiento ζ de los apoyos | — |
f0 | Amplitud de la fuerza perturbadora | N |
TR | Transmisibilidad | — |
FN | Frecuencia propia sobre los apoyos | Hz |
DS | Deformación estática de los apoyos | mm |
RF | Relación de frecuencias (perturbación ÷ propia) | — |
EF | Eficiencia del aislamiento | % |
FT | Fuerza transmitida al suelo | N |
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.