Zetina Muñoz José Roberto Diseño Práctico de Cimentaciones Sujetas a Vibración Producida por Maquinaria México 2011

A mi mejor amiga y compañera, a mi esposa
Lupín, por su paciencia, comprensión y cariño,
por el mucho tiempo que le he robado para la
realización de este trabajo.
A mis hijos Marisol y Josemaría y a mi yerno
Gerardo.
Y por supuesto a mi futura nieta Lucía, que ya la
esperamos con mucho amor.

ACLARACIONES
La intención de éste trabajo es mostrar al lector como diseñar una
cimentación de concretoreforzado pare maquinaria por medio de un
procedimiento práctico.
Se considera que este forma de diseño tendrá utilidad debido a la poca
Información existente sobre el tema, sirviendo tanto a los estudiantes de
ingeniería como a los Ingenieros que requieran una guía para el diseño de
este tipo de problemas.
Es importante destacar le importancia de un diseño satisfactorio en este tipo
decimentaciones pues las fallas en éstas acarrean pérdidas económicas tales
como daño a la maquinaria, interrupción de le producción, etc.
En el diseño se he seguido un procedimiento práctico sin profundizar en la
teoría matemática de vibraciones ni en le dinámica de cuerpos sólidos, sino
recurriendo a Diagramas, Figuras y Tablas que se apoyen en dichos estudios
para estar en condiciones de dar une soluciónaceptable al problema.
Este trabajo esta apoyado en su mayoría en el texto ”Foundations For
Reciprocants Machines” de K. Irish y W. P. Welker (lnglaterra, 1967).
El texto y gran parte de este trabajo ha sido readaptado y vuelto a analizar
por el Ing. José Roberto Zetina Muñoz, basado en otros trabajos previos (ver
Bibliografía).
México, D.F. Enero 2011

Diseño Práctico de Cimentaciones Sujetas aVibración Producida por Maquinaria

DEFINICIONES
A lo largo de este trabajo se usarán varios términos los cuales es necesario
entender en su significado exacto.
VIBRACIONES.- Vibración es un estado continuo de oscilación el cual ocurre a
intervalos o períodos constantes, es decir con una frecuencia regular.
CICLO.- Un ciclo describe una oscilación completa esto es, un modelo
completo de amplitudde vibración descrita en cada ciclo.
FRECUENCIA.- La frecuencia (fx, fy, fz, f, f y f) es el número de ciclos
repetidos en unidades de tiempo, y se expresa en ciclos por minuto (c.p.m.)
AMPLITUD.- La amplitud de vibración (Ax, Ay, Az, A A y A) describe la
máxima extensión del movimiento producido, es decir, el máximo
desplazamiento de la posición de reposo (ver Fig. 1 (a)). Este movimientoes a
veces predominantemente vertical u horizontal, o puede ser descompuesto
en estos vectores.
VIBRACIÓN LIBRE.-La vibración libre se inicia por una sola aplicación de una
fuerza externa. Continúa a una frecuencia constante pero con una amplitud
cada vez menor.
VIBRACIÓN FORZADA.- La vibración forzada es una vibración, la cual es
mantenida constante por Ia aplicación de una fuente de energíaexterna.
Esta sustituye a la energía perdida dentro del sistema debido a la disminución
de la amplitud de onda interna y es el tipo de vibración experimentada con la
maquinaria industrial.
FRECUENCIA NATURAL.- Es la frecuencia con la cual un cuerpo vibra
naturalmente cuando esta sujeto a la aplicación de una fuerza externa. Un
buen ejemplo es la vibración de una horquilla la cual, independientemente
dela magnitud del soplo, dará la misma nota, esto es, vibrará a la misma
Frecuencia.
FRECUENCIA DE FORZAMIENTO.- La frecuencia de forzamiento o frecuencia
excitante es la frecuencia de la Fuerza la cual causa la excitación del sistema.
José Roberto Zetina Muñoz

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Diseño Práctico de Cimentaciones Sujetas a Vibración Producida por Maquinaria

RESONANCIA.- Cuando un sistema esaccionado por una tuerza externa cuya
frecuencia coincide con la frecuencia natural del sistema, entonces
teóricamente la amplitud de vibración aumentaría y continuaría
incrementándose hasta el infinito. En la mayoría de los sistemas prácticos
existe un grado de amortiguamiento de la amplitud de ondas internas y un
máximo finito de máxima transmisibilidad se logra. El sistema maquinacimentación puede...