Ridurre il propagarsi di rumori e vibrazioni con gli antivibranti in gomma

La fisica dello smorzamento: come la gomma-metallo riduce la trasmissione di rumori e vibrazioni

Nel contesto industriale moderno, ridurre il propagarsi di rumori e vibrazioni con gli antivibranti in gomma rappresenta una necessità tecnica essenziale per garantire la longevità degli impianti, l’efficienza dei processi e la tutela degli operatori. Il moto alternativo e rotatorio di motori elettrici, pompe, organi meccanici, compressori e presse genera forze alterne che si propagano attraverso le strutture portanti sotto forma di onde d’urto e sollecitazioni dinamiche. Durante il normale funzionamento, macchinari complessi quali compressori, centrifughe o confezionatrici producono una quantità notevole di vibrazioni. Diventa quindi fondamentale eseguire una riduzione dell’energia cinetica con appositi supporti antivibranti per ottenere un idoneo isolamento strutturale e acustico.

Per interrompere questo percorso di trasmissione si interviene interponendo un elemento elastico tra la sorgente vibrante e la base di appoggio. L’azione svolta da un supporto antivibrante si basa su due fenomeni fisici distinti: l’isolamento delle vibrazioni e lo smorzamento. L’isolamento riduce la trasmissibilità della forza alternata deviando l’energia cinetica, mentre lo smorzamento dissipa l’energia meccanica accumulata trasformandola in energia termica grazie all’isteresi intrinseca dell’elastomero. Nella progettazione dei sistemi di isolamento delle vibrazioni, è fondamentale valutare accuratamente il carico statico (la forza costante esercitata dalla massa del macchinario a riposo) e il carico dinamico (le forze variabili indotte dalle parti in movimento durante l’esercizio).

La gomma utilizzata da DAB Antivibranti, forte di un’esperienza di oltre 40 anni nella distribuzione di sistemi antivibranti in gomma-metallo per l’industria, viene selezionata in mescole specifiche per rispondere a requisiti chimico-fisici precisi. Le mescole elastomeriche speciali consentono di adattare la risposta del pezzo ad agenti esterni come idrocarburi (mescole antiolio), temperature di esercizio estreme o fiamme (mescole autoestinguenti), garantendo prestazioni costanti nel tempo e prevenendo l’usura precoce del giunto gomma-metallo.

Antivibranti in gomma o supporti a molla? Guida alla scelta per applicazioni industriali

La scelta del sistema di isolamento dipende principalmente dalla frequenza di eccitazione della sorgente e dai requisiti di smorzamento richiesti dall’applicazione. Gli antivibranti a molla vengono utilizzati normalmente per applicazioni performanti e per apparecchiature molto pesanti. Tuttavia, gli antivibranti in gomma possono essere utilizzati con successo anche per l’isolamento di apparecchiature pesanti che producono una notevole quantità di vibrazione durante il loro funzionamento, persino in condizioni di lavoro gravose e usuranti. Lo sviluppo dei materiali elastomerici ha consentito la messa a punto di diverse tipologie di mescole capaci di rispondere a carichi elevati.

Mentre le molle in acciaio sono indicate per macchinari che operano a frequenze di eccitazione molto basse, gli isolatori elastomerici offrono vantaggi unici per la maggior parte delle applicazioni industriali di media e alta frequenza.

Isolamento acustico nei sistemi HVAC, pompe e autoclavi: l’efficacia dei supporti a campana SUCON

I sistemi HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning), come climatizzatori, condizionatori e pompe di calore, sono associati tipicamente alla produzione di vibrazioni: la combinazione di ventole e compressori genera sollecitazioni e rumore durante il funzionamento. I supporti e i gommini antivibranti per condizionatori smorzano le vibrazioni ed attenuano il rumore in maniera efficiente, aumentando il comfort e le prestazioni complessive delle macchine, prevenendo al contempo danni precoci alle connessioni strutturali e alle tubazioni del gas refrigerante.

L’utilizzo di supporti antivibranti flangiati o a campana SUCON isola la base delle macchine. La particolare conformazione degli antivibranti a campana SUCON protegge l’elastomero interno da gocciolamenti di olio, agenti atmosferici e carichi di taglio accidentali. Nei sistemi di pompaggio ad autoclave, dove le variazioni di pressione interna generano repentine sollecitazioni dinamiche, gli antivibranti cilindrici in gomma-metallo abbinati a giunti elastici sulle tubazioni assicurano il completo disaccoppiamento meccanico dell’impianto rispetto alla struttura muraria.

Tappetini in elastomero: soluzioni per linee produttive e carichi distribuiti

Il funzionamento dei macchinari industriali viene influenzato dalle vibrazioni e dagli urti: ne consegue che anche lo svolgimento dei processi produttivi risulta alterato. Le vibrazioni sono infatti presenti in tutti i contesti dove sussistono macchine e/o veicoli in operatività. È quindi necessario contenere i fenomeni vibrazionali mediante isolamento elastico e smorzamento delle vibrazioni attive e passive.

In questi scenari si ricorre all’uso delle lastre antivibranti in elastomero o ai tappetini per carichi distribuiti. Questi elementi consentono di creare un piano di posa elastico continuo al di sotto di basamenti in calcestruzzo, macchine utensili o intere linee di assemblaggio. La superfice dei tappetini è studiata per garantire lo spazio di espansione laterale necessario all’elastomero sotto carico: la gomma, essendo un materiale quasi incomprimibile in volume, necessita di spazio libero per deformarsi elasticamente e svolgere l’azione di smorzamento.

I tappetini in gomma della linea DAB Antivibranti trovano impiego nella realizzazione di basi isolate per presse, magli e cesoie, riducendo l’energia cinetica trasmessa al terreno circostante ed evitando che le vibrazioni impulsive interferiscano con gli strumenti adiacenti.

Precisione nelle macchine utensili e soluzioni per ambienti gravosi

Nei reparti produttivi industriali, le macchine utensili operano a regimi dinamici severi. Torni, frese, rettificatrici e centri di lavoro a controllo numerico computerizzato (CNC) generano forze alterne intrinseche dovute al moto rotatorio dei mandrini, al movimento alternativo delle tavole e all’impatto degli utensili sui pezzi in lavorazione. Se queste forze non vengono isolate correttamente, compromettono la stabilità del macchinario e riducono la precisione delle lavorazioni. L’installazione di specifici piedi antivibranti in gomma per macchine utensili assicura la stabilità necessaria per preservare la qualità delle lavorazioni meccaniche e l’integrità dei mandrini.

I settori industriali come l’alimentare, il ferroviario, il nautico, il chimico e l’agricolo impongono standard di resistenza ambientale estremamente rigorosi. L’esposizione ai lavaggi frequenti con detergenti chimici, e il contatto costante con sostanze corrosive accelerano i processi di degradazione delle parti metalliche degli antivibranti comuni. Per garantire l’affidabilità in tali condizioni, DAB Antivibranti distribuisce supporti con inserti metallici in acciaio inossidabile (come l’acciaio inox AISI 304) o silicone per il settore elettromedicale e alimentare.

Nelle applicazioni caratterizzate da sollecitazioni meccaniche estreme e masse rilevanti, come nei gruppi elettrogeni o nei grandi impianti di frantumazione, si impiegano gli antivibranti a flange per grandi carichi. Questa tipologia di supporto offre un’elevata stabilità e una notevole resistenza alle forze di trazione e taglio multidirezionali.

I 4 errori più comuni nel montaggio e nel dimensionamento dei supporti antivibranti

La corretta installazione dei supporti antivibranti è determinante per l’efficacia dell’isolamento. Errori in fase di montaggio o dimensionamento possono annullare i benefici teorici del sistema flessibile o amplificare le vibrazioni.

1. Sotto-dimensionamento o sovraccarico dell’elastomero: Sottoporre un antivibrante a un carico statico superiore al limite nominale porta la gomma a lavorare in una zona di deformazione non lineare, riducendone le proprietà elastiche e accelerandone il collasso strutturale.
2. Sovra-dimensionamento con carico insufficiente: Scegliere un supporto troppo rigido per un carico leggero impedisce la corretta deflessione della gomma. Il sistema si comporterà come un collegamento rigido, trasmettendo le vibrazioni alla base.
3. Creazione di ponti acustici e meccanici: Avvitare rigidamente tubazioni, canaline elettriche o carter di protezione metallici tra la macchina isolata e le pareti o il pavimento bypassa l’azione dell’antivibrante, consentendo alle onde sonore strutturali di propagarsi.
4. Mancato allineamento o tensionamento anomalo: Installare i supporti disallineati rispetto all’asse principale di carico genera sollecitazioni di taglio e flessione non previste, accelerando la delaminazione del legame gomma-metallo e riducendo drasticamente la vita utile del componente.