Supporti antivibranti per giostre e attrazioni per luna park

Il ruolo dei supporti antivibranti in gomma-metallo nella sicurezza delle attrazioni da luna park

Le moderne attrezzature presenti nei parchi di divertimento, note nel settore ingegneristico come amusement rides, hanno raggiunto livelli di complessità tecnologica e potenze installate straordinarie. Dalle evoluzioni ad alta accelerazione delle montagne russe alle imponenti strutture rotanti delle ruote panoramiche, ogni componente elettromeccanico è sottoposto a sollecitazioni severe e cicli di lavoro continui. Il funzionamento di questi impianti si affida a motori elettrici, riduttori, centraline oleodinamiche e sistemi pneumatici che generano inevitabilmente forze alterne e vibrazioni ad alta frequenza.

Se non adeguatamente isolate, queste vibrazioni si propagano attraverso le strutture di sostegno, accelerando i fenomeni di fatica dei metalli e compromettendo l’integrità dei componenti elettronici e meccanici. L’impiego di specifici supporti antivibranti per giostre e attrazioni per luna park rappresenta una scelta progettuale fondamentale per garantire la sicurezza e la continuità operativa. Lo smorzamento delle vibrazioni attive (prodotte dai motori interni all’attrazione) e passive (generate da sollecitazioni esterne o impianti adiacenti) è un principio cardine trattato nello studio degli antivibranti per impianti industriali: in presenza di un vincolo rigido, le sollecitazioni dinamiche non vengono dissipate e si trasmettono direttamente alle strutture portanti, causando l’usura precoce delle parti meccaniche e il disallineamento degli organi rotanti.

Criteri di dimensionamento per giostre: calcolo del carico statico, carico dinamico e frequenza propria

La selezione di un supporto antivibrante in gomma-metallo non può prescindere da un’attenta analisi dei parametri fisici del sistema. Il primo dato da determinare è il carico statico, ovvero il peso della struttura e delle masse sospese distribuito sui singoli punti di appoggio. A questo deve essere sommato il carico dinamico, un fattore estremamente variabile nelle attrazioni da luna park a causa delle repentine variazioni di carico indotte dal pubblico, dalle forze centrifughe, dalle accelerazioni lineari e dalle sollecitazioni aerodinamiche esterne.

Per evitare il fenomeno della risonanza, che si verifica quando la frequenza di eccitazione della macchina coincide con la frequenza propria del sistema isolato, i progettisti devono analizzare accuratamente la rigidezza dei supporti. Lo smorzamento ottimale si ottiene quando il rapporto tra la frequenza di disturbo (la velocità di rotazione del motore espressa in Hz) e la frequenza propria dell’antivibrante è superiore a 1,41, sebbene l’efficacia ideale di isolamento si registri per rapporti superiori, dove si riesce ad abbattere la quasi totalità delle vibrazioni trasmesse.

Tipologie di antivibranti consigliate per montagne russe, ruote panoramiche e giostre rotative

Le diverse configurazioni cinematiche delle attrazioni richiedono risposte elastiche differenziate. Nelle montagne russe e nei coaster ad alta velocità, dove le accelerazioni dinamiche sono repentine e multidirezionali, si prediligono sistemi ad alta capacità di carico e vincoli di sicurezza antisganciamento. Per queste applicazioni sono indicati gli antivibranti a flange per grandi carichi e i supporti della linea SURMAC, capaci di resistere a sollecitazioni di trazione, compressione e taglio radiale senza subire cedimenti strutturali.

Nelle ruote panoramiche e nelle grandi strutture rotative a movimento lento ma con masse imponenti, l’obiettivo primario è la stabilità e la regolarità del moto. Trova qui ottimale applicazione l’uso degli antivibranti a campana SUCON, in grado di assorbire i sovraccarichi improvvisi mantenendo l’allineamento geometrico degli alberi di trasmissione. Per attrazioni a movimento sussultorio, i supporti antivibranti cilindrici (disponibili in gomma, silicone o acciaio inox), i collarini e le barre antivibranti o i tappetini antivibranti posizionati sotto le basi di appoggio consentono di livellare l’impianto e minimizzare la deriva orizzontale della carpenteria metallica rispetto al suolo.

Salvaguardia delle carpenterie metalliche e prevenzione della fatica strutturale nei luna park

La carpenteria metallica di una giostra costituisce lo scheletro portante che sopporta ogni sforzo di flessione, torsione e taglio. Poiché l’acciaio strutturale presenta un coefficiente di smorzamento interno estremamente ridotto, le onde vibrazionali generate dagli organi motori si propagano istantaneamente lungo i tralicci e i giunti saldati. Questa trasmissione continua di sollecitazioni dinamiche è la causa principale della fatica strutturale, un fenomeno che si manifesta con la nascita di micro-cricche destinate ad ampliarsi fino al cedimento improvviso del metallo.

La soluzione ingegneristica consiste nell’interporre dispositivi idonei per isolare elasticamente le carpenterie dei macchinari. I supporti in gomma-metallo di DAB fungono da filtri di impedenza meccanica: la gomma assorbe l’energia cinetica oscillante e la dissipa, prevenendo la propagazione incontrollata delle forze dinamiche lungo i nodi strutturali, salvaguardando così saldature, bulloni e piastre di ancoraggio al terreno. Un approccio analogo viene impiegato per la protezione strutturale dei macchinari in altri comparti esigenti, come documentato nei sistemi di isolamento dei supporti elastici per macchinari industriali.

Supporti antivibranti tipo Spring Brackets: l’applicazione nei motori di azionamento e pompe idrauliche

All’interno del layout tecnico di un’attrazione, le sorgenti primarie di disturbo ad alta frequenza sono i gruppi di potenza: motoriduttori elettrici, centraline oleodinamiche per pistoni di sollevamento e pompe idrauliche. Per isolare efficacemente queste macchine caratterizzate da frequenze eccitatrici medio-alte, DAB propone l’utilizzo di supporti elastici tipo Spring Brackets. Questi componenti si configurano come soluzioni di impiego universale, facili da installare e in grado di impedire la trasmissione di vibrazioni e di rumori strutturali.

I supporti tipo Spring Brackets sono realizzati con gomma di durezza compresa tra i 45° e i 60° Sh. Non richiedono manutenzione e durano a lungo; ciò è dovuto alla particolare conformazione geometrica e alle armature metalliche che, sotto le varie forze verticali e orizzontali della macchina sospesa, consentono un’ammortizzazione ottimale. Questo previene il disallineamento dei giunti di accoppiamento motore-pompa e attenua sensibilmente la rumorosità aerea trasmessa per via solida strutturale.

Resistenza ambientale all’aperto: mescole in gomma, silicone e trattamenti anticorrosione

Le attrazioni da luna park operano prevalentemente all’aperto, esponendo i componenti tecnici a severe aggressioni ambientali: radiazioni ultraviolette, umidità, escursioni termiche stagionali, pioggia e, in contesti costieri, nebbia salina altamente corrosiva. Un supporto antivibrante standard non progettato per l’esterno può subire una rapida degradazione della mescola elastomerica (invecchiamento per ozono) e l’ossidazione delle parti metalliche, compromettendo la tenuta dell’interfaccia gomma-metallo.

DAB risolve queste criticità sfruttando il proprio know-how tecnologico consolidato anche in settori altamente gravosi, come quello della produzione di antivibranti e supporti per il settore nautico e la cantieristica navale. Grazie al laboratorio interno, l’azienda è in grado di sviluppare mescole su misura e produzioni personalizzate a disegno. Le armature metalliche sono sottoposte a rigorosi trattamenti protettivi superficiali, come la zincatura o l’impiego di inserti in acciaio inossidabile (inox), garantendo che la durezza Shore originaria del supporto e le sue capacità di smorzamento rimangano inalterate nel tempo.

Errori comuni nella manutenzione e sostituzione degli antivibranti nelle macchine da divertimento

La manutenzione dei sistemi di isolamento viene talvolta trascurata o eseguita in modo non corretto, compromettendo l’efficacia dei dispositivi installati. Di seguito si riporta la procedura corretta per evitare gli errori più diffusi durante le fasi di ispezione e ripristino dei supporti:

1. Evitare il serraggio eccessivo dei bulloni di fissaggio: Un serraggio oltre i limiti di coppia raccomandati precomprime eccessivamente la gomma, saturandone la capacità elastica e trasformando di fatto il supporto in un vincolo rigido che trasmette integralmente le vibrazioni.
2. Verificare la compatibilità chimica con i lubrificanti: Durante le operazioni di manutenzione dei motori, è frequente la caduta accidentale di oli o grassi minerali sui supporti. Se la mescola non è specificamente resistente agli idrocarburi, la gomma naturale può deteriorarsi rapidamente perdendo le proprie caratteristiche meccaniche.
3. Non sostituire i supporti con durezze Shore errate: Utilizzare un antivibrante esteticamente identico ma con durezza Shore inadeguata (ad esempio troppo elevata rispetto al carico reale) modifica la frequenza propria del sistema, rischiando di far lavorare l’attrazione in condizioni di risonanza strutturale.
4. Monitorare la planarità e il livellamento: Un montaggio disallineato distribuisce il carico statico in modo asimmetrico sui supporti, sovraccaricando alcuni elementi e accelerandone il cedimento precoce per fatica.