Contribución a la caracterización de aisladores de vibraciones de malla metálica

Abstract

El aislamiento de vibraciones es una parte fundamental del diseño de máquinas. Este aislamiento se aborda con la interposición de distintos elementos resilientes, los aisladores, cuya función es disminuir la amplitud de las vibraciones mecánicas que se transmiten desde un emisor a un receptor. Para un diseño eficiente y eficaz de los aisladores, es fundamental poder predecir el comportamiento de estos, para lo cual es necesario, en primer lugar, caracterizar con la suficiente precisión el comportamiento de dichos aisladores, y, después, modelizar ese comportamiento matemáticamente de forma que pueda ser implementado dentro de las herramientas de simulación dinámica. Además, la caracterización permite profundizar en el conocimiento de los principios físicos de su funcionamiento. Existen numerosos tipos de aisladores, y, aunque en realidad ninguno tiene un comportamiento perfectamente lineal, en algunos casos se puede aproximar como tal. No obstante, en otros casos no es posible asumir un comportamiento lineal, lo que dificulta notablemente la caracterización de estos. Este último es el caso de los aisladores de vibraciones de malla metálica, también llamados de cojín metálico, los cuales tienen un carácter no lineal y su comportamiento no es del todo entendido, y, por ello, su caracterización resulta compleja. No obstante, las características de este tipo de elemento aislador son de gran interés para su utilización en muy variadas aplicaciones. En este trabajo se lleva a cabo un estudio experimental con el objetivo de contribuir a la caracterización del comportamiento de este tipo de aisladores, estudiando el efecto que distintas condiciones de funcionamiento y de parámetros constructivos tiene en su respuesta dinámica, mediante ensayos de laboratorio tanto cuaestáticos como dinámicos.

Vibration isolation is a fundamental part of machine design. This isolation is approached with the interposition of various resilient elements, the isolators, whose function is to reduce the amplitude of mechanical vibrations transmitted from a emitter to a receiver. For an efficient and effective design of the isolators, it is essential to be able to predict their behavior, for which it is necessary, firstly, to characterize with sufficient precision the behavior of these isolators, and then to model this behavior mathematically so that it can be implemented within the dynamic simulation tools. In addition, characterization allows to deepen the knowledge of the physical principles of their operation. There are numerous types of isolators, and, although in reality none of them have perfectly linear behavior, in some cases it can be approximated as such. However, in other cases it is not possible to assume linear behavior, which makes their characterization very difficult. The latter is the case of metal mesh vibration isolators, also called metal cushion isolators, which have a non-linear character and their behavior is not fully understood, and, therefore, their characterization is complex. However, the characteristics of this type of isolator element are of great interest for its use in a wide variety of applications. In this work, an experimental study is carried out with the aim of contributing to the characterization of the behavior of this type of insulators, studying the effect that different operating conditions and construction parameters have on their dynamic response, by means of quasi-static and dynamic laboratory tests. Keywords: Vibration isolation, characterization, metal mesh isolators, nonlinearity, quasi-static tests, dynamic tests.