Assorbitori di vibrazioni

Il corretto funzionamento di un impianto industriale dipende in misura determinante dalla gestione delle forze alternate generate dagli organi meccanici in movimento. 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, gli antivibranti intervengono per modificare il percorso di trasmissione di tale energia cinetica parassita, salvaguardando l’equilibrio statico degli edifici e la longevità degli impianti.

L’azione degli elementi di isolamento si esplica sia sulle vibrazioni attive che su quelle passive. Le vibrazioni attive sono quelle prodotte direttamente dal macchinario stesso, come un compressore, un motore elettrico o una pompa centrifuga, e trasmesse al piano di posa. Le vibrazioni passive, al contrario, derivano da fonti esterne, come presse adiacenti, linee ferroviarie o impianti attigui, e rischiano di compromettere la precisione di apparecchiature sensibili, quali gli strumenti di misura nel settore elettromedicale o le macchine utensili di alta precisione. Gli Assorbitori dinamici di vibrazioni venduti da DAB utilizzano gomma ad alta dissipazione, resistente alla corrosione, accoppiata con acciaio inossidabile. Questa combinazione di materiali consente di rispondere alle esigenze di diversi settori produttivi con soluzioni calibrate e alcune misure già disponibili a magazzino.

La fisica dell’isolamento delle vibrazioni: frequenza propria, risonanza e durezza Shore

L’efficacia di un sistema di isolamento elastico è governata dalle leggi della meccanica vibrazionale. Per evitare il fenomeno della risonanza, che si verifica quando la frequenza di eccitazione della macchina coincide con la frequenza propria del sistema di supporto, amplificando le oscillazioni, è necessario progettare un accoppiamento in cui il rapporto tra queste due frequenze sia superiore a 1,41 (pari alla radice quadrata di due). Al di sopra di questa soglia si entra nella zona di isolamento energetico, dove l’efficienza dello smorzamento cresce progressivamente.

La frequenza propria, espressa in Hertz, dipende dal carico statico gravante sul supporto e dalla sua rigidezza dinamica. Quest’ultima è influenzata dalla durezza Shore, misurata in scala Shore (Sh), dell’elastomero utilizzato. Una durezza Shore inferiore (ad esempio 45 Sh) offre una maggiore flessibilità e quindi frequenze proprie più basse, ideali per smorzare eccitazioni a bassa frequenza. Al contrario, una durezza superiore (come 70 Sh) garantisce una maggiore resistenza meccanica a fronte di una rigidezza più elevata.

La scelta dei materiali: l’eccellenza dell’accoppiamento gomma-metallo e acciaio inox

La sinergia tra metallo ed elastomero costituisce la base costruttiva di un affidabile supporto antivibrante. Il componente metallico, realizzato in acciaio zincato o in acciaio inossidabile, fornisce la necessaria resistenza meccanica e permette un fissaggio solido tramite accoppiamenti filettati o flange. L’elastomero, vulcanizzato direttamente sulla parte metallica tramite specifici agenti leganti, agisce come elemento dissipativo ed elastico sfruttando i principi dell’isolamento elastico e dello smorzamento.

La qualità del legame chimico gomma-metallo è cruciale per prevenire il distacco sotto sforzo di taglio o compressione. Con oltre 40 anni di esperienza nella produzione e commercializzazione per l’industria, DAB controlla scrupolosamente i processi di vulcanizzazione per garantire l’efficacia del componente nel tempo, limitando gli effetti dell’invecchiamento termico e dell’esposizione ad agenti atmosferici o industriali. L’accoppiamento tra gomma ad alta dissipazione e acciaio inossidabile consente di offrire assorbitori dinamici di vibrazioni altamente resistenti alla corrosione, adatti anche ad applicazioni severe.

Assorbitori di vibrazioni per pompe, compressori e HVAC: l’efficacia della gamma cilindrica e a campana SUCON

I sistemi di pompaggio, i compressori alternativi e le unità esterne di condizionamento dell’aria (HVAC) generano continuamente sollecitazioni dinamiche a ciclo continuo. In queste applicazioni, la gamma di antivibranti cilindrici DAB (disponibili in gomma, acciaio inox o silicone) offre configurazioni maschio-maschio, maschio-femmina o femmina-femmina, che si adattano a carichi medio-bassi e consentono di isolare vibrazioni multidirezionali.

Per macchinari soggetti a forze di taglio e spinte orizzontali più accentuate, come i gruppi motopompa o i compressori a pistone, la soluzione ottimale è rappresentata dagli antivibranti a campana SUCON. Questa tipo di  forma protegge l’elastomero interno dallo sgocciolamento di oli e idrocarburi e, grazie alla calotta metallica superiore, limita i movimenti orizzontali in caso di transitori dinamici o arresti improvvisi dell’impianto. L’effetto combinato di flessibilità verticale e rigidità radiale controllata assicura la stabilità del sistema senza compromettere le prestazioni di isolamento.

Soluzioni per grandi carichi e vibrazioni transitorie: la linea SURMAC e i supporti a flange per grandi carichi

Quando le masse in gioco sono particolarmente elevate, come nel caso di presse industriali, grandi generatori di corrente, turbine o mulini di macinazione, le sollecitazioni dinamiche e i carichi d’urto richiedono dispositivi ad altissima resistenza. La linea SURMAC e SURMAC RINFORZATO di DAB risponde a queste esigenze strutturali, offrendo supporti robusti in grado di tollerare carichi statici e carichi dinamici gravosi pur mantenendo una deflessione elastica controllata.

Parallelamente, i supporti antivibranti a flange per grandi carichi garantiscono un ancoraggio sicuro al suolo o ai basamenti, contrastando le spinte d’inerzia laterali. Per il disaccoppiamento di intere linee produttive o per l’isolamento sotto platea, l’adozione di Lastre antivibranti in elastomero consente di abbattere i ponti acustici e vibrazionali verso le strutture edilizie circostanti, prevenendo l’usura precoce delle strutture di supporto e la perdita di precisione nelle lavorazioni delle macchine utensili adiacenti.

Applicazioni speciali e settori industriali: dal navale e ferroviario all’alimentare e medicale

Le necessità di smorzamento variano in base all’ambiente operativo e ai vincoli normativi dei differenti settori industriali:

• Settore navale e nautico: I componenti devono resistere alla corrosione salina e alle sollecitazioni d’onda continue, richiedendo l’impiego di acciai inossidabili (come l’acciaio inox AISI 304) e mescole elastomeriche resistenti agli agenti atmosferici.
• Settore ferroviario: Le oscillazioni meccaniche e gli shock dinamici generati dal moto di rotolamento devono essere interrotti mediante supporti dedicati, proteggendo la strumentazione di bordo.
• Settore agricolo e gruppi elettrogeni: I motori endotermici generano intense forze alterne e vibrazioni a bassa frequenza che richiedono l’utilizzo di soluzioni gomma-metallo ad alta deformabilità e resistenza.
• Settori alimentare ed elettromedicale: In questi ambiti, dove l’igiene e la precisione sono prioritari, l’utilizzo di silicone o elastomeri specifici accoppiati ad acciaio inossidabile previene la contaminazione ed evita la degradazione causata dai lavaggi chimici frequenti.
• Linee di processo e confezionatrici: L’installazione di tappetini antivibranti per linee di processo consente di ridurre l’energia cinetica di centrifughe, compressori e macchine confezionatrici, tutelando la salute degli operatori e l’efficienza complessiva dello stabilimento.