Soluzioni Antivibranti per Telai e Basamenti di Gruppi Elettrogeni su Carrello e Cantiere

Dinamica delle vibrazioni nei gruppi elettrogeni da cantiere su telaio mobile

Nei cantieri edili e stradali, i gruppi elettrogeni su rimorchio o su basamento mobile lavorano in condizioni operative particolarmente gravose. L’accoppiamento tra il motore a combustione interna (solitamente diesel a 1.500 o 3.000 giri/min) e l’alternatore genera forze alterne di inerzia e coppie torcenti pulsanti che sollecitano direttamente la struttura di supporto. Quando il generatore è installato su un telaio carrellato o trasferibile, la dinamica vibrazionale raddoppia la sua complessità: alle sollecitazioni cicliche generate dal macchinario durante il funzionamento continuativo si sommano gli urti e gli shock meccanici ad alta intensità trasmessi dal terreno sconnesso durante le fasi di movimentazione e traino.

Le vibrazioni ad alta e bassa frequenza prodotte dalle masse alterne del motore si propagano verso la carpenteria del telaio sotto-strutturale se non opportunamente smorzate. Questa trasmissione di energia elastica non causa solo inquinamento acustico nell’area di lavoro, ma instaura uno stato di fatica meccanica sull’intera struttura portante. La selezione degli antivibranti per generatori di corrente destinati ad applicazioni mobili deve quindi rispondere a una doppia esigenza: garantire un elevato grado di isolamento elastico alla frequenza di regime del motore e contestualmente contenere i grandi spostamenti strutturali indotti dagli scossoni da trasporto.

Rischi strutturali dell’assenza di isolamento elastico sulla carpenteria del telaio

Il coefficiente di smorzamento interno delle carpenterie metalliche in acciaio è notoriamente ridotto. Senza l’interposizione di opportuni giunti e supporti elastici, le onde di vibrazione attraversano indisturbate i giunti saldati e le unioni bullonate del basamento. Nel tempo, l’esposizione continua a picchi di accelerazione non dissipati porta all’insorgere di microcricche sui cordoni di saldatura principali, con il rischio di cedimenti strutturali improvvisi durante la movimentazione in cantiere.

Oltre all’integrità del telaio, l’assenza di un idoneo sistema per isolare elasticamente le carpenterie dei macchinari produce un degrado precoce dei componenti critici del gruppo elettrogeno:

• Allentamento della bulloneria: le vibrazioni continue causano lo svitamento progressivo degli elementi di fissaggio di quadri elettrici, cofanature e serbatoi.
• Danni agli avvolgimenti dell’alternatore: le sollecitazioni dinamiche non smorzate possono provocare lo strofinamento dell’isolamento elettrico e il disallineamento dell’asse motore-alternatore.
• Fessurazione del radiatore e dei condotti: le giunzioni rigide dei tubi di raffreddamento e dello scarico soffrono lo snervamento per fatica meccanica, provocando perdite di fluido refrigerante o carburante.

Parametri di dimensionamento: carico statico, carico dinamico e frequenza di risonanza

La corretta scelta dell’antivibrante parte dall’analisi della ripartizione delle masse sul telaio mobile. Il motore diesel e l’alternatore non presentano quasi mai una distribuzione omogenea del peso; pertanto, ciascun punto di appoggio richiede un calcolo specifico del carico statico (in N o kg) per evitare schiacciamenti asimmetrici dell’elastomero. Il dimensionamento deve garantire una freccia statica (ovvero la compressione iniziale del supporto sotto il solo peso proprio) sufficiente ad abbassare la frequenza propria del sistema isolato.

Per evitare il fenomeno della risonanza, la frequenza propria (f_n) del supporto antivibrante deve risultare nettamente inferiore alla frequenza di eccitazione (f_e) generata dal regime di rotazione del motore. Per un motore a 4 tempi da 1.500 rpm (frequenza fondamentale f_e = 25 Hz), si ricercano supporti con frequenza propria tipicamente compresa tra 7 e 12 Hz, in modo da raggiungere un’efficienza di isolamento superiore all’80-85%. Durante il trasporto su strada o pista di cantiere, tuttavia, entra in gioco il carico dinamico massimo, derivante da accelerazioni verticali e trasversali che possono superare anche di 3-4 volte la forza peso statica.

Supporti antivibranti a campana SUCON antistrappo per sicurezza in esercizio e durante il trasporto

Sui telai mobili da cantiere non è consentito utilizzare isolanti cilindrici semplici privi di vincoli di sicurezza. Un rimorchio in transito su buche o dossi genererebbe forces di trazione e di taglio tali da rischiare di separare l’elastomero dalla piastra metallica vulcanizzata, provocando il ribaltamento o lo sgancio del gruppo elettrogeno dal basamento.

Per ovviare a questo rischio, DAB Antivibranti, forte di oltre 40 anni di esperienza nella distribuzione di componenti gomma-metallo, commercializza supporti antivibranti a campana SUCON dotati di dispositivo antistrappo. Questi componenti integrano una rondella metallica o una struttura a campana sagomata che limita meccanicamente la corsa verso l’alto e di lato in caso di forte shock. La campana superiore funge anche da scudo protettivo contro la caduta accidentale di gocce di olio, gasolio o detriti di cantiere, preservando la gomma da un degrado prematuro.

Soluzioni linea SURMAC e antivibranti a flange per generatori ad alto tonnellaggio

Quando i gruppi elettrogeni mobili raggiungono elevate potenze (oltre i 500 kVA) e peso considerevole, l’isolamento richiede componenti capaci di sostenere carichi statici importanti mantenendo una spiccata stabilità trasversale. In questi contesti trovano applicazione i prodotti della linea SURMAC e gli antivibranti a flange per grandi carichi.

I supporti della linea SURMAC offrono un elevato smorzamento e una marcata resistenza alle forze di ribaltamento, dote fondamentale quando il telaio del generatore viene movimentato mediante gru, gru per autocarro o carrelli elevatori. Gli antivibranti a flange consentono un fissaggio rigido sia alla carpenteria del basamento sia al telaio inferiore tramite forature multiple standardizzate, distribuendo equamente le sollecitazioni di taglio indotte durante gli spostamenti in quota o su veicoli di cantiere. Questo approccio è condiviso anche in altri settori ad alto impatto meccanico, come documentato nelle soluzioni con supporti antivibranti per cantieri ed edilizia.

Resistenza ambientale della mescola gomma-metallo in cantiere: oli, carburanti e sbalzi termici

L’ambiente di cantiere sottopone i sistemi elastici all’aggressione di agenti chimici e atmosferici. Perdite di gasolio durante il rifornimento, trafilamenti di olio motore, esposizione diretta ai raggi UV, fango e sbalzi di temperatura compresi tra -20°C e +80°C costituiscono la prassi quotidiana per un generatore da esterno.

L’affidabilità di un supporto isolante dipende dalla qualità del processo di vulcanizzazione e dalla formulazione chimica della mescola gomma-metallo, studiata per evitare il rigonfiamento chimico e la scollatura piastra-elastomero.

L’impiego di elastomeri sintetici opportunamente formulati o gomma naturale (NR) ad altissima resistenza meccanica accoppiata a parti metalliche con trattamenti superficiali di zincatura o verniciatura epossidica protegge i componenti DAB dalla corrosione ossidativa. Una mescola idonea mantiene inalterato il proprio modulo di elasticità e la durezza Shore nel tempo, prevenendo l’indurimento precoce della gomma e la conseguente perdita di capacità isolante.

Errori di montaggio frequenti nell’isolamento dei telai mobili e come evitarli

La corretta prestazione di un antivibrante può essere vanificata da inesattezze in fase di assemblaggio del telaio. Di seguito vengono riportati i passaggi fondamentali e le avvertenze operative da seguire per garantire un efficace isolamento vibrazionale ed evitare ponti rigidi.

1. Verifica della planarità dei piani di appoggio: assicurarsi che i punti di fissaggio sul telaio mobile siano perfettamente complanari per evitare torsioni anomale sul corpo del supporto durante il serraggio.
2. Eliminazione dei ponti di trasmissione rigidi: collegare le tubazioni di scarico, i cavi elettrici di potenza e i condotti del carburante mediante elementi flessibili (compensatori di dilatazione o manicotti elastici). Se un tubo rigido collega il motore al telaio, le vibrazioni lo attraverseranno bypassando il supporto.
3. Rispetto delle coppie di serraggio nominali: serrare i bulloni di fissaggio del sistema antistacco e della base secondo le specifiche del costruttore, evitando di precomprimere in modo scorretto l’elastomero.
4. Controllo del bilanciamento dei carichi: dopo l’installazione, verificare che l’affondamento elastico sia omogeneo su tutti i lati dell’impianto. Un disassamento indica un errore nella stima del centro di gravità del gruppo elettrogeno.