Elementos para el aislamiento de vibraciones en máquinas herramienta
Todas las máquinas industriales, independientemente de su tipología, deben estar aisladas correctamente. Aislar una máquina significa proteger todos sus componentes del elemento que emite la vibración (motor, compresor, bomba, etc) y de otros elementos o máquinas que estén situados a su alrededor. Para conseguirlo, el diseñador deberá tener en cuenta la ubicación de los elementos que van a evitar el paso de las ondas mecánicas al resto del equipo, evitando así posibles daños en máquinas, personas y productos.
Factores determinantes en el aislamiento de vibraciones
Los factores que determinan qué elemento debemos instalar son:
- Geometría de la máquina.
- Número de apoyos.
- Peso y centro de gravedad.
- Trabajo que realiza la máquina (produce esfuerzos radiales, axiales, cizalla y torsión).
- Entorno de trabajo; es decir, condiciones atmosféricas y espacio disponible.
En este artículo vamos a centrar la atención en el aislamiento de vibraciones en máquinas herramienta, una de las tipologías de maquinaria que más vibraciones emite. Funcionan neumática o hidráulicamente; y, cada uno de los actuadores, motores, bombas y la propia herramienta al conformar piezas, producen una serie de vibraciones que es preciso aislar.
Tipos de aislamiento de vibraciones en máquinas herramienta
Distinguimos dos grupos:
Aislamiento de vibraciones de la máquina al suelo
Uno de los elementos que hay que tener en cuenta en el contacto de la máquina con el suelo es el pie de máquina, un elemento que podemos encontrar en varios materiales. Para maquinaria pesada el más común y aconsejado es el pie de acero con un elemento de elastómero vulcanizado. El acero permite cargas muy elevadas trabajando a compresión y el elastómero, normalmente NR (caucho natural) o NBR (caucho de nitrilo), es el encargado de evitar el paso de las ondas mecánicas de la máquina al suelo.
Otros elementos muy utilizados son los “V Lager” y los “Machine Lager”. Los “V Lager”, o soportes en forma V, permiten aislar vibraciones en elementos muy pesados (desde 50 a 3200 Kg en carga axial). Están formados por una caperuza metálica que protege la parte de elastómero y son muy fáciles de instalar debido a su forma. Las durezas de caucho disponibles oscilan entre los 40 a los 65 Shore.
Los “Machine Lager” , o soporte rectangular para máquinas, aíslan elementos de mucho peso (desde 140 a 1600 Kg en carga axial o de compresión). La posibilidad de resistir la combinación entre cargas a compresión y cargas a cizalla de estos soportes permiten muy buen rendimiento y le proporcionan una larga vida útil al elemento bajo estas condiciones. La instalación de este tipo de elementos es muy sencilla ya que dispone de agujeros y roscas que permiten fijarlo al suelo y a la máquina. Las durezas disponibles oscilan entre los 45 y 70 Shore.
Aislamiento de los componentes dentro de la misma máquina
Por ejemplo es el caso del aislamiento de la bomba o motor con los otros componentes que forman el despiece de dicha máquina, ya sean electrónicos o mecánicos. Existe una amplia gama de elementos de aislamiento de vibraciones.
Los más comunes son los soportes o “mounts” dónde en función de la geometría o el espacio que se tenga para montarlos, podemos instalar tres tipos:
- Tipo A (macho/macho)
- Tipo B (macho/hembra)
- Tipo C (hembra/hembra)
Según la dureza del elastómero (normalmente 45 y 60 Shore), la intensidad y dirección de la carga, tendremos unas cargas máximas admisibles. En este caso la carga admisible máxima se puede dar a nivel axial.
Para el aislamiento de los elementos generadores de vibraciones con la instrumentación que contiene la máquina (electrónica, herramientas, etc), también podemos utilizar “soportes en forma de O” , formados por un anillo de caucho unido a unas placas con tornillos de fijación. Este diseño permite aislar oscilaciones de suspensión en el campo de bajas frecuencias y bajas cargas. Esto sucede a menudo en los aparatos de instrumentación y medición.
Estos soportes poseen diferentes características de muelle en las tres direcciones posibles de deformación, por lo que hay que estudiar qué dirección es la óptima para aislar correctamente la vibración. Están disponibles en NR desde 40 a 60 Shore.
Es fundamental asegurar la calidad de estos elementos, que van a ser determinantes para el buen funcionamiento de la máquina. Además, permiten evitar posibles problemas en la producción, que en caso de producirse podrían suponer importantes pérdidas a nuestros clientes.
Además de contar con muchas otras soluciones estándar para el aislamiento de vibraciones, en Epidor SRT tenemos opción de fabricar a petición de cliente, si nos proporciona la información adecuada (aplicación, especificaciones, diagramas esfuerzo/deflexión, etc).
