Antivibranti per impianti industriali

Come funzionano gli antivibranti per impianti industriali: isolamento attivo e passivo delle vibrazioni

La propagazione di sollecitazioni dinamiche e onde elastiche all’interno di uno stabilimento produttivo rappresenta una delle principali cause di usura precoce delle parti meccaniche, disallineamento degli organi rotanti e cedimento delle strutture di sostegno. In presenza di un supporto rigido, le sollecitazioni dinamiche non vengono dissipate e si trasmettono direttamente alle strutture del fabbricato e all’apparecchiatura stessa. Questo fenomeno determina malfunzionamenti, disallineamenti e progressivi cali di rendimento degli impianti. Per ovviare a queste problematiche, l’adozione di opportuni assorbitori di vibrazioni e supporti dedicati consente di isolare le sorgenti con vibrazioni all’origine o di proteggere la strumentazione sensibile dai disturbi esterni.

La fisica dell’isolamento vibrazionale si divide in due approcci: l’isolamento attivo e l’isolamento passivo. L’isolamento attivo è finalizzato a ridurre la trasmissione delle forze dinamiche (energia cinetica) generate direttamente da un macchinario in movimento — come ventilatori, compressori, centrifughe, pompe e gruppi elettrogeni — verso la pavimentazione o la carpenteria di sostegno. Al contrario, l’isolamento passivo protegge i dispositivi delicati — quali sistemi elettromedicali, strumenti di misura o bilance industriali — dalle vibrazioni residue provenienti dal terreno o da altre linee produttive limitrofe.

Parametri tecnici per il corretto dimensionamento: carico statico, carico dinamico e frequenza propria

Il dimensionamento di un supporto antivibrante richiede l’analisi di precisi parametri fisici e ingegneristici per garantire l’affidabilità del sistema elastico nel tempo:

• Carico statico: la forza costante esercitata sul supporto, determinata dal peso proprio del macchinario distribuito sui singoli punti di appoggio.
• Carico dinamico: la sollecitazione variabile nel tempo generata dalle forze d’inerzia delle parti in movimento rotatorio o alternativo durante le fasi operative.
• Frequenza propria (o frequenza naturale): la frequenza a cui il sistema isolato tende ad oscillare se disturbato da una forza esterna. Dipende direttamente dalla rigidità del supporto elastico e dalla massa del macchinario.
• Frequenza di risonanza: la condizione critica che si verifica quando la frequenza di eccitazione prodotta dalla macchina coincide con la frequenza propria dell’isolatore, provocando un’amplificazione incontrollata delle oscillazioni e il rischio di danneggiamento strutturale.
• Durezza Shore: parametro normalizzato utilizzato per misurare la resistenza dei materiali elastomerici. Per i componenti in gomma-metallo si utilizza generalmente la scala Shore: una durezza inferiore offre una maggiore flessibilità (frequenze proprie più basse), mentre una durezza superiore consente di supportare carichi più elevati.

Soluzioni gomma-metallo a confronto: dai supporti cilindrici alla linea SURMAC

DAB Antivibranti opera da oltre 40 anni nel settore degli antivibranti. La gamma di soluzioni in gomma-metallo risponde a diverse esigenze di carico e applicazione industriale:

• Antivibranti cilindrici: realizzati in gomma naturale, NBR o silicone per far fronte a differenti condizioni chimiche e di temperatura. Consentono un fissaggio rapido per carichi leggeri e medi e lavorano sia a compressione che a taglio.
• Antivibranti a campana SUCON e supporti della linea SURMAC: progettati per resistere a carichi elevati e sollecitazioni dinamiche intense, integrando una flangia metallica superiore che protegge la gomma interna da sversamenti di oli, idrocarburi e agenti atmosferici.
• Antivibranti a flange per grandi carichi: ideali per l’installazione sotto grandi macchinari dove si richiede un’elevata stabilità e un’ottimale ripartizione del carico a terra.

Isolamento elastico delle carpenterie e delle basi di appoggio dei macchinari pesanti

Le strutture metalliche di supporto e i basamenti degli impianti produttivi sono soggetti a costanti sollecitazioni dinamiche. Per preservare l’integrità delle strutture è necessario impiegare dispositivi per isolare elasticamente le carpenterie dei macchinari. Le carpenterie industriali vengono tipicamente utilizzate per alloggiare macchine utensili di grandi dimensioni, altoforni e impianti complessi di vario genere.

Questi sistemi di isolamento elastico smorzano le vibrazioni generate all’avvio, all’arresto e durante il normale funzionamento continuo della macchina. Collocando i supporti antivibranti sotto le carpenterie si previene la trasmissione delle forze d’impatto alle fondazioni dello stabilimento, riducendo l’insorgenza di crepe nel cemento armato e limitando la propagazione del rumore strutturale all’interno dello stabilimento.

Lastre e tappetini antivibranti in elastomero per linee di processo e confezionamento

Nel contesto industriale delle linee di confezionamento, imbottigliamento e assemblaggio, l’azione di macchine utensili quali compressori, centrifughe o confezionatrici produce costantemente vibrazioni e piccoli urti ripetuti che rischiano di compromettere l’allineamento dei sensori e la precisione del processo produttivo. Per isolare in modo efficace queste linee di processo, l’utilizzo di tappetini antivibranti per linee produttive rappresenta una soluzione a ingombro ridotto di immediata applicazione.

In combinazione con questi sistemi, l’installazione di lastre antivibranti in elastomero (disponibili in differenti durezze e dimensioni) consente di contenere i fenomeni vibrazionali mediante un idoneo smorzamento dell’energia cinetica. Questa riduzione delle sollecitazioni attive e passive non solo salvaguarda l’efficienza dei componenti meccanici dei macchinari, ma contribuisce alla protezione dei lavoratori dall’esposizione prolungata alle vibrazioni.

Abbattimento delle vibrazioni nei sistemi HVAC, ventilatori industriali e impianti di condizionamento

Negli ambienti industriali e civili sono costantemente operativi impianti di aerazione, climatizzazione, aspirazione, ventilazione e depolverazione. La movimentazione dell’aria in questi sistemi è affidata a ventilatori industriali che, a causa della velocità di rotazione delle giranti e del funzionamento continuo, generano inevitabilmente rumore e vibrazioni strutturali. Per minimizzare queste sollecitazioni è fondamentale applicare idonei antivibranti per climatizzatori e per sistemi di trattamento aria.

L’isolamento deve interessare non solo la base del macchinario o dell’unità esterna di condizionamento, ma anche le tubazioni e le canalizzazioni collegate. L’impiego di specifici collarini e barre antivibranti consente di interrompere i ponti acustici lungo le linee di distribuzione dei fluidi e dell’aria, impedendo che le vibrazioni dei ventilatori si trasmettano alle pareti e alle strutture portanti degli edifici.