Ventiladores
Las Vibraciones II

Preliminares

Cuando una máquina se instala en su ubicación definitiva, la estructura que la soporta puede ser un medio perfecto para transmitir sus vibraciones y llevarlas a distancias considerables, causando problemas de ruido y vibración en recintos alejados.

Es por ello necesario colocar una barrera adecuada entre máquina y estructura que evite la propagación de la energía de las vibraciones. Estas barreras son los aislantes de vibraciones, muchas veces llamados "silent-blocks".

Volvamos al motor desequilibrado fig. 16. Si se une directamente a la base sin ningún muelle, toda la fuerza del desequilibrio se transmitirá a la estructura que la soporta. Decimos entonces que la "transmisibilidad" es igual a 1 ó del 100%, entendiéndose ésta como la relación entre la fuerza transmitida y la causante de la vibración. Asimismo diremos que el "aislamiento" es cero, definido como la diferencia hasta 1 o 100 de transmisibilidad en tanto por uno o en t%.

Supongamos ahora que los datos de la experiencia que simulamos con el motor y los muelles, los transformamos en transmisibilidad dividiendo la fuerza que realizan los muelles, igual a Kx0 por la fuerza del desequilibrio mw²r. Si estos datos los representamos, no en función de la velocidad de rotación, sino en función de ésta, dividida por:

obtendremos la gráfica de la fig. 22.

Fig. 22

En ella podemos ver que si los muelles son de una rigidez suficientemente baja como para que el número adimensional,

Fig. 18

esté por encima de , tendremos que la transmisibilidad será <1 y por tanto habrá aislamiento, mientras que si está por debajo de , habrá amplificación de la fuerza de desequilibrio y en consecuencia no se cumplirá nuestro objetivo de aislar.

Para el caso de vibraciones verticales, la relación entre la frecuencia natural:

y la deflexión que tienen los muelles por causa del peso del motor (deflexión estática d0 ) es muy simple.

Esto nos permite relacionar esta fórmula con la fig. 22 y construir el ábaco de la fig. 23 que relaciona la velocidad de la máquina, la transmisibilidad, el aislamiento y la deflexión estática.

Fig. 23

Por ejemplo si montamos un ventilador sobre unos muelles y se produce una deflexión de 10 mm y la velocidad de giro es de 700 rev/min, los muelles proporcionarán un asilamiento del 80%, que es equivalente a decir que sólo transmitirán el 20% de la fuerza perturbadora.

Volviendo a la fig. 22 podremos darnos cuenta de que al poner en marcha la máquina o al pararla, el valor de la abscisa variará desde cero hasta la zona de aislamiento o al revés. Esto lleva consigo el hecho de pasar por la resonancia, lo cual significa que la fuerza es amplificada y en consecuencia transmitida a la estructura. Naturalmente esto no es bueno aunque se produzca de modo transitorio.

Para subsanar este problema podemos dotar a los muelles amortiguación.