Frecuencia natural

 Frecuencia natural

Cualquier objeto oscilante tiene una 'frecuencia natural', que es la frecuencia con la que tiende a vibrar luego de una perturbación. Por ejemplo, en el caso de un péndulo al sacarlo del equilibrio y permitiéndole vibrar libremente, se comprueba que la frecuencia de oscilación será la misma, independientemente de la perturbación: esta es única para ese péndulo y se denomina frecuencia natural. Supongamos que esa frecuencia es 0,5 Hz, de tal forma que la oscilación la completa en 2 segundos (va y vuelve). Si se le da un ligero impulso al péndulo cada 2 segundos, la amplitud de la oscilación aumenta gradualmente hasta hacerse muy grande. El fenómeno por el que una fuerza relativamente pequeña aplicada de forma repetida hace que la amplitud de un sistema oscilante se haga muy grande se denomina resonancia. Muchos problemas graves de vibración en ingeniería son debidos a la resonancia. Por ejemplo, si la frecuencia natural de un soporte, en alguna dirección coincide con la frecuencia de excitación del rotor, ya sea las rpm o alguna armónica, se producirá una amplificación importante de las vibraciones ya que se esta en un fenómeno de resonancia. Si el amortiguamiento es cero (caso teórico) las amplitudes se incrementan indefinidamente. De todas formas, los sistemas reales tienen un grado de amortiguamiento, pero en todos los casos el aumento de las vibraciones y los esfuerzos es significativo. Por esa razón es necesario, ante un incremento significativo de las vibraciones y una inestabilidad de la fase, realizar un ensayo de resonancia. Para solucionar este problema, una vez detectado el fenómeno de resonancia, es necesario cambiar o la frecuencia de excitación (las RPM) o la frecuencia natural. Si no es posible cambiar las RPM, es necesario el cambio de la frecuencia natural, y esta depende de: K= rigidez de sistema y m= masa Generalmente, en los sistemas mecánicos resulta más práctico el cambio de la rigidez.