Vibraciones Mecanicas

Objetivo:
Al realizar este trabajo se reafirmaran y ampliaran lo visto en clase acerca del aislamiento de vibraciones y rotación de flechas o Whirliang. Con esto se busca comprender y entender mejor lo referente a estos temas, por ejemplo que es el aislamiento de vibraciones, para que se utiliza, cuando se debe utilizar, etc. También se mencionará algunas formas recomendadas para el aislamientode maquinaria dependiendo la función de esta.

En lo referente a la rotación de flechas se mostrará el tipo de desbalance que se puede dar en ellas, como se puede detectar, las causas por las que las flechas pueden arquearse a ciertas velocidades, etc.

Aislamiento de Vibraciones.
El aislamiento de una vibración es un proceso durante el cual los efectos de la vibración se hacen mínimos ose eliminan.
La función de un aislador de vibraciones consiste en reducir la magnitud de la fuerza transmitida de la máquina a su cimentación, o reducir la magnitud del movimiento transmitido de una cimentación vibratoria a la máquina.
El aislador reduce la amplitud de la vibración de la máquina. El aislador consiste esencialmente en un medio elástico de soporte de la carga (resorte) y un mediodisipador de energía (amortiguador).

Aislador

Maquina

Fuerza

a) Por fuerza de excitación. La fuerza de excitación es una fuerza vibratoria originada dentro de la máquina. El aislador reduce la fuerza transmitida a la cimentación.



Fuerza

Maquina

Movimiento

Aislador

b) Por movimiento de excitación. La fuerza de excitación es un movimiento vibratoriode la cimentación.


Movimiento

Modelo de un aislador típico
Las fuerzas vibratorias generadas por las máquinas y los motores son inevitables, sin embargo, su efecto sobre un sistema dinámico puede reducirse sustancialmente mediante el diseño adecuado de los resortes debidos al aislador.
En la figura F0 Sen t es la fuerza de excitación que actúa sobre el sistema, la fuerzatransmitida a través de los resortes y el amortiguador es:

F

cνx
mνt
FT kx F ф

FT2 = (Kx)2 + (cνx)2
FT=(KX)2+cνx2=kx1+cνk2
Puesto que la amplitud X desarrollada bajo la fuerza F0 Sen t esta dada por
X=F0k1-mν2k2+cνk2
FT=kF0k1-mν2k2+cνk21+cνk2
FT=F01+cνk21-mν2k2+cνk2=F01+2zνω21-νω2+2zνω2
La ecuación anterior se puede escribircomo
FTF0=1+2zνω21-νω2+2zνω2

A esta relación se le llama relación de amplificación.
Así pues en el aislamiento de una masa, el movimiento de un punto soporte es idéntico al aislamiento de las fuerzas perturbadoras. Cada una de estas relaciones esta referida como TRANSMISIBILIDAD DE UNA FUERZA O DE DESPLAZAMIENTO.
FTF0 es identico a xy
donde FTF0 es la relacion de amplitudes

Estas curvasmuestran que la transmisibilidad es menor que la unidad solamente para ν/>2
Por lo tanto este hecho considera que el aislamiento de vibraciones es posible solamente para ν/>2
De la figura se observa que un resorte no amortiguado es mejor o superior a un resorte amortiguado para reducir la transmisibilidad.
Algo de amortiguamiento es deseable cuando es necesario para variar la zona deresonancia, aunque grandes amplitudes pueden estar limitadas por paros.
Cuando el amortiguamiento es despreciable la transmisibilidad se reduce a:
TR=1νω2-1

Aislamiento de vibraciones
La manera más efectiva de aislar pasiva o activamente las vibraciones de las máquinas es asentarlas sobre una cimentación cuya base, en toda la superficie, descanse sobre material elástico.
Esto tiene varias eimportantes ventajas respecto a los sistemas tradicionales:
Se impone menor fatiga al suelo, ya que la carga esta uniformemente repartida sobre la superficie grande
Las vibraciones estructurales del piso se evitan en alto grado, lo cual conduce a una menor vibración en la máquina
En algunos casos es necesario aislar un equipo o base vibratoria (como en el caso de las mesas de calibración de...