En la práctica, existen un gran número de situaciones en las que es posible reducir, pero no eliminar las fuerzas de carácter dinámico (variables en el tiempo) que excitan nuestro sistema mecánico dando lugar a la aparición de un problema de vibraciones. En este sentido, existen diferentes métodos o formas de plantear el control de las vibraciones

1. República Bolivariana De Venezuela
Ministerio del poder popular para la educación universitario ciencia y tecnología
Universidad Nororiental Privada Gran Mariscal de Ayacucho
Vibraciones de Maquinas
Sección. #1
CONTROL DE VIBRACIONES Y EJEMPLOS GRAFICOS
Barcelona, 23 de Junio del 2017

2. Tabla de Contenido
Introducción.......................................................................................................... 2
Contenido ............................................................................................................. 3
Control De La Vibración En La Fuente.................................................................3-4
Aisladores De Vibraciones Y Soportes De Aislamiento........................................ 4-6
Montaje Sobre Resortes....................................................................................... 6-9
Aisladores Elastometricos…............................................................................... 9-11
Almohadillas De Aislamiento ............................................................................ 11-13
Almohadillas De Goma..........................................................................................13
Conclusiones .................................................................................................... 14
Anexos .......................................................................................................... 15-20
Referencias Bibliográficas ..............................................................................21

3. 2
Introducción
En la práctica, existen un gran número de situaciones en las que es posible
reducir, pero no eliminar las fuerzas de carácter dinámico (variables en el
tiempo) que excitan nuestro sistema mecánico dando lugar a la aparición de
un problema de vibraciones. En este sentido, existen diferentes métodos o
formas de plantear el control de las vibraciones; entre todos ellos cabe
destacar:
 El conocimiento y control de las frecuencias naturales del sistema de cara a
evitar la presencia de resonancias bajo la acción de excitaciones externas.
 La introducción de amortiguamiento o de cualquier tipo de mecanismo
disipador de energía de cara a prevenir una respuesta del sistema excesiva
(vibraciones de gran amplitud), incluso en el caso de que se produzca una
resonancia.
 El uso de elementos aislantes de vibraciones que reduzcan la transmisión
de las fuerzas de excitación o de las propias vibraciones entre las
diferentes partes que constituyen nuestro sistema.

4. 3
Contenido
CONTROL DE LA VIBRACIÓN EN LA FUENTE
En un entorno industrial hay muchas fuentes de vibración: procesos de
impacto como el hincado de pilotes y explosiones; maquinaria rotatoria o
reciprocante; como motores, compresores y motores eléctricos; vehículos de
transporte como camiones, trenes, y aviones; el flujo de fluidos y muchos otros
elementos. A veces la presencia de vibración provoca desgaste excesivo de
cojinetes, formación de grietas, aflojamiento de sujetadores, fallas estructurales y
mecánicas, mantenimiento frecuente y costoso de máquinas, fallas electrónicas
por la ruptura de juntas soldadas y abrasión del aislamiento alrededor de
conductores eléctricos, lo que provoca cortos.
La exposición ocupacional de humanos a la vibración produce dolor,
incomodidad y eficiencia reducida. En ocasiones se puede eliminar la vibración
con base en el análisis teórico. Sin embargo, los costos de manufactura
implicados en la eliminación de la vibración pueden ser demasiado elevados; un
diseñador debe comprometerse entre una cantidad de vibración aceptable y un
costo de manufactura razonable.
En algunos casos, la fuerza de excitación o de sacudimiento es inherente a
la máquina. Una fuerza de excitación relativamente pequeña puede provocar una
respuesta indeseablemente grande cerca de la resonancia, sobre todo en
sistemas levemente amortiguados. En estos casos la magnitud de la respuesta se
puede reducir significativamente utilizando aisladores y absorbedores de masa
auxiliares.
Los niveles aceptables de vibración se suelen especificar en función de la
respuesta de un sistema no amortiguado de un solo grado de libertad sujeto a
vibración armónica. Los límites se muestran a continuación en la figura 1, llamada
nomógrafo de vibración, la cual muestra las vibraciones de las amplitudes de
desplazamiento, velocidad y aceleración con respecto a la frecuencia de vibración
y las normas de referencia que aplican para cada caso. (Ver fig. 1).
De esta manera, Lo primero que hay que explorar para controlar vibraciones es
tratar de modificar la fuente de modo que produzca menos vibración. Este método
puede no ser factible siempre. Algunos ejemplos de fuentes de vibración que no
pueden ser modificadas son la excitación por sismos, turbulencia atmosférica,
irregularidades en la carretera y combustión inestable en motores.

5. 4
Por otra parte, ciertas fuentes como el desbalance en máquinas rotatorias o
reciprocantes se pueden modificar para reducir las vibraciones. Esto se puede
lograr, por lo general, utilizando tanto un balanceo interno o un incremento en la
precisión de los elementos de la máquina, tal como se muestra. (Ver fig 2.).
El uso de tolerancias mínimas y un mejor acabado superficial de las partes de
la máquina (las cuales tienen movimiento relativo una con respecto a la otra)
hacen que la máquina sea menos susceptible a la vibración. Por supuesto, puede
haber restricciones económicas y de fabricación en el grado de balanceo que se
puede lograr o la precisión con la cual se pueden fabricar las partes de la
máquina. Consideraremos el análisis de máquinas rotatorias y reciprocantes
cuando hay desbalance e incluso las formas de controlar las vibraciones que
resultan de las fuerzas desbalanceadas.
Por lo tanto, para el control de vibraciones en la fuente se poseen diferentes
métodos que contribuirán a reducir la transmisión de vibración proveniente de la
fuente, entre ellos tenemos:
 Cambio de la frecuencia natural del sistema cuando no se puede modificar la
frecuencia forzada.
 Introducción de un mecanismo disipador de potencia con la adición de
amortiguadores hidráulicos o materiales viscoelásticos.
 Designación de un aislador que cambie la rigidez/amortiguamiento del sistema.
 Aplicación de una técnica de control activa.
 Designación de un absorbedor de vibración con la adición de una masa auxiliar
para absorber la energía de vibración de la masa original.
AISLADORES DE VIBRACIONES Y SOPORTES DE AISLAMIENTO
El aislamiento de la vibración es un proceso en el cual se reducen los
efectos indeseables de vibración. Básicamente, implica la inserción de un miembro
elástico (o aislador) entre la masa vibratoria (equipo o carga útil) y la fuente de
vibración de modo que se logre una reducción de la respuesta dinámica del
sistema sometido a condiciones específicas de excitación por vibración. Se dice
que un sistema de aislamiento es activo o pasivo según si se requiere o no
potencia externa para que el aislador realice su función.
Un aislador pasivo se compone de un miembro elástico (rigidez) y un
disipador de energía (amortiguamiento). Algunos ejemplos de aisladores pasivos
comprenden resortes metálicos, corcho, fieltro, resortes neumáticos y resortes
elastoméricos (caucho).

6. 5
La siguiente figura (Ver fig. 3) muestra soportes de resorte y neumáticos
típicos que se pueden utilizar como aisladores pasivos y a la derecha ilustra el uso
de aisladores pasivos en los soportes de soporte de una prensa punzonadora de
alta velocidad [8.25]. La síntesis óptima de aisladores de vibración se presenta en
las referencias [8.26-8.30]. Un aislador activo se compone de un servomecanismo
con un sensor, un procesador de señales y un actuador.
Un aislador activo se compone de un servomecanismo con un sensor, un
procesador de señales y un actuador.
El aislamiento de vibración se puede utilizar en dos tipos de situaciones. En
el primer tipo, el cimiento o base de una máquina vibratoria se protege contra
grandes fuerzas desbalanceadas. En el segundo tipo, el sistema se protege contra
el movimiento de su cimiento o base.
El primer tipo de aislamiento se utiliza cuando una masa (o máquina) se
somete a una fuerza o excitación. Por ejemplo, en prensas de forja y estampado,
grandes fuerzas impulsoras actúan en el objeto que se está formando o
estampando. Estos impactos se transmiten a la base o cimiento pero también a las
estructuras o máquinas circundantes o cercanas. También pueden provocar
incomodidad a los operarios de estas máquinas. Asimismo, en el caso de
máquinas reciprocantes y rotatorias, las fuerzas desbalanceadas inherentes se
transmiten a la base o cimiento de la máquina.
En tales casos, la fuerza transmitida a la base, Ft (t) varía armónicamente, y
los esfuerzos resultantes en los pernos también varían armónicamente, lo que
podría provocar fallas por fatiga. Incluso si la fuerza no es armónica, su magnitud
se tiene que limitar a valores permisibles seguros. En estas aplicaciones podemos
insertar un aislador (en la forma de rigidez y/o amortiguamiento) entre la masa
sometida a una fuerza o excitación y la base o cimiento para reducir la fuerza
transmitida a la base o cimiento. Esto se llama aislamiento de fuerza.
En muchas aplicaciones, el aislador también está previsto para que reduzca
el movimiento vibratorio de la masa sometida a la fuerza aplicada (como en el
caso de máquinas de forja y estampado). Por consiguiente, las transmisibilidades
tanto de fuerza como de desplazamiento de los aisladores llegan a ser importantes
para éstos. Esto se muestra gráficamente en la siguiente figura. (Ver fig. 4).
El segundo tipo de aislamiento se utiliza cuando se tiene que proteger una
masa contra el movimiento o excitación de su base o cimiento. Cuando la base se
somete a vibración, la masa m experimentará no sólo un desplazamiento x (t) sino
también una fuerza Ft (t). Se espera que el desplazamiento de la masa sea menor
que el desplazamiento de la base y (t).

7. 6
Por ejemplo, un instrumento o equipo delicado se tiene que proteger contra
el movimiento de su contenedor o paquete (como cuando el vehículo que
transporta el paquete experimenta vibración mientras transita por un camino
escabroso). La fuerza transmitida a la masa también se tiene que reducir. Por
ejemplo, el paquete o contenedor se tiene que diseñar apropiadamente para evitar
la transmisión de fuerzas grandes al delicado instrumento en el interior del
paquete para que no se dañe. La fuerza experimentada por el instrumento o masa
m (la misma que la fuerza transmitida a la masa m) es:
Donde y (t) es el desplazamiento de la base, x (t) – y (t) es el
desplazamiento relativo del resorte, y - es la velocidad relativa del
amortiguador.
En tales casos, podemos insertar un aislador (que proporcione rigidez y/o
amortiguamiento) entre la base sometida a una fuerza o excitación y la masa, para
aminorar el movimiento y/o fuerza transmitida a la masa. Por consiguiente, tanto el
aislamiento de fuerza como el aislamiento de movimiento también llegan a ser
importantes.
Es importante notar que la eficacia de un aislador depende de la naturaleza
de la fuerza o excitación. Por ejemplo, un aislador diseñado para reducir la fuerza
transmitida a la base o cimiento debido a fuerzas de impacto de forja o estampado
puede no ser efectivo si la perturbación es una fuerza desbalanceada armónica.
Asimismo, un aislador diseñado para manejar excitación armónica a una
frecuencia particular puede no ser efectivo para otras frecuencias u otros tipos de
excitación como excitación escalonada o gradual.
MONTAJE SOBRE RESORTES
Un aislador pasivo se compone de un miembro elástico (rigidez) y un
disipador de energía (amortiguamiento), donde los ejemplos más comunes
comprenden resortes metálicos, resortes neumáticos y resortes elastoméricos
(como el caucho).
El montaje de estos elementos también llamado Montaje Antivibratorio, se
caracteriza por poseer una densidad y rigidez lo más baja posible para crear la
mayor discontinuidad entre el elemento estructural que forma el apoyo de la
máquina y el tipo se solera o soporte. Cuanto más brusco sea este salto de
discontinuidad más efectivo habrá sido la suspensión elástica diseñada.
Ft - -

8. 7
En definitiva, el objetivo es evitar cualquier tipo de posible unión rígida en
los puntos de fijación o apoyo para evitar una posible patología vibroacústica.
Cuando un equipo genera vibración por la acción de fuerzas perturbadoras de sus
mecanismos, en el MA se ponen en juego cambios de energía cinética y potencial
a una frecuencia forzada a la suya propia de forma que a cada ciclo, parte de la
energía vibratoria se consume en forma de calor debido a su propia amortiguación
interna y otra gran parte de ella retorna al propio sistema por verse bloqueada su
transmisión.
Cabe hacer la salvedad que en ciertos equipos como el caso de
climatizadores nos encontramos que el propio fabricante incorpora montajes
antivibratorios a ciertos mecanismos como es el caso del grupo moto-ventilador.
Pues bien, si se realiza un montaje antivibratorio con idénticos elementos aislantes
no se puede considerar la posibilidad que aparezca resonancia ya que por un lado
los valores de amplitud que se generan son bajos y por otro lado el MA que
suspende todo el climatizador, considera las características estáticas y dinámicas
tanto del grupo moto-ventilador como de los demás mecanismos de dicho equipo.
Para el caso de máquinas que nos ocupa, de los tres montaje
antivibratorios mostrados en el esquema siguiente (Ver fig. 5), el que da mayor
prestaciones es el montaje mixto (3) formado por dos baterías de aislamiento
diferentes. La primera se encarga de aislar directamente la máquina reduciendo
directamente la vibración del equipo en un porcentaje muy elevado. La segunda
batería está compuesta por un montaje antivibratorio que impide el tránsito de
frecuencias no filtradas por la primera batería que coinciden con la gama audible.
El montaje con bancada (2) aporta inercia al MA aportando importantes
ventajas centradas en la estabilidad y linealidad en la transmisión del eje y
además reduce las amplitudes proporcionalmente al aumentar la masa de la
bancada. Se realizan estos montajes en ciertos equipos como grupos moto-
bombas de potencia mayor a 5 Kw, Roof-Top, etc. Por último, el montaje directo
(1) se realiza en pequeños equipos de poca envergadura como pueden ser
condensadoras domésticas o semidomésticas, cajas de ventilación y extracción,
fan–coils, etc.
El montaje sobre resortes se caracteriza por poseer dos funciones
principales: la función aislante y la función amortiguadora. De la determinada
proporción de ambas se diferenciará básicamente una familia de antivibradores de
las otras. La función aislante, consiste en oponer resistencia a la
propagación del movimiento oscilatorio producido por la fuerza de naturaleza
periódica generada por la máquina.

9. 8
En cambio, la función amortiguadora considera la transformación de la
energía vibratoria incidente en calor, debido a la acción de fuerzas de
disipación intrínsecas a los antivibradores.
Así, el antivibrador que básicamente sea elástico en más de un 90%
respecto a su componente amortiguadora, se denominará “aislador”, ejemplo
de ello tenemos los aisladores metálicos de muelle. Por el contrario,
los denominados amortiguadores son antivibradores cuya componente
amortiguadora puede ser del 5% al 10% como el caso de los amortiguadores
de caucho y caucho-metal, o bien hasta del 90% como el caso de los hidráulicos o
viscosos. Estos últimos se emplean para situaciones de arranque o parada con
fuertes amplitudes de oscilación.
Los equipos de instalaciones térmicas comparados con los de explosión
interna, poseen amplitudes de oscilación bastante más bajas aun considerando
situaciones de desequilibrio por regla general, claro está, existen excepciones
como el caso de los moto-ventiladores axiales en los cuales hay que considerar
el empuje axial. Por este motivo en situaciones en las que nos encontremos en
zonas críticas y muy críticas los antivibradores que sin lugar a dudas dan mayor
efectividad son los aisladores de muelles frente a los amortiguadores de
caucho.
Entre ambos sistemas podríamos establecer una línea fronteriza de
utilización desde el punto de vista frecuencia la cual colocaría a los
aisladores en el rango de frecuencias de 400 a 1500 r.p.m. mientras que a
partir de 1500 r.p.m. los amortiguadores viscoelásticos de caucho su resultado
es más notorio.
Ahora bien particularmente soy de la opinión, como resultado de
múltiples actuaciones que se han podido medir sus resultados, que adoptar un
sistema conjunto da resultados muy importantes como el ilustrado en la foto (Ver
fig. 6) , en la cual el aislador incorpora una base metálica de mayor superficie
que reduce la intensidad de la vibración remanente al forjado reforzado por la
adición en su parte inferior de una alfombrilla antivibratoria de caucho de baja
dureza. En realidad es adoptar a una escala más pequeña un sistema de MA
mixto, antes mencionado.
Por el contrario los sistemas de aisladores en los cuales se coloca un
amortiguador de caucho en el interior del muelle no aportan una ventaja sustancial
de mejora de aislamiento aunque aumenta su amortiguación y se consigue mayor
rigidez el sistema. En cuanto a los amortiguadores de caucho y derivados ya
desde hace años se está intentando compaginar sus diseños con las recientes
normativas medioambientales como la ISO 14000 en las que prima el
reciclado de los mismos.

10. 9
Por ello se está buscando soluciones en amortiguadores de caucho
que pueda con facilidad incorporar o no armaduras metálicas (VIBCON
MULTIPAD patentado) a diferencia del clásico silemblock de caucho-metal el cual
el reciclado de ambas partes soldadas térmicamente, es muy costoso o bien no
pueden realizarse mediante procesos ecológicamente viables.
AISLADORES ELASTOMETRICOS
Los aisladores elastoméricos están conformados por un conjunto de
láminas planas de elastómeros intercaladas con capas de acero. Las láminas de
elastómeros son vulcanizadas a las capas de acero y, por lo general, presentan
una sección circular o cuadrada (Ver fig. 7). Mediante esta configuración se logra
la flexibilidad lateral necesaria para permitir el desplazamiento horizontal relativo
entre la estructura aislada y el suelo (Ver fig. 8). La rigidez vertical del sistema es
comparable con la rigidez vertical de una columna de hormigón armado.
El comportamiento de los aisladores elastoméricos depende de la amplitud
de la deformación a la que son sometidos y, en menor grado, de la temperatura, el
envejecimiento y la frecuencia del movimiento. Existe una serie de tipos de apoyos
elastoméricos, entre ellos se encuentran los apoyos de goma natural (NRB,
Natural Rubber Bearing), los apoyos de goma de bajo amortiguamiento (LDRB,
Low-Damping Rubber Bearing) y alto amortiguamiento (HDRB, High-Damping
Rubber Bearing), y los apoyos de goma con núcleo de plomo (LRB, Lead-plug
Rubber Bearing).
Por otro lado, están los LDRB (aisladores elastoméricos de bajo
amortiguamiento que serían los más simples dentro de los elastoméricos)
presentan bajo amortiguamiento (2-5% como máximo), por lo que generalmente
se utilizan en conjunto con disipadores de energía que proveen amortiguamiento
adicional al sistema.
Estos dispositivos presentan la ventaja de ser fáciles de fabricar. También,
están los aisladores con núcleo de plomo, LRB, que son aisladores elastoméricos
similares a los LDRB pero poseen un núcleo de plomo, ubicado en el centro del
aislador, que permite aumentar el nivel de amortiguamiento del sistema hasta
niveles cercanos al 25-30%. Al deformarse lateralmente el aislador, durante la
acción de un sismo, el núcleo de plomo fluye, incurriendo en deformaciones
plásticas, y disipando energía en forma de calor.

11. 10
Al término de la acción sísmica, la goma del aislador retorna la estructura a
su posición original, mientras el núcleo de plomo recristaliza. De esta forma, el
sistema queda listo para un nuevo evento sísmico. Igualmente, se encuentran los
aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento, HDRB, tienen láminas de
elastómeros, las cuales son fabricadas adicionando elementos como carbón,
aceites y resinas, con el fin de aumentar el amortiguamiento de la goma hasta
niveles cercanos al 10-15%. Presentan mayor sensibilidad a cambios de
temperatura y frecuencia que los tipos LDRB y LRB.
A su vez, estos presentan una mayor rigidez para los primeros ciclos de
carga, que generalmente se estabiliza luego del tercer ciclo. Estos dispositivos, al
igual que los dispositivos tipo LRB, combinan la flexibilidad y disipación de energía
en un solo elemento, con la característica de ser, relativamente, de fácil
fabricación.
Contar con hospitales que puedan permanecer operativos y puentes
estables que permitan la interconexión entre ciudades son condiciones
indispensables para la pronta recuperación de la población afectada después de
un devastador terremoto, como se demostró en las experiencias de Chile y Japón
en los últimos años, señalan expertos estructuralistas quienes sostienen la
importancia de que al boom de las construcciones en el país se sume el boom
tecnológico antisísmico.
Recordaron que el Perú, al igual que ambos países, se ubica en zona
altamente sísmica, solo que ellos han sufrido los embates de terremotos
recurrentes, y desde hace años comenzaron a emplear los sistemas de protección
de estructuras, como son los aisladores sísmicos de base en edificaciones y
puentes
El proyecto contempla aisladores sísmicos, sistema diseñado por SIRVE
S.A., de 70 cm y 85 cm de diámetro ubicados sobre las columnas del segundo
subterráneo (en el caso del edificio principal) y directamente sobre las fundaciones
(en el caso del edificio norte). El diseño del sistema de protección, quedó
constituido por 347 aisladores elastoméricos, de los cuales 18 (~5%) incorporarán
núcleo de plomo.
La incorporación del sistema de aislamiento permitió conseguir importantes
reducciones en casi todas las respuestas del edificio, destacando la reducción de
corte basal y el drift de entrepiso. Este último parámetro permite predecir un nivel
de daño de los elementos no estructurales muy bajo o nulo, durante un evento
sísmico severo. El aislamiento sísmico es un sistema ampliamente usado para la
protección sísmica de diversos tipos de estructuras.

12. 11
Numerosos estudios teóricos, análisis numéricos y ensayos de laboratorio
demuestran el excelente comportamiento que puede lograr este sistema en la
protección de estructuras sometidas a eventos sísmicos moderados y severos.
Adicionalmente, la efectividad de este sistema fue evidenciada por los registros de
la respuesta dinámica de los edificios con aislamiento de base sacudidos por los
sismos de Northridge en 1994 y Kobe en 1995.
Actualmente existen numerosas aplicaciones de sistemas de aislamiento de
base en países como Japón, Estados Unidos, Nueva Zelanda e Italia. Estas
aplicaciones corresponden principalmente a la construcción de nuevos edificios y
el mejoramiento sísmico de estructuras existentes.
Uno de los edificios en los que se demostró la factibilidad de los sistemas
de aislamiento sísmico es el Fire Command and Control Facility en Los Ángeles.
Este edificio es una central de emergencias que debe permanecer en operación
incluso después de un sismo extremo. Para su construcción se realizó una
comparación entre los esquemas de diseño convencional y de aislamiento sísmico
para proveer el mismo grado de protección.
En estos términos se estimó que el costo del edificio con aislamiento
sísmico era un 6% menor que el correspondiente al edificio con un diseño
convencional. La prueba más severa a la que fue sometido un edificio con
aislamiento sísmico hasta la fecha corresponde al hospital de docencia de la
Universidad de Southern California. El edificio está ubicado a 36 km del epicentro
del terremoto de Northridge, ocurrido en 1994 con una magnitud de 6.8 MW.
Durante el terremoto el terreno bajo el edificio alcanzó una aceleración
máxima de 0.49 g, mientras que las aceleraciones en el interior del edificio
estuvieron entre 0.10 g y 0.13 g. Esto significa que la estructura fue aislada en
forma efectiva de los movimientos del suelo, teniendo en cuenta que estos
movimientos fueron lo suficientemente intensos como para provocar daños
importantes en edificios adyacentes.
A diferencia de las técnicas convencionales de reforzamiento de edificios
existentes, con el aislamiento sísmico se busca reducir la demanda a niveles en
los que la capacidad existente en la estructura sea suficiente para resistir las
cargas. Esta técnica es particularmente apropiada para la protección de edificios
con valor histórico.
ALMOHADILLAS DE AISLAMIENTO
Las almohadillas de aislamiento son adecuados para equipos mecánicos
montados en el suelo que generan vibraciones de alta frecuencia, por ejemplo,
bombas, enfriadores, compresores, ventiladores centrífugos, unidades ventilador-
serpentín, aparatos de ventilación, unidades de ventilación de baja presión, etc.

13. 12
Algunas almohadillas de aislamiento de vibración son fabricadas con hasta
5 mm (3/16”) de deflexión con 380 kPa (55 psi). Si se requieren deflexiones más
altas las almohadillas puede ser apilado con placas de acero entre las capas.
Existen varias almohadillas para máquinas disponibles en el mercado con el
único propósito de disminuir el sonido y la vibración. Las vibraciones pueden dañar
en gran medida las partes internas como los rodamientos, los engranajes y ejes de
algunas máquinas. Por lo tanto, es primordial bloquear todas las altas vibraciones
generadas por estas máquinas. Lo interesante surge al seleccionar la almohadilla
adecuada para solucionar el problema.
Las vibraciones de generadores pueden viajar a través de toda la estructura
del edificio y causar muchas molestias a los habitantes o trabajadores de éste. De
manera similar, un compresor grande montado en el techo de una fábrica puede
crear un gran número de vibraciones durante sus intermitentes encendidos y
apagados.
Mientras se puedan reducir las vibraciones de estas máquinas al seguir los
esquemas de mantenimiento adecuados, el hecho es que eventualmente cuando
las máquinas como generadores, compresores, motores y bombas, etc. vayan
teniendo más años de funcionamiento, los costos de mantenimiento incrementarán
y el tiempo sin actividad por este mismo factor. En este escenario, las vibraciones
no se pueden evitar en su totalidad, pero sí disminuir.
Las almohadillas están fabricadas con materiales para absorber la vibración
como resortes, hule, corcho o neopreno para disminuir de manera eficaz la
vibración (Ver fig. 9). La más grande ventaja de estas almohadillas antivibración
es que aíslan efectivamente todas las vibraciones que se producen por las
máquinas. De este modo, las vibraciones generadas por la máquina no pasan de
las almohadillas antivibración, controlan, absorben y aíslan muy bien las
vibraciones nocivas y molestas que se transmiten de estas máquinas.
El uso de estas almohadillas de aislamiento básicamente suele suponer la
introducción de un elemento elástico (aislante) entre la masa vibrante y la fuente
de vibración, de forma que se consigue reducir la magnitud de la respuesta
dinámica del sistema, bajo unas determinadas condiciones de la excitación en
vibración. Un sistema de aislamiento de vibraciones puede ser activo o pasivo,
dependiendo de si se precisa una fuente externa de potencia o no para que lleve a
cabo su función.

14. 13
En este caso se trata de un control pasivo el cual está formado por un
elemento elástico (que incorpora una rigidez) y un elemento disipador de energía
(que aporta un amortiguamiento). Ejemplos de aislantes pasivos son: un muelle
metálico, un corcho, un fieltro, un resorte neumático, un elastómero, entre otros.
ALMOHADILLAS DE GOMA
Las almohadillas de goma se utilizan comúnmente para amortiguar y aislar
vibración adicional durante cargas pesadas y livianas. Es una perfecta solución de
bajo costo que salvará a su compresor de un desgaste innecesario. Comúnmente
son fabricadas de materiales tales como: neopreno, caucho y goma elástica
incluyendo en algunos casos aleaciones de materiales. (Ver fig. 10).
Estas almohadillas también son utilizadas en muchos casos en toda unión
de máquinas y cualquier componente de la instalación al forjado del elemento
aislante, interponiendo un elemento de rigidez y masa completamente diferente
de los que posee la instalación en general y la estructura de apoyo.
Puesto que las impedancias mecánicas son muy diferentes, se producen
fenómenos de disipación de energía por reflexión y fricción provocando que
se produzca una atenuación de la energía transmitida al entorno. Como se
observa en el cuadro adjunto (Ver fig. 11), la impedancia específica del acero
es de 1000 veces más grande que la del caucho de inferior dureza. Si lo
tratásemos en dB diríamos que el acero tiene un nivel de 30,5 dB más, respecto al
caucho más blando.

15. 14
Conclusiones
En ciertas aplicaciones de carácter estructural, también es posible introducir
amortiguamiento a través de las uniones. Por ejemplo, las uniones atornilladas o
remachadas, al permitir un cierto deslizamiento entre superficies, disipan más
energía en comparación con las uniones soldadas. Por lo tanto, de cara a
aumentar el amortiguamiento de una estructura (su capacidad de disipación de
energía) resultan más recomendables las uniones atornilladas o remachadas.
Sin embargo, este tipo de uniones reducen la rigidez del sistema y generan
mayores problemas de corrosión como consecuencia de las partículas que se
desprenden debido precisamente a ese deslizamiento en la unión. Pese a todo, si
se precisa diseñar una estructura con un valor alto del amortiguamiento, estas
uniones deben ser una posibilidad a tener en cuenta.
Otra posibilidad es hacer uso de materiales viscoelásticos que proporcionan
valores muy altos de amortiguamiento interno. Cuando se emplean este tipo de
materiales en el control de vibraciones, se les hace estar sometidos a la acción de
tensiones de cortante o tensiones principales.
Existen diferentes tipos de disposiciones. La más sencilla es colocar una
capa de material viscoelástico sujeta a otra de material elástico. Otra, más habitual
y que da muy buenos resultados, es la formada por una capa de viscoelástico
entre dos de material elástico. Una desventaja importante asociada al uso de los
materiales viscoelásticos es que sus propiedades mecánicas se ven muy
afectadas por la temperatura, la frecuencia de las cargas aplicadas sobre ellos y la
tensión a la que están sometidos.

16. 15
Anexos
Fig. 1: Nomografía y criterios de Vibración.

17. 16
Fig. 2: Balanceo de un disco.
Fig. 3: A la izquierda: Soportes de resorte y neumáticos típicos. A la derecha:
soportes de soporte de una prensa.

18. 17
Fig. 4: Aislamiento de Vibración.
Fig. 5: Montajes antivibratorios.
Fig. 6: Aislador VIBCON con base metálica con caucho en su parte inferior.

19. 18
Fig. 7: Aislador Elastometrico.
Fig. 8: Estructura Aislada.

20. 19
Fig. 9: Almohadilla de Aislamiento.
Fig. 10: Almohadilla de Goma.

21. 20
Fig. 11: Tabla de Impedancia Acústica Especifica.

22. 21
Referencias Bibliográficas
 SINGIRESU S. RAO. “Vibraciones Mecánicas”; Ed Edunsa; 5tª edición,
Octubre (1994).
 LOPEZ, V. “Técnicas de Aislamiento Vibratorio”; Ed Edunsa; 2ª edición,
Octubre (1994).
 COSTA, J. “Curso de Vibraciones Mecánicas” ed. Reverté; (1994).
 PERRY. Manual del Ingeniero Mecánico”; ed. McGraw-Hill; 6ª edición
(1998).
 GONZÁLEZ, J.A. (1984): Teoría y práctica de la lucha contra la vibración.
Madrid. C.S.I.C. HUFNAGEL, W. (1992): Manual del Aislamiento.