Aislamiento vibratorio: teoría de los cimientos; para edificios, equipos y maquinaria.

 

Introducción y antecedente

Equipos generadores de vibración, rotación, reciprocidad e impacto creados por máquinas inductoras de vibración y efecto de choque, la cual es transmitida a los sistemas de soporte. Maquinaria rotativa y equipo que no están balanceados/calibrados apropiadamente producen fuerzas centrífugas que resultan en fallos de sistema o vibración aleatoria/repentina. Máquinas que generan pulsos o impactos, como las prensas de forjado, inyección de molde, probadores de impacto, martillos, bombas centrífugas y compresores son las fuentes predominantes de vibración y efecto de choque.

                Si el equipo que requiere aislamiento es la fuente de la vibración no deseada (fig. 1), entonces el propósito del aislamiento es reducir la vibración transmitida de la fuente a la estructura de soporte. Este tipo de equipos son generalmente maquinas que aplican poderosas descargas de fuerza en sus estructuras de soporte.

                Por el contrario, si el quipo que requiere del aislamiento es objeto de vibración no deseada (fig. 2), entonces su propósito es reducir la vibración proveniente de la estructura de soporte al receptáculo, para de esta forma, mantener un adecuado desempeño. En estos maquinados de precisión o herramientas de medición la vibración debe mantenerse dentro de un límite aceptable para tener los acabados, tolerancias y dimensiones requeridas.

                Dependiendo de las circunstancias, debe tenerse en cuenta que diferentes herramientas mecánicas pueden ser la fuente o receptor de la vibración no deseada. Por ejemplo, la superficie donde se hará el molido o corte de las piezas, es generalmente una parte de la maquinaria muy sensible a la vibración que debe ser protegida de cualquier estímulo ajeno al proceso. Sin embrago durante su uso, el papel se invierte, creando así anomalías en otros equipos de precisión cercanos.

                Algunos maquinados no son tan sensibles a la vibración ni tampoco producen grandes cantidades de fuerza a su alrededor, por lo que pueden o no requerir de aislamiento.

                Las frecuencias operativas de maquinaria que produce fuerzas rotativas o de reciprocidad, normalmente son muy cercanas a la tolerancia natural de sus estructuras de soporte (como baldosas o incluso el mismo suelo). Los compresores, por ejemplo, pueden generar vibraciones de magnitudes considerables, sobre todo en frecuencias bajas, que coincidan con la resonancia de las baldosas, creando así una amplificación vibratoria en el suelo.

                Para tener amplitudes vibratorias aceptables, ya sea de la fuente o el receptáculo, se vuelve necesario independizar las estructuras de soporte (aislarlas) del resto; esta separación, previene que la vibración se transmita directamente a dichas estructuras.

El método de separación para cortar las baldosas existentes o inclusive cavar alrededor de la maquinaria para reducir la vibración transmitida por el suelo debajo de ella, es un método experimental como mucho y en varias ocasiones tampoco la solución más práctica. Comprender a profundidad la herramienta mecánica/el proceso de maquinado, la estructura de soporte (el suelo) y la tierra donde se realizará el proceso es menester. La efectividad de lo anterior se basa en gran medida en la mecánica del suelo y la magnitud y frecuencia de la amplitud vibratoria que se desea reducir. Por lo que, para tener una solución efectiva, las trincheras y el corte de las baldosas deben tener por lo menos 1.83 mts. (6 pies) de profundidad y 25.4 cm (10 pulgadas) de ancho; para ello se requiere que la zona a delimitar sea extremadamente estable para prevenir accidentes.

 

Mecánica de suelo

Al instalar maquinaria o equipo en un cimiento de soporte que descansa directamente en el suelo, a manera de proveer aislamiento, las características de la tierra deben tenerse en cuenta. Cimientos mal instalados o diseñados pueden amplificar la vibración o peor, desbalancearse y hundirse. La interacción entre el suelo y los cimientos es tan importante como la interacción entre la herramienta mecánica y el cimiento.

Cualquier tipo de fuerza, ya sea estática o dinámica, son aplicadas en igual medida al cimiento y al suelo, y la capacidad de carga / soporte del suelo es un elemento clave al determinar el tamaño de los cimientos.

Si únicamente se utiliza el suelo a medida de aislante, es necesario conocer las propiedades de dispersión energética del mismo. Establecer estas propiedades depende no solamente del tipo de suelo, sino también del diseño físico del cimiento; particularmente la profundidad, el radio entre largo y ancho, así como también la densidad del relleno.

Es complicado tomar en cuenta la influencia de estos factores al graduar las propiedades de dispersión de energía del terreno. Es por lo que la frecuencia natural y amortiguación del suelo no pueden ser definidas de manera clara basándose solamente en el tipo de tierra del sitio en cuestión (Los valores estimados de la frecuencia natural de la tierra se enlistan en la Tab. 1).

 

Frecuencias naturales del terreno*

   

Suelo o estructura

Frecuencia (Hz)

   

Turba

7

Piso de concreto suspendido

10

Tierra apisonada

10 – 15

Arcilla suave

12 – 34

Arcilla media

15

Arcilla rígida

19

Relleno suelto

19

Arenisca de densidad media

24

Arenisca mezclada de alta densidad

24

Arena gruesa uniforme

26

Gravilla

28

Piedra caliza

30

Rocas de arenisca

34

Tab. 1

*Asumiendo que el terreno es homogéneo. Los valores no consideran la información de amplitud vibratoria ni la geometría de los cimientos.

Adicionalmente la frecuencia natural del suelo puede incrementar si la información de la amplitud vibratoria es pequeña y puede disminuir cuando la misma es más grande.

La amortiguación de la mayoría de los suelos puede disminuir a medida que la presión del cimiento aumenta y de igual forma cuando sus amplitudes vibratorias son pequeñas. Mientras más grande sea la información vibratoria y el área de contacto de los cimientos, el terreno amortiguará mejor, resultando así una amplificación vibratoria menor a la frecuencia natural del suelo.

Determinar las propiedades dinámicas del suelo (índice de elasticidad y amortiguamiento) pueden ser altamente indeterminadas. En muchos casos, los cálculos son complejos y muchas suposiciones son tomadas en cuenta. La dispersión energética ocurre de hecho en el terreno; sin embargo, el amortiguamiento y la frecuencia natural son funciones de magnitud, la información vibratoria y la geometría de los cimientos.

En muchos casos, manufactura y control de calidad deben coexistir conjuntamente o por lo menos muy de cerca una de la otra. Para algunas máquinas la amplitud vibratoria permisible en sus cimientos en un ambiente manufacturero es muy poca. En muchas ocasiones resulta demasiado complicado disminuir o aislar la amplitud vibratoria solamente seleccionando adecuadamente el área de contacto en el que los cimientos tocan la tierra. También puede que no sea posible incrementar la dureza (rigidez) de la estructura de soporte de la máquina (suelo), para evitar resonancia o vibración amplificada. En estos casos, amplitudes vibratorias inaceptables, pueden ser reducidas significativamente al utilizar aislantes vibratorios.

 

 

Cimientos que requieren aislantes vibratorios

                Para ciertas aplicaciones no es deseable ni factible montar una máquina directamente sobre aisladores vibratorios.

La instalación directa de los aislantes vibratorios en una máquina cuya dureza de marco/cama sea pobre o inadecuada y que requiera de una conexión rígida, puede doblarse, desplazarse o tener otros problemas, aún cuando el suelo sea lo suficientemente rígido. En el caso de maquinaria pequeña, esto se puede remediar asegurando el marco/cama a una placa plana y rígida, de esta forma se creará una firme superficie de soporte, para después instalar los aisladores entre la placa y el suelo. Para máquinas más grandes, el marco/cama se asegura a un cimiento de concreto propiamente diseñado el cual después se colocará sobre los soportes adecuados para la tarea a realizar.

                Una estructura de soporte de concreto (cimiento, bloqueadores de inercia, masa de reacción) es usada para satisfacer una o más de las siguientes condiciones:

  • Brindar/mejorar la rigidez estructural para la maquina/equipo para aislar.

Algunos equipos no pueden operar adecuadamente a menos que sea soportados por una estructura rígida. Esto aplica a ciertas herramientas mecánicas que no nos inherentemente rígidas, y por lo tanto necesitan un soporte de estas cualidades para logar la precisión prescrita. En otros tipos de maquinaria (como las prensas de impresión), consisten en componentes articulados, por lo que un soporte rígido es necesario para mantener la adecuada alineación de las partes móviles.

  • Incrementar la estabilidad de los aislantes vibratorios limitando una posible desviación debida al movimiento, deflexión dinámica.

Si una máquina (como un motor a diésel, un martillo de forja o mezcladora electrodinámica) genera fuerzas relativamente grandes durante su operación, el movimiento en general de la maquina en su sistema de aislamiento tiende a volverse excesivo a menos que su masa efectiva incremente substancialmente. Este incremento en la masa efectiva puede lograrse al sujetar la maquina firmemente a un bloque de inercia y este a su vez en aislantes.

  • Aislar el equipo/maquinaria de estar al aire libre mientras se instalan los aislantes directamente debajo de la unidad puede comprometer las condiciones de la parte superior.

En aplicaciones las cuales la frecuencia de movimiento es baja, la frecuencia natural del sistema de aislamiento debe ser muy baja también para proveer de una transmisión baja y así un buen aislamiento vibratorio. Los problemas comienzan cuando una máquina se pretende montar solamente sobre la base, esto porque algunos sistemas de bases montables poco rígidas tienden a ser inestables, además de permitir movimientos excesivos en caso de remplazo.

Aislamiento efectivo puede ser complicado de lograr. El arreglo de la montura donde los aisladores son colocados nuevamente pueden ser usados para mover el centro elástico del sistema de aislamiento cerca del centro de gravedad de la maquinaria. Esto reducirá el “meneo”, mejorando el aislante vibratorio y reduciendo el movimiento en los aisladores. En varias aplicaciones, es más factible asegurar la maquinaria firmemente a los cimientos (de esta forma el centro gravitatorio de ambos, la máquina y los cimientos, baja) para colocarlos en los aisladores que se encuentran colocados en el mismo plano horizontal que el centro de gravedad.

Un cimiento o masa diseñada para alcanzar los requerimientos arriba mencionados, puede ser instalado ya sea sobre el nivel del suelo o en una fosa bajo el nivel del suelo. Los aisladores normalmente utilizados para soportar los cimientos pueden ser hecho de hule, alfombrilla, resortes de acero, resortes neumáticos o cualquier otro material resistente. El tamaño requerido de los cimientos depende de su finalidad, el tipo y tamaño de equipo a usar y el tipo de aislamiento requerido.

 

La frecuencia natural (rigidez) y amortiguamiento deseados para el sistema de aislamiento es normalmente establecido por las características operativas del equipo instalado (fuente) y/o del aislamiento requerido (recipiente). La base del diseño para la frecuencia natural de cimiento de soporte asume que este es un cuerpo rígido con una dureza más grande que aquella de los aisladores. De igual forma la base de la fosa debe ser más rígida que el suelo que lo soporta.

 

 

Servicios de diseño

Diseño de los cimientos

La función de un cimiento no es solamente se soportar el peso de la maquinaria o el quipo, sino también de mantener los niveles de vibración y desplazamiento dinámico del sistema de aislamiento dentro de rangos aceptables.

Diseñar los cimientos que soportan maquinaria que pueden producir cargas estáticas y dinámicas requieren de procedimientos basados en ingeniería de sonido para tener un resultado confiable. Un cimiento diseñado incorrectamente es extremadamente difícil de corregir una vez instalado.

Las disciplinas de ingeniería envueltas en los procedimientos para diseñar adecuadamente cimientos de soporte aislados incluyen teoría de la vibración, ingeniería geotécnica (el suelo y sus características), análisis estructural y en algunos casos análisis de la dinámica.

As condiciones y requerimientos del diseño pueden clasificarse en tres grupos:

  • Propiedades de la maquinaria, que incluyen fuerzas desbalanceadas y velocidades operativas.
  • Peso, centro de gravedad y deflexión (curvatura) permitida.
  • Parámetros del terreno, dentro de los cuales se encuentran la capacidad de soporte / carga y requerimientos ambientales. ¿Qué nivel de aislamiento se requiere y en qué frecuencias?

 

Suelo

La maquinaria o equipos, cimientos, aisladores y la fosa son ultimadamente soportados por el suelo debajo. Recomendaciones geotécnicas y evaluación del suelo (análisis de suelo) debe realizarse y tiene que ser parte del diseño. Este análisis incluye características del suelo incluyendo capacidades de soporte y carga, densidad, tipo de suelo, módulos de cizallamiento y la composición de este a varias capas de profundidad. El diseño estructural de los cimientos de soporte puede ser necesario apilar dependiendo en la capacidad de soporte y carga del suelo, una capa freática no tan profunda o muchas veces pobre calidad del suelo, son condiciones que indican un inaceptable asentamiento de los cimientos.

El sedimento, si hay, debe mantenerse uniforme y al mínimo, especialmente cuando se diseñan los soportes de los cimientos para equipos que producirán grandes cantidades de cargas y fuerzas dinámicas. Si los cimientos que soportan los aisladores son usados para mejorar la dureza del marco o cama de la maquinaria, o es usada como una parte integral de la estructura. La información de las fuerzas axiales, de movimiento superficial de placas, torques y momentos de carga máximas de la máquina, son necesarias para predecir las condiciones de carga de los cimientos. Estas cargas son usadas para determinar la anchura del refuerzo transversal y/o longitudinal, así como la fuerza del concreto que se requiere, influye directamente sobre cualquier deflexión.

La elasticidad modular es un factor de diseño clave en la fuerza del concreto (Fig. 6). Los límites en el diferencial de deflexión permitidos de un punto a otro del cimiento son establecidos para evitar posibles daños o desalineaciones de circuitos u otras conexiones. La profundidad de los cimientos es determinada por la fuerza de soporte del suelo, los requerimientos de soporte de la maquinaria (dureza estructural) y en diseños críticos la rigidez dinámica que incluye la frecuencia natural de los cimientos y su capacidad de flexión.

La geometría y la masa son consideraciones importantes en el diseño dinámico de los cimientos. Sin embargo, los radios de masa de los cimientos para equipos que son recomendados en ocasiones hacen poco para prevenir la vibración de los cimientos a menos que se conozca la respuesta dinámica de éstos.

Un análisis elemental final definirá y modelará sus figuras modulares y las respuestas de frecuencia del cimiento, así como también la respuesta al sistema de aislación, las conexiones cimiento – máquina y/o las situaciones ambientales. (Fig. 5).

Las formas modulares (la rigidez de la estructura en cada eje), identifican la dirección física de cada frecuencia modular y sus deformaciones como flexiones o giros. En general los modos estructurales indican el grado relativo de dureza estructural a lo largo de varios puntos en la misma. (Fig. 4).

La amplificación en el punto de resonancia debe ser ambientalmente inducida ya sea un estado vibratorio constante o aleatorio, sin embargo, los aisladores vibratorios que soportan el cimiento deben ser lo suficientemente resistentes para evitar la amplificación natural de estos.

Durante el encendido o apagado de cualquier maquinaria, se dan condiciones de resonancia temporales que pueden ser toleradas, donde la estructura de soporte o inclusive los aisladores vibratorios, están en resonancia con la frecuencia de operación de la máquina, esto se da especialmente si hay un amortiguador a la mano.

Datos en la velocidad operativa y las fuerzas generadas por las máquinas, o las amplitudes vibratorias medidas y las frecuencias en las que ocurren en un equipo sensible a la vibración, son en consecuencia sujetos a un análisis dinámico para de esta forma revisar posibles resonancias.

 

 

Concreto

Una parte importante de la estructura del cimiento y su dureza es la fuerza específica del concreto usado en el diseño.

La fuerza específica del concreto puede ser fácilmente obtenida usándolo como criterio único. Sin embargo, el control reductivo es un factor importante para llevar a cabo un proyecto exitoso. A continuación, se encuentran puntos clave para controlar el proceso reductivo del concreto:

  • El balance agua / cemento (caída/fluidez) del concreto.
  • Proporciones y tamaños agregados.
  • Aditivos reductores de agua.
  • Condiciones del sitio como temperatura y clima seco.
  • Control de uniones y refuerzos.

Es necesario tener en consideración cada uno de estos seis factores. La caída del cemento se controla al manejar el agua utilizada por yarda cúbica (.9144 m3) de concreto, mientras que la dureza se maneja por medio de la consistencia y el espesor. El espesor se determina por la cantidad del peso del agua y el peso del cemento.

El encogimiento es simplemente la reducción del volumen que toma cuando el concreto seca de su original estado “líquido” a un punto en el que su hidratación se equilibra con la humedad en el aire. El encogimiento sin restringir no desarrolla gritas.

Cuando se mezcla y endurece propiamente, grandes cimientos resultan con poco encogimiento, claro está, en un ambiente controlado. Mucho del encogimiento ocurre en los primeros dos meses e inexistente en los meses sucedáneos si el clima ambiental no cambia. Los selladores de superficie del concreto, en caso de requerirse, deben aplicarse luego que la mayor parte del encogimiento haya sucedido.

Para diseños especiales o quipo de precisión, muestras de concreto deben tomarse por lo menos una vez cada 25 yardas cúbicas (22.86m3) de concreto colocado para revisar su caída. Muestras de prueba deben tomarse igualmente a los 7 y 28 días (asumiendo un endurecimiento de 28 días) para comprobar su fuerza.

Los factores de diseño en un análisis dinámico de un cimiento de soporte aislado incluyen:

  • Fuerzas desiguales ejercidas por una maquinaria o equipo de soporte.
  • El centro gravitatorio de la máquina o equipo.
  • La frecuencia natural (resonancia) y modos de respuesta del cimiento.
  •  
  • El desplazamiento en los aisladores vibratorios.

 

Resumen

Un buen diseño de cimientos requiere de un análisis realista y supervisión durante la construcción. La dureza del diseño es importante estructural y dinámicamente. La unión dinámica o la resonancia amplificada por causa de la interacción de todos los componentes en el diseño del cimiento aislado puede ser evitada si las frecuencias naturales del suelo, la fosa, aisladores y cimiento de soporte son verificados.

Las medidas de vibración directa pueden realizarse para determinar la respuesta de frecuencia del suelo y los mejores valores posibles para su análisis. Esto es particularmente importante para los cimientos que son aislados usando materiales de soporte suaves usados directamente en la tierra apisonada sin utilizar una fosa de concreto o paredes de soporte.

Una vez que el cimiento aprobado se ha construido, la maquina o equipo debe ser insertado en los cimientos para realizar una conexión sonora estructural. Para lograrlo la conexión debe coincidir con los requerimientos de rigidez y soporte de la máquina. Típicamente las conexiones que también ofrecen ajustes de nivelación son los pernos de anclaje con cuñas y manijas de nivelación. El grout también puede ser necesario para proveer una sólida fijación de carga y soporte.

 

Aisladores vibratorios

El propósito de un aislador es decrecer las amplitudes de vibraciones forzadas, aleatorias y constantes que son transmitidas a la máquina o equipo que soporta el cimiento. Los aisladores existen de muchas formas que incluyen hule, materiales suaves, muelles de compresión, bolsas de aire y aisladores neumáticos. El tipo de aislador (desempeño) usado como la solución para una aplicación depende del tipo de maquinaria a aislar, cargas estáticas, deflexiones dinámicas y propiedades amortiguadoras de los aisladores.

Todos los aisladores vibratorios son en esencia resortes con un elemento adicional de amortiguamiento. En algunos casos, el “resorte” y el “amortiguador” son separados, como es el caso de los muelles de compresión aislantes usados en conjunción con un amortiguador viscoso. La mayoría de los diseños de aisladores, sin embargo, incorporan el resorte y amortiguador en una sola unidad integral.

Las características más importantes de cualquier aislador son sus propiedades de frecuencias de carga natural y carga deflectiva. El rango dinámico de un resorte y la amortiguación de un aislador son mayormente determinadas por el tipo de material usado, mientras que la rigidez (estática y dinámica) es la función del diseño del aislador (materiales y forma). El rango estático y dinámico de un resorte, deslizamiento, frecuencia natural, amortiguación y valores de carga deflectiva varían enormemente de material en material y diseño en diseño. Por lo tanto, materiales o elementos usados para el aislamiento vibratorio son escogidos en base a las diferencias significativas en su desempeño cuando se aíslan frecuencias y amplitudes específicas.

 

Transmisibilidad

El radio de vibración transmitida después de aislado entre la vibración irregular (disturbing vibration) se describe como transmisibilidad y se expresa en su forma básica como la Eq. 1.

Donde Fd es la frecuencia irregular y Fn es la frecuencia natural del aislador. Cuando se considera la propiedad de amortiguación, la ecuación se reescribe como se señala en la Eq. 2.

Donde “S” representa el radio de amortiguamiento del aislador.

La frecuencia natural y amortiguamiento son las propiedades básicas de un aislador que determina la transmisibilidad de un sistema diseñado para proveer aislamiento de choque y/o vibración. Adicionalmente otros factores importantes deben ser considerados en la selección de un material aislante/aislador, estos son:

  • La fuente y el tipo de irregularidad dinámica que causa la vibración o el shock.
  • La respuesta del aislador a la irregularidad dinámica.

Con un conocimiento de estas propiedades, el tipoi de aislador es escogido primeramente por la carga que soportará y las condiciones dinámicas bajo las cuales operará.

 

Frecuencia natural, índice de resorte.

No todos los aisladores cuyas características son basadas en la deflexión mecánica tienen una relación linear entre la carga y la deflexión. Un error común es que la siguiente ecuación (Eq. 3) puede ser usada para calcular la frecuencia natural de todos los aisladores si el índice de resorte (k) y el peso (w) se conocen.

Si la rigidez o el índice de resorte (k) se desconoce, la ecuación puede reescribirse (Eq. 4) para que la frecuencia natural estática del aislador sea una función de su deflexión estática (Os). Esto resulta en la determinación de la frecuencia natural estática del aislador donde (g) representa la constante gravitatoria.

Sin embargo, lo siguiente resulta cierto al usar el principio lineal de la estática (Eq. 4):

  • Grandes deflexiones son requeridas para el aislamiento de frecuencias bajas.
  • Las propiedades amortiguadoras son negadas.
  • Solamente se obtiene la frecuencia natural estática.
  • Se asume que el aislador tiene un índice de resorte lineal.

El principio de deflexión estática puede ser usado solamente cuando el aislador a considerar es linear y estático a su vez. Por ejemplo, hule, tela prensada, fibra de vidrio y almohadillas compuestas tienden a ser no lineares y exhibir índices de resorte dinámicos, lo que difiere del índice de resorte estático.

La frecuencia natural calculada usando la deflexión estática (Os) determinada por una prueba de deflexión de carga estática de un aislador, invariablemente dará un valor menor que el experimentado durante la vibración (dramáticamente)

Cualquier aislador con una frecuencia natural calculada y basado en deflexiones estáticas, puede no comportarse de la forma prevista, porque el índice de resorte dinámico difiere del índice de resorte estático.

Es la frecuencia natural dinámica la que debe ser usada en los cálculos en lugar de la estática.

Amortiguamiento

La propiedad de amortiguamiento se niega en la evaluación estática (Eq. 4) y esto resulta en un efecto significativo en la eficiencia de aislamiento. El amortiguar un aislador tiene un efecto benéfico ya que ayuda a suprimir la vibración, pero también puede levar a una pérdida efectiva de aislamiento. Para apreciar los efectos de amortiguamiento, refiérase a las curvas de transmisibilidad en la Fig. 7.

Las curvas son desarrolladas usando las propiedades conocidas de la frecuencia natural dinámica del aislador y el amortiguador (Eq. 2). Note que, si el amortiguamiento incrementa, la curva de transmisibilidad se achica, por lo que en una región cercana a la resonancia, la curva es reducida, pero en la región donde el aislamiento es requerido, la curva incrementa. Las curvas muestran un aislador, su frecuencia natural debe reducirse para mantener el nivel deseado de aislamiento en la frecuencia y radio correspondiente.

El aislador ideal debería tener el menor amortiguamiento posible en la región aislada y tanto como se pueda en la frecuencia natural del aislador para reducir la amplificación de resonancia.

Con un entendimiento de las propiedades básicas y las características dinámicas de un aislador, es posible diseñar y calcular la verdadera transmisibilidad de los aisladores como una función de frecuencia. Sin embargo, la rigidez dinámica (frecuencia natural VS carga) o la transmisibilidad VS la curva de frecuencia con el actual coeficiente de amortiguación del material es requerido.

Fig. 8 y Fig. 9 muestran como los materiales de aislamiento pueden ser usados cuando se construye un cimiento aislado bajo el nivel del suelo. Una fosa de concreto del tamaño requerido se alinea con el material aislante. Luego este material es cubierto con una cubierta plástica y el concreto se vierte en los pilotes necesarios para así formar un cimiento rígido. La frecuencia natural deseada se obtiene al usar material del adecuado grosor y tamaño.

     

Para obtener una frecuencia natural baja para un sistema aislador, una gran cantidad de deflexión estática es requerida al usar aisladores de goma o muelles de compresión. Sin embargo, la deflexión estática no es requerida cuando se utilizan aisladores neumáticos (resortes neumáticos) con frecuencias naturalmente bajas.

Si los aisladores se colocan substancialmente debajo de los centros de gravedad combinados del cimiento y la máquina, se genera una tendencia a la inestabilidad, este efecto incrementa su relevancia si la máquina en cuestión genera grandes cantidades de fuerza durante su operación normal o el movimiento es creado a causa de la rápida aceleración o desaceleración de las partes móviles. El efecto mecedor puede minimizarse al instalar aisladores en lugares cercanos a la parte superior de la superficie del cimiento que son sostenidas por estribos que se extienden al interior de las paredes de la fosa. Una versión más refinada de este concepto es el cimiento con forma de “T” ilustrado en la Fig. 9. Dado su diseño es posible colocar los aisladores en el mismo plano horizontal que el centro de gravedad combinados de la maquinaria y el cimiento, reduciendo e inclusive eliminando el movimiento en el sistema de aislamiento.

Los “Snubbers” o trabas deben ser usadas solamente en diseños sísmicos para prevenir el movimiento causado por terremotos y proteger el equipo de soporte. Las trabajas usadas para estabilizar indican que el sistema de aislamiento ha sido pobremente diseñado.

Finalmente, las conexiones externas de un objeto aislado de la vibración pueden afectar negativamente la eficiencia del aislador. Las conexiones mecánicas de los conductos (líneas de servicio) incluyendo la eléctrica, de señal y otras conexiones pueden afectar el desempeño de un sistema aislador de vibración, especialmente cuando se instala bajo equipo de precisión que se encuentra en proceso de aislamiento. Estas conexiones se convierten en conductores (cortos circuitos) de vibración, la cual puede estar presente en la fuente de la conexión y transmitida a su vez al soporte del cimiento. Todas las líneas de servicio rígidas deben ser conectadas por medio de uniones flexibles en forma de grandes espirales para reducir la dureza y conducción.