¿Qué es la transmisibilidad en el aislamiento de vibraciones?

La transmisibilidad (T) es la relación entre la fuerza transmitida y la fuerza perturbadora. T < 1 significa que el aislamiento es efectivo (se reduce la fuerza). T > 1 significa que el soporte amplifica la vibración, que se produce cerca de la resonancia. Un aislamiento eficaz requiere operar muy por encima de la frecuencia natural (ratio de frecuencia r > √2 ≈ 1,414).

¿Cómo elijo la rigidez de montaje adecuada?

La rigidez del soporte determina la frecuencia natural del sistema. Para un aislamiento eficaz, la frecuencia natural debe ser al menos 2,5–4 veces menor que la frecuencia de funcionamiento de la máquina. Menor rigidez = menor frecuencia natural = mejor aislamiento, pero un soporte demasiado blando provoca una deflexión estática excesiva e inestabilidad.

¿Cuál es una relación de amortiguación típica para los soportes de máquinas?

Relaciones de amortiguamiento típicas: soportes de goma ζ ≈ 0,03–0,10, aisladores de resorte ζ ≈ 0,01–0,03, resortes neumáticos ζ ≈ 0,02–0,05. Un mayor nivel de amortiguamiento reduce la amplificación de la resonancia, pero reduce ligeramente la eficiencia del aislamiento de alta frecuencia.

¿Por qué agregar masa de cimentación ayuda a reducir la vibración?

Aumentar la masa total (máquina + cimentación) reduce la frecuencia natural para la misma rigidez, lo que aumenta la relación de frecuencias. Esto eleva el sistema por encima de la resonancia, mejorando el aislamiento. Una cimentación más pesada también es más difícil de acelerar, lo que reduce directamente la amplitud de la vibración.

¿Qué sucede en la resonancia (relación de frecuencias r = 1)?

En resonancia, la transmisibilidad alcanza un pico drástico. Con una amortiguación baja (ζ = 0,05), T puede superar 10 veces la fuerza de perturbación, lo que significa que la fuerza transmitida es 10 veces mayor que la fuerza perturbadora. Por esta razón, las máquinas nunca deben operar a su frecuencia natural de montaje ni cerca de ella. Durante la aceleración y desaceleración, el breve paso por resonancia se controla aumentando la amortiguación.

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Vibración de la base de la máquina

Calcular la fuerza transmitida desde el desequilibrio de la máquina a la base, la relación de transmisibilidad, la frecuencia natural y la eficiencia del aislamiento de vibraciones.

Transmisibilidad Eficiencia de aislamiento Frecuencia natural

Resultados

Fuerza transmitida a la base

—

Relación de transmisibilidad T

—

Relación de frecuencia r = ω/ω_n

—

Frecuencia natural f_n

—

Fuerza de desequilibrio F_unbal

—

Eficiencia de aislamiento

—

Fuerza de desequilibrio

La fuerza centrífuga generada por el desequilibrio de la máquina:

Frecuencia natural

La frecuencia natural del sistema máquina-fundación en los soportes:

Donde k es la rigidez total del montaje (N/mm × 1000 → N/m), y m_total = metro_máquina + m_base.

Transmisibilidad

La relación entre la fuerza transmitida y la fuerza perturbadora, incluida la amortiguación:

r = ω/ω_n — relación de frecuencia
ζ — relación de amortiguamiento (adimensional)
T < 1 — el aislamiento es efectivo
T > 1 — amplificación (cerca de la resonancia)

Eficiencia de aislamiento

Ejemplo práctico

Ejemplo: Ventilador sobre cimientos de hormigón

Dada: Máquina 500 kg, Desequilibrio 3000 g·mm, 3000 RPM, Cimentación 2000 kg, k = 5000 N/mm, ζ = 0,05

ω = 2π × 3000 / 60 = 314,16 rad/s

F_{desequilibrado} = 3000 / 1e6 × 314,16² = 296,1 N

ω_n = √(5.000.000 / 2500) = 44,72 rad/s → f_n = 7,12 Hz

r = 314,16 / 44,72 = 7,02

T ≈ 0,0206, F_transmitido = 296,1 × 0,0206 = 6,1 N

Eficiencia de aislamiento = 97.9%

💡 Consejo: Para un aislamiento eficaz, se debe buscar una relación de frecuencia r > 3 (eficiencia de aislamiento > 88%). Esto significa que la frecuencia natural debe ser al menos 3 veces menor que la frecuencia de operación.

Vibración de la cimentación de la máquina | Fuerza transmitida

Publicado por Nikolai Shelkovenko sobre 15 de febrero de 2026 15 de febrero de 2026

Resultados

Fuerza de desequilibrio

Frecuencia natural

Transmisibilidad

Eficiencia de aislamiento

Ejemplo práctico