Ver 3ª PARTE
Amplitudes permitidas
Limitaciones de la amplitud de la vibración para eludir daños a la maquinaria
Estas deben ser especificadas por
el fabricante y en ningún caso serán excedidas. Donde el fabricante no
especifica límites, puede considerarse que las cimentaciones satisfaciendo los
siguientes criterios de amplitud proporcionarán una base satisfactoria para la
maquinaria.
Las limitaciones de la amplitud de las vibraciones evitarán daños a la maquinaria
El daño en edificios próximos
debidos a la resonancia son despreciables si la amplitud de las vibraciones en
las bancadas es menor que 200 micras a frecuencias inferiores a 20 Hz, donde la
frecuencia de perturbación excede los 20 Hz, puede ser necesaria una amplitud
menor para ciertas instalaciones.
Limitación de la amplitud de las vibraciones para evitar molestias a las personas
Para máquinas de baja velocidad,
es improbable que las cimentaciones satisfaciendo el punto previo produzcan
vibraciones de suficiente amplitud para molestar a las personas.
Limitaciones de amplitud para evitar asentamientos
Para la mayoría de tipos de suelo,
las cimentaciones para máquinas de baja velocidad diseñadas para amplitudes
limitantes de 200 micras no sufrirán asentamientos no previstos debido a cargas
dinámicas. En caso de algunos suelos como las arenas o limos en conjunción con
tablas de agua, hay posibilidad de que ocurran asentamientos significativos. En
tales casos será preferible consolidar las cimentaciones.
Montajes antivibratorios
Donde no sea practicable diseñar
unas cimentaciones que consistan simplemente en bloques de hormigón descansando
sobre suelos naturales para satisfacer las características dinámicas puede ser
posible reducir las vibraciones transmitidas a niveles aceptables por medio de
montajes anti-vibraciones. Dependiendo de la naturaleza de la maquinaria y la
instalación, puede usarse un montaje antivibratorio:
a) Entre
maquinaria y cimentación, y
b) Entre
un bloque de cimentación y sistema de soporte.
Análisis de vibración libre
Un análisis de vibración libre se
llevará a cabo para calcular las frecuencias naturales y formas de la cimentación.
La frecuencia natural más alta calculada será al menos un 10 % más alta que la
frecuencia de operación de la máquina. La amortiguación puede ser despreciada
para el propósito de análisis de vibración libre.
Criterio de frecuencia
El siguiente criterio de frecuencia debe ser controlado:
La frecuencia natural fundamental estará al menos un 20 %
desplazada de la velocidad de operación de la máquina.
Esto es:
fn < 0,8 fm o fn > 1,2 fm
Donde:
fn = Frecuencia natural del la cimentación, y
fm = Velocidad de operación de la máquina
Sin embargo, es preferible mantener una separación de
frecuencia del 50 %.
Factor de servicio
Y cuando no se posible definir
exactamente la ocurrencia o magnitudes, es deseable para el motor tener alguna
capacidad de reserva. Para tener en cuenta esto, un factor, conocido como
“factor de servicio”, debe ser considerado cuando se seleccione el tamaño de un
motor. Un factor de servicio en el rango del 10 – 15 % es considerado adecuado.
Con este factor de servicio, normalmente no es necesario más reducción de
potencia.
El factor de servicio es un
multiplicador que se aplica a la potencia nominal del motor para indicar un
incremento en la salida de potencia (o capacidad de sobrecarga) que el motor es
capaz de proporcionar ciertas condiciones algunas de las cuales se mencionan
más arriba.
Cualquier factor de servicio
mayor de 1 debe ser indicado en la placa del motor: en algunos casos la
corriente de funcionamiento cargando al factor de servicio también es indicado
en la placa como amperios de factor de
servicio o SFA.
En la descripción anterior, es en
las condiciones ciertas donde pueden ocurrir problemas. El factor de servicio
no está previsto como incremento general en la potencia del motor. En la
mayoría de los casos, un motor de 10 kW con un factor de servicio de 1,15 no
será tratado como un motor de 11,5 kW y no se considera aceptable para
aplicación a una bomba o ventilador con este factor de servicio para operar
continuamente a 11 kW.
National Electrical Manufacturer’s
Association (NEMA) standard for motors, NEMA MG-1, establece las condiciones de
operación requeridas para un rendimiento apropiado y vida útil normal en
motores AC. Los motores están diseñados para transmitir sus kW nominales bajo
variaciones de voltaje del 10 % y variaciones de frecuencia del 5 % respecto a
la nominal. La variación combinada de voltaje y frecuencia se limita a un 10 %.
Cuando operan dentro de estos límites, con carga de eje o menos que la nominal,
la corriente del motor y temperatura del devanado quedará dentro de sus valores
nominales, y la vida útil esperado. NEMA MG-1 también define los límites para
operación de un motor AC dentro del rango del factor de servicio. El primero de
estos es que el voltaje nominal y la frecuencia deben mantenerse.
Muchas instalaciones pueden
experimentar periodos ocasionales de bajo voltaje durante periodos de carga
pico. Bajo esta condición una operación de motor dentro de su factor de
servicio puede experimentar un incremento no aceptable en corriente y temperatura.
La norma permite que el motor opere a una temperatura un 10 ºC más alto que el
devanado bajo carga de factor de servicio. Como criterio general diríamos que
la vida útil cae a la mitad cada 10 ºC de incremento en la temperatura de
operación.
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