Supporti antivibranti

Cosa sono i supporti antivibranti e come garantiscono l’isolamento delle vibrazioni nei macchinari

La propagazione dell’energia meccanica generata dagli organi rotanti o alternativi dei macchinari industriali si traduce in sollecitazioni strutturali repentine e rumore strutturale. I supporti antivibranti in gomma-metallo sono progettati appositamente per interrompere questo ponte di trasmissione fisica, interponendo un elemento elastico calibrato tra la sorgente vibrante e la struttura di appoggio. DAB Antivibranti, forte di oltre 40 anni di esperienza nella distribuzione di componenti elastici, sviluppa queste soluzioni sfruttando le proprietà degli elastomeri vulcanizzati su armature metalliche, le quali garantiscono un ancoraggio strutturale rigido e sicuro.

I supporti antivibranti vengono impiegati su diverse tipologie di macchinari industriali — quali motori, gruppi frigoriferi, torri evaporative, grandi caldaie, generatori e impianti di pompaggio — per contenerne le vibrazioni e il rumore. La gomma è il principale materiale costituente di questi supporti che possiede una notevole capacità di smorzamento delle vibrazioni (riducendo di riflesso il rumore aereo e strutturale).

L’efficacia dell’isolamento delle vibrazioni dipende direttamente dalla capacità della gomma di subire una deformazione controllata sotto carico. Sotto l’azione delle forze verticali e orizzontali generate dalla macchina, l’elastomero riduce l’ampiezza delle oscillazioni, dissipando l’energia meccanica sotto forma di calore. Questo processo previene l’affaticamento dei materiali, riduce l’insorgere di micro-fratture nei basamenti di cemento o nelle strutture metalliche e prolunga la vita operativa degli organi in movimento.

Come scegliere un supporto antivibrante: calcolo del carico statico, carico dinamico e durezza Shore

La selezione del corretto supporto elastico richiede un’analisi tecnica rigorosa dei parametri fisici dell’applicazione. I fattori chiave da determinare includono:

• Carico statico: la forza costante esercitata sul supporto antivibrante a macchina ferma, dovuta esclusivamente alla gravità che agisce sulla massa dell’impianto distribuita sui punti di appoggio.
• Carico dinamico: le sollecitazioni variabili e le forze inerziali generate durante il funzionamento del macchinario.
• Durezza Shore: parametro espresso in gradi Shore (Sh) che misura la resistenza di un elastomero alla penetrazione, indicando la rigidezza della mescola. Una durezza bassa (es. 45 Sh) offre una maggiore deflessione ma una minore capacità di carico, mentre una durezza elevata (es. 55 Sh o superiore) è indicata per carichi gravosi.
• Frequenza propria (o naturale): la frequenza a cui il sistema supportato tende a oscillare se disturbato da un impulso momentaneo. Per ottenere un corretto isolamento delle vibrazioni, la frequenza propria del supporto deve essere significativamente inferiore rispetto alla frequenza di eccitazione (o di disturbo) del macchinario, scongiurando il rischio di raggiungere la frequenza di risonanza (la condizione critica in cui le frequenze coincidono, amplificando l’ampiezza delle vibrazioni anziché smorzarle).

1. Identificazione della massa e del baricentro: calcolo della ripartizione del carico reale su ciascun punto di appoggio del macchinario per evitare sovraccarichi asimmetrici.
2. Rilevazione della frequenza di eccitazione: analisi della velocità di rotazione espressa in giri al minuto (RPM) o della frequenza di lavoro in Hertz (Hz) degli organi interni.
3. Definizione della deflessione statica richiesta: calcolo dello schiacciamento della gomma necessario a garantire che la frequenza propria dell’installazione si attesti a valori nettamente inferiori rispetto alla frequenza di disturbo.
4. Verifica chimico-ambientale e geometrica: scelta della mescola (gomma naturale, NBR, silicone) compatibile con la presenza di olii, idrocarburi o temperature di esercizio estreme.

Analisi comparativa: antivibranti cilindrici, a campana SUCON, la linea SURMAC e i sistemi per pavimenti sopraelevati

Ogni configurazione geometrica risponde a specifiche esigenze di carico e direzione delle forze. Gli antivibranti cilindrici rappresentano la soluzione più diffusa e versatile, ideali per sollecitazioni di compressione pura o di taglio moderato. Tuttavia, in presenza di carichi multidirezionali o quando è richiesto un vincolo di sicurezza antiscorrimento, si rende necessario l’impiego di geometrie più avanzate.

Gli antivibranti a campana SUCON offrono una protezione intrinseca dell’elastomero, grazie alla calotta metallica superiore che scherma la gomma dal gocciolamento di olii, fluidi idraulici o dall’esposizione diretta all’irraggiamento solare. La linea di piedi antivibranti SURMAC è progettata espressamente per le macchine operatrici e i macchinari industriali soggetti a sollecitazioni severe. L’isolamento offerto dai supporti SURMAC evita che le macchine operatrici trasmettano le vibrazioni, attraverso le strutture del fabbricato, all’ambiente circostante o ad altre apparecchiature delicate, migliorando la qualità della produzione e dell’ambiente di lavoro.

Un’applicazione specifica riguarda i pavimenti sopraelevati (o flottanti). Questi sistemi non poggiano direttamente sul solaio, ma su una struttura metallica che crea un’intercapedine utile per l’alloggiamento di impianti tecnici e cablaggi senza opere murarie. L’isolamento acustico e vibrazionale di base di queste strutture può essere incrementato grazie al posizionamento di supporti antivibranti in gomma sotto i montanti, riducendo la trasmissione del rumore da calpestio e delle vibrazioni strutturali nel solaio.

Isolamento a bassa frequenza e grandi carichi: dai supporti tipo Spring Brackets alle flange industriali

Le apparecchiature montate su strutture solide trasferiscono energia sotto forma di vibrazioni che spesso si irradiano dalla struttura come rumore udibile, riducendo le prestazioni dei dispositivi elettromeccanici particolarmente sensibili. Per queste applicazioni, l’impiego di semplici elementi rigidi risulta inefficace, rendendo necessario l’isolamento dalle vibrazioni a bassa frequenza.

I supporti elastici tipo SPRING BRACKETS si collocano come dispositivi di impiego universale. Facili da installare, impediscono la trasmissione di vibrazioni e rumori e vengono prodotti con gomma di durezza compresa tra 45° e 60° Sh. Questi supporti non richiedono manutenzione e durano a lungo grazie alla loro particolare forma geometrica e alle armature metalliche incorporate che, sotto l’effetto delle differenti forze verticali e orizzontali della macchina, consentono un’ammortizzazione e uno smorzamento ottimali.

Quando si passa all’isolamento di strutture pesanti, come i trasformatori industriali o i grandi macchinari, entrano in gioco gli antivibranti a flange per grandi carichi.

Applicazioni industriali specifiche: HVAC, sistemi di pompaggio, gruppi elettrogeni e macchine utensili

Nel settore del riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria (HVAC), i compressori e i ventilatori installati sulle unità esterne trasmettono vibrazioni continue che risuonano attraverso le pareti degli edifici. L’adozione di supporti antivibranti a campana o di sistemi di sospensione calibrati interrompe il ponte acustico, neutralizzando le vibrazioni prima che si propaghino nelle strutture civili o industriali.

Nei sistemi di pompaggio, autoclavi e gruppi elettrogeni, le sollecitazioni dinamiche sono caratterizzate da repentine variazioni di coppia. L’installazione calibrata di antivibranti per impianti industriali in prossimità dei punti in cui le vibrazioni si generano (pompe, compressori, motori) e nei punti più critici e delicati delle costruzioni metalliche previene il danneggiamento di apparecchiature e strutture di supporto nel lungo periodo, riducendo drasticamente il rischio di fermi macchina imprevisti.

Soluzioni per ambienti sterili e gravosi: l’uso di silicone, acciaio INOX e gomma nei settori alimentare ed elettromedicale

Le industrie farmaceutiche, alimentari ed elettromedicali impongono standard igienici severissimi. I tradizionali supporti in gomma e ferro comune non sono idonei a causa dei lavaggi frequenti con detergenti chimici aggressivi e dell’esigenza di prevenire la contaminazione batterica. DAB risponde a queste esigenze con una gamma dedicata che integra parti metalliche in acciaio INOX (quali AISI 304 o AISI 316) accoppiate a elastomeri speciali o silicone alimentare.

Questi materiali non subiscono l’ossidazione superficiale dovuta all’umidità o alla nebulizzazione di soluzioni acide, mantenendo inalterate le proprietà elastiche e meccaniche nel tempo. Nel settore elettromedicale, dove i dispositivi di analisi o di diagnostica per immagini necessitano di una stabilità di lettura microscopica, l’integrazione di questi supporti isola i sensori dalle vibrazioni indotte dai flussi d’aria degli impianti di ventilazione o dai transiti nei corridoi adiacenti.