¿Qué es un Generador de Vibración?
Los generadores de vibraciones son dispositivos que generan vibraciones mecánicas.
Los hay desde diminutos dispositivos integrados en teléfonos móviles hasta grandes aparatos utilizados para reproducir terremotos. Algunos de estos dispositivos generan exactamente las vibraciones deseadas y pueden utilizarse de diversas maneras.
Existen todo tipo de condiciones de frecuencia, amplitud y dirección de la vibración a generar, así como una gran variedad de métodos de accionamiento, desde eléctricos, neumáticos e hidráulicos. Cuando es necesario, se incorpora el equipo adecuado para cumplir los requisitos.
Usos de los Generadores de Vibraciones
Los generadores de vibraciones más conocidos se utilizan en aplicaciones en las que la vibración sirve para transmitir algo a una persona, como los generadores de vibraciones de los teléfonos móviles.
En equipos industriales, se utilizan principalmente en dispositivos que transportan o alinean piezas aplicando vibraciones, así como en alimentadores de piezas y cortadoras de polvo.
Otras aplicaciones son los equipos de ensayo que simulan el transporte de mercancías por camión y los equipos de ensayo que simulan un gran terremoto para comprobar la resistencia de edificios y otras estructuras.
Principios de los Generadores de Vibraciones
Las vibraciones en los teléfonos móviles, por ejemplo, se basan en el principio de que un peso excéntrico se fija al extremo de un motor y gira, provocando vibraciones cuando el motor no puede girar de forma estable. En las aplicaciones industriales, donde la reproducibilidad de las vibraciones es importante, los generadores de vibraciones con un solo eje suelen combinarse en varias direcciones para generar la vibración deseada.
Los generadores de vibraciones que utilizan la hidráulica pueden producir grandes fuerzas y amplitudes, pero el movimiento del aceite no puede seguir a frecuencias más altas. Los generadores de vibraciones neumáticos son de construcción sencilla, fáciles de instalar y pueden utilizarse en entornos limpios, pero no son adecuados para generar vibraciones precisas debido a la compresibilidad del propio aire. Los generadores de vibraciones que utilizan bobinas electromagnéticas pueden utilizarse hasta altas frecuencias, pero la amplitud generada es pequeña.
Para generar vibraciones con precisión, los equipos de ensayo, por ejemplo, pueden equiparse con un sensor en el dispositivo de vibración y retroalimentarse para reproducir con exactitud la vibración deseada.
Tipos de Generadores de Vibraciones
Los generadores de vibraciones pueden clasificarse en tres tipos: hidráulicos, electrodinámicos y de masa desequilibrada.
1. Tipo Hidráulico
Los generadores de vibraciones hidráulicos utilizan presión hidráulica para accionar un pistón y generar vibraciones.
2. Tipo Electrocinético
Los generadores de vibraciones electrocinéticos generan vibraciones aplicando una corriente eléctrica a una bobina y utilizando la fuerza generada en un campo magnético. Se basa en el mismo principio que un altavoz y se conoce como regla de la mano izquierda de Fleming. La regla de la mano izquierda de Fleming es un método para registrar fenómenos electromagnéticos, inventado por John Ambrose Fleming, en el que una corriente eléctrica que fluye a través de un conductor en un campo magnético hace que el conductor se mueva en una dirección determinada debido a la fuerza de Lorentz que actúa sobre él, como muestran los dedos de la mano izquierda.
3. Tipo de Masa Desequilibrada
Los generadores de vibraciones de masa desequilibrada son motores con pesos excéntricos fijados a ellos, que giran y generan vibraciones por fuerza centrífuga. El tipo de masa desequilibrada se basa en el mismo principio que las vibraciones de los teléfonos móviles y suele utilizarse en máquinas de alineación.
Cómo Seleccionar un Generador de Vibración
1. Tipo Hidráulico
Los generadores de vibraciones hidráulicos pueden generar fácilmente grandes fuerzas. Pueden ser lo suficientemente grandes como para construir una casa encima del generadores de vibración y se pueden accionar en el rango medio, por ejemplo, 1.000 Hz. Por otro lado, no es factible fabricar generadores de vibraciones más pequeños, y las bombas hidráulicas grandes son difíciles de mantener, no son adecuadas para el entorno de funcionamiento y no son aptas para frecuencias altas.
2. Tipo Electrocinético
Los generadores de vibraciones electrodinámicos pueden accionarse sin contacto y producen formas de onda de banda ancha y sin distorsiones. También pueden admitir una gran variedad de señales de entrada externas. Además, pueden fabricarse desde dispositivos muy pequeños a grandes y pueden instalarse fácilmente en laboratorios con sólo una fuente de alimentación. Sin embargo, es difícil conseguir grandes amplitudes y salidas, se requiere una fuente de señal y un amplificador de potencia para accionar el sistema y éste es muy caro.
3. Tipo de Masa Desequilibrada
Los generadores de vibraciones de masa desequilibrada son sencillos y baratos y pueden accionarse únicamente con una fuente de alimentación. Sin embargo, no son adecuados para las pruebas de vibración debido a su naturaleza rotacional y a su escasa reproducibilidad. Los límites de frecuencia son bajos y no pueden ser accionados por señales externas como ondas sísmicas, aleatorias o de choque.