Herramienta de ingeniería gratuita #063
Calculadora de selección de soportes antivibratorios
Seleccione soportes de aislamiento de vibración según la masa de la máquina, la frecuencia de operación y el porcentaje de aislamiento objetivo. Calcule la rigidez requerida del soporte, el número de soportes y la deflexión estática.
Resultados
Transmisibilidad
La transmisibilidad T define la fracción de la fuerza de vibración transmitida a través de los soportes:
donde r = f/fn es la relación de frecuencias. Para el aislamiento (T < 1), necesitamos r > √2.
Frecuencia Natural Requerida
A partir del porcentaje de aislamiento objetivo, la frecuencia natural requerida es:
Rigidez requerida
Deflexión estática
Datos: Masa de la máquina = 500 kg, Frecuencia de operación = 25 Hz, Aislamiento objetivo = 90 %, 4 soportes
T = 1 − 0.90 = 0.10
r = √(1/T + 1) = √(11) = 3.317
fn = 25 / 3.317 = 7.54 Hz
ktotal = m × (2πfn)² = 500 × (2π × 7.54)² = 1,122 kN/m
kpor soporte = 1122 / 4 = 280.5 kN/m ≈ 280.5 N/mm
Deflexión estática = mg/k = 500 × 9.81 / 1,122,000 = 4.37 mm
⚠️ Nota: Esta calculadora asume un aislamiento sin amortiguamiento de un solo grado de libertad. Los soportes reales tienen amortiguamiento que reduce la amplificación de la resonancia, pero reduce ligeramente el aislamiento de alta frecuencia.
Seleccione los soportes antivibratorios en función de la masa de la máquina, la frecuencia de funcionamiento y el porcentaje de aislamiento deseado. El soporte debe tener una frecuencia natural muy por debajo de la frecuencia perturbadora: típicamente fn ≤ fd/√2 para obtener algún aislamiento, y fn ≤ fd/3 para un aislamiento del 90%.
Para maquinaria general, un aislamiento del 80–90% es habitual. Para equipos sensibles cercanos a instrumentos de precisión, se busca un 95%+. Un mayor aislamiento requiere soportes más blandos con mayor deflexión estática.
Frecuencia natural fn = (1/2π)√(g/δst), donde δst es la deflexión estática. Una deflexión de ~25 mm proporciona fn ≈ 3.1 Hz. Soportes más blandos = mayor deflexión = menor fn = mejor aislamiento.
Normalmente 4 soportes para máquinas rectangulares (uno por esquina). Utilice 3 para disposiciones triangulares y 6 para máquinas grandes o con distribución de carga desigual. Cada soporte asume una fracción de la carga total.
Demasiado rígido: Aislamiento insuficiente, la vibración se transmite a la cimentación.
Demasiado blando: Deflexión estática excesiva, posible inestabilidad y amplificación por resonancia durante el arranque o la parada. Los soportes deben sostener la carga con una deflexión aceptable.
Los procedimientos descritos en esta página fueron desarrollados y probados en campo por el equipo de Vibromera utilizando el Balanset-1A, un balanceador portátil de doble canal y analizador de vibraciones para el balanceo de rotores en sitio.
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Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko es ingeniero en análisis de vibraciones y fundador y director general de Vibromera. Desde hace más de 15 años balancea equipos rotativos en campo y no en un banco de pruebas: desbrozadoras, ventiladores industriales, trituradoras, centrífugas, ejes y husillos. De ese trabajo nacieron los instrumentos Balanset — se concibieron como una herramienta que el especialista puede llevar hasta la máquina y usar solo, en sitio, y no como equipo de laboratorio. Vibromera se fundó en 2017 y desde 2023 tiene su sede en Oporto, Portugal. Aquí se realizan el desarrollo, el ensamblaje y el soporte de la línea Balanset. El instrumento insignia es el Balanset-1A, un analizador portátil para el balanceo en uno y dos planos y para el diagnóstico de vibraciones. Nikolai participa personalmente en la atención al cliente, en la resolución de casos difíciles de balanceo y en el desarrollo del software. Trabaja con clientes de todo el mundo, en cualquier idioma.
