Assorbitori dinamici di vibrazioni

Cosa sono gli assorbitori dinamici di vibrazioni e come agiscono sull’energia cinetica

La gestione delle forze alternate generate dagli organi meccanici in movimento rappresenta una delle sfide strutturali più complesse nella progettazione e gestione degli impianti industriali. Quando un macchinario poggia su un basamento rigido, le sollecitazioni dinamiche non vengono dissipate ma si trasmettono direttamente alle strutture circostanti, provocando disallineamenti, affaticamento dei metalli e una riduzione del rendimento complessivo. Per ovviare a queste problematiche, l’adozione di specifici antivibranti in gomma-metallo consente di intercettare e ridurre la trasmissione di tali forze prima che possano compromettere l’integrità strutturale dell’intero impianto.

A differenza dei sistemi di fissaggio completamente rigidi, un supporto antivibrante in gomma-metallo agisce combinando due principi fisici fondamentali: l’isolamento elastico e lo smorzamento. La gomma ad alta dissipazione, accoppiata chimicamente e meccanicamente ad armature metalliche, converte l’energia cinetica proveniente dalla sorgente vibrante in energia termica attraverso lo scorrimento molecolare interno dell’elastomero durante i cicli di compressione e taglio. DAB Antivibranti distribuisce prodotti in grado di stabilizzare i macchinari, riducendo drasticamente le sollecitazioni dinamiche trasmesse alle fondazioni, ai telai di supporto o alle strutture portanti degli edifici.

Parametri fisici di calcolo: dal carico statico e dinamico alla frequenza propria dell’elastomero

La selezione e il corretto dimensionamento di un supporto antivibrante richiedono uno studio accurato delle condizioni operative della macchina. Il punto di partenza fondamentale consiste nella distinzione netta tra il carico statico, ovvero la forza costante esercitata dal peso proprio del macchinario distribuito sui singoli punti d’appoggio, e il carico dinamico, rappresentato dalle forze alterne indotte da squilibri, rotazioni o moti alternativi durante il ciclo di lavoro.

Il parametro cruciale per evitare fenomeni di risonanza strutturale è il calcolo della frequenza propria (espressa in Hertz, Hz) del sistema isolato elasticamente. Questa frequenza deve essere opportunamente distante dalla frequenza di disturbo della macchina (frequenza di eccitazione) indotta dal regime di rotazione del motore. Se la frequenza di eccitazione coincide con la frequenza propria del sistema, si verifica la frequenza di risonanza, una condizione critica che amplifica le oscillazioni anziché smorzarle. Altri fattori determinanti sono la durezza Shore (espressa in Shore ), che misura la resistenza allo schiacciamento della gomma e ne definisce la rigidità, e le caratteristiche di smorzamento intrinseche della mescola utilizzata.

Tipologie di assorbitori in gomma-metallo: cilindrici, a campana SUCON  e la linea SURMAC

DAB Antivibranti propone un’ampia gamma di soluzioni progettate per rispondere a sollecitazioni multidirezionali. Gli antivibranti cilindrici (disponibili con componenti in gomma, acciaio inox o silicone) offrono prestazioni costanti in presenza di sollecitazioni assiali e radiali. La semplicità geometrica e la versatilità dimensionale li rendono ideali per applicazioni in layout industriali con limitazioni di spazio, assicurando un isolamento elastico ottimale.

Per applicazioni sottoposte a forze combinate di trazione, compressione e forze radiali, gli antivibranti a campana SUCON forniscono un livello di protezione superiore. La loro struttura metallica superiore funge da scudo contro l’eventuale gocciolamento di oli, fluidi idraulici o agenti atmosferici, preservando nel tempo le proprietà elastiche dell’elastomero interno. Quando i carichi dinamici e statici richiedono una stabilità strutturale ancora più elevata, i supporti antivibranti della linea SURMAC offrono prestazioni eccellenti nel controllo dei movimenti traslazionali della macchina, mentre per carichi eccezionali si ricorre agli antivibranti a flange per grandi carichi.

Applicazioni industriali d’elezione: HVAC, gruppi elettrogeni, pompe e settore navale

I settori d’intervento dei sistemi di isolamento delle vibrazioni coprono ambiti operativi particolarmente gravosi. Nel settore del condizionamento e unità esterne (HVAC), i compressori e i ventilatori generano vibrazioni a bassa frequenza che si trasmettono alle strutture degli edifici sotto forma di rumore strutturale. L’installazione di supporti antivibranti dedicati interrompe questa propagazione solida, proteggendo sia le tubazioni connesse sia la stabilità delle strutture portanti.

Nei gruppi elettrogeni, nei sistemi di pompaggio e autoclave, le forze d’inerzia generate da pistoni e giranti richiedono un accoppiamento elastico capace di resistere a carichi continui e variazioni di regime. Nel settore nautico e ferroviario, la resistenza alla corrosione e agli agenti ambientali è fondamentale: l’utilizzo di antivibranti in gomma e acciaio inox garantisce la durata delle prestazioni meccaniche nel tempo, isolando i motori di propulsione o i generatori ausiliari e riducendo la trasmissione di rumore e vibrazioni alle strutture circostanti.

Nei sistemi di pompaggio industriali, il disallineamento indotto dalle vibrazioni non isolate è una causa primaria di usura precoce delle tenute meccaniche e di affaticamento dei materiali. L’adozione di supporti elastici calibrati previene questi fenomeni di usura, garantendo la longevità degli impianti.

 

Isolamento passivo di precisione: microsmorzatori per centraline elettroniche

Le problematiche vibrazionali non colpiscono soltanto le grandi strutture, ma possono compromettere anche il corretto funzionamento delle apparecchiature elettroniche, specialmente se operano in contesti in cui l’emissione di vibrazioni nell’ambiente circostante è intensa. In questo caso si parla di vibrazioni passive, che vengono subite dalle strumentazioni in quanto prossime a macchinari che riversano nell’ambiente energia cinetica non dissipata. Un esempio tipico è rappresentato dalle centraline elettroniche che equipaggiano i macchinari industriali, dove le oscillazioni continue possono causare micro-interruzioni dei contatti o l’affaticamento delle saldature dei circuiti stampati.

Per neutralizzare queste interferenze, l’installazione di Microsmorzatori per centraline elettroniche è di fondamentale importanza. Questi dispositivi utilizzano mescole elastomeriche specifiche, talvolta in silicone o a bassa durezza Shore, in grado di filtrare le micro-sollecitazioni ad alta frequenza. Tali soluzioni trovano ampia applicazione nel settore elettromedicale, ferroviario e agricolo, dove la strumentazione di bordo e di diagnostica deve operare con la massima precisione ed affidabilità senza risentire dei movimenti del veicolo o dei motori adiacenti.

Smorzamento distribuito: quando integrare le lastre e i tappetini antivibranti in elastomero nelle linee produttive

In molte configurazioni industriali, l’isolamento puntuale tramite singoli supporti in gomma-metallo non è applicabile a causa dello sviluppo lineare della macchina o della necessità di un appoggio continuo. Nelle linee di processo, in presenza di alcune macchine utensili (quali compressori, centrifughe o confezionatrici), il normale funzionamento produce una notevole quantità di vibrazioni. Per ottenere un idoneo isolamento acustico e vibrazionale, è necessario eseguire una riduzione dell’energia cinetica installando tappetini antivibranti e Lastre antivibranti in elastomero con superfici strutturate.

La posa di queste lastre consente di distribuire uniformemente il carico statico del macchinario sull’intera superficie d’appoggio, abbassando la pressione specifica e garantendo lo smorzamento delle vibrazioni ad alta frequenza e del rumore di calpestio. La formulazione chimica dell’elastomero garantisce una resistenza ottimale all’azione di oli emulsionanti, fluidi idraulici e agenti chimici comunemente presenti nelle officine meccaniche e negli impianti del settore alimentare, prevenendo fenomeni di usura precoce o indurimento del materiale.

1. Eseguire un rilievo geometrico della base d’appoggio del macchinario per definire l’area di contatto effettiva.
2. Valutare il peso totale e la sua distribuzione per determinare il carico statico gravante sulla superficie d’appoggio.
3. Identificare le frequenze di disturbo generate dal macchinario (es. frequenze di rotazione in base ai giri al minuto).
4. Selezionare lo spessore e la mescola della lastra o del tappetino antivibrante, evitando di creare contatti rigidi (ponti acustici) durante il fissaggio.