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Principi di isolamento delle vibrazioni: l’esperienza DAB nella tecnologia in gomma-metallo

Con oltre 40 anni di esperienza nella produzione e commercializzazione per l’industria, DAB Antivibranti sviluppa componenti tecnici in gomma-metallo essenziali per la salvaguardia degli impianti. I supporti antivibranti agiscono bloccando la trasmissione sia delle vibrazioni attive, prodotte direttamente dai macchinari e trasmesse all’ambiente, sia delle vibrazioni passive esterne. Come evidenziato dall’ufficio tecnico, il movimento rotatorio di motori e organi meccanici, i colpi di magli e presse, fino a fenomeni industriali, provocano vibrazioni: onde dannose che risultano pericolose per le strutture e per chi vi opera.

Dal punto di vista costruttivo, i supporti per isolare i macchinari dalle vibrazioni posizionati tra la fonte vibratoria e l’ancoraggio presentano una struttura composita. L’anima centrale è un elastomero ad alta densità vulcanizzato su inserti metallici. Il componente metallico garantisce il solido ancoraggio al basamento, mentre il nucleo in gomma è ingegnerizzato per assorbire l’energia cinetica, ridurre il disturbo vibratorio e smorzare il rumore strutturale ad esso collegato.

In ambito industriale, un isolamento inefficace porta inevitabilmente a tre scenari critici: il deterioramento meccanico accelerato del macchinario fonte della vibrazione, il danneggiamento delle apparecchiature adiacenti e la progressiva compromissione micro-strutturale della pavimentazione.

Parametri tecnici per il dimensionamento: carico statico, dinamico e frequenza di risonanza

Schema tecnico di dimensionamento e distribuzione dei carichi su un antivibrante in gomma-metallo
Analisi dei vettori di carico su un supporto antivibrante industriale.

L’importanza dei carichi operativi

La selezione di un sistema antivibrante richiede il calcolo rigoroso delle forze in gioco tramite il supporto dell’ufficio tecnico. Il primo parametro è il carico statico, ovvero la porzione di peso del macchinario in stato di quiete che insiste sul singolo punto di appoggio. A questo si somma il carico dinamico, generato dalle forze di inerzia e dalle masse eccentriche in rotazione durante il ciclo di lavoro.

Frequenza propria e rischio di risonanza

Ogni sistema elastico possiede una frequenza propria (o frequenza naturale). Il dimensionamento mira a selezionare un supporto antivibrante la cui frequenza propria sia nettamente inferiore alla frequenza di eccitazione (generata dal macchinario). Se questi due valori dovessero coincidere, si innescherebbe il fenomeno della risonanza, con una moltiplicazione distruttiva dell’ampiezza delle vibrazioni.

Antivibranti cilindrici, a campana e a flange: geometrie per ogni settore

A seconda dei carichi e del settore di intervento (HVAC, ferroviario, nautico o agricolo), le geometrie dei supporti DAB Antivibranti variano per garantire efficienza di smorzamento e stabilità direzionale.

Tipologia di Supporto Antivibrante Caratteristiche Tecniche e Costruttive Settori e Applicazioni Tipiche
Antivibranti cilindrici Assorbono carichi verticali e sollecitazioni di taglio. Disponibili in gomma, acciaio inox o silicone. Sistemi di pompaggio, autoclave, quadri elettrici, condizionamento e unità esterne.
Antivibranti a campana Struttura progettata per limitare gli spostamenti laterali, offrendo stabilità in presenza di forze trasversali. Motori nautici, gruppi elettrogeni, compressori pesanti.
Antivibranti a flange per grandi carichi Elevata superficie di ancoraggio per la distribuzione ottimale di carichi statici e dinamici estremi. Altoforni, presse, impianti ferroviari.

L’impatto dell’ambiente di lavoro: mescole, durezza Shore e temperature

Un antivibrante deve garantire affidabilità nell’ambiente industriale di destinazione. La durezza Shore determina la rigidità del supporto elastico e incide sulla cedevolezza sotto carico. Mescole diverse offrono comportamenti meccanici differenti, richiedendo una selezione basata sulla temperatura operativa, che varia dai climi rigidi delle unità esterne di condizionamento alle alte temperature dei vani motore.

L’esposizione agli agenti chimici definisce la durata del componente. Nel settore agricolo o nelle macchine utensili, l’elastomero deve resistere a oli da taglio e fluidi idraulici. Per soddisfare i protocolli del settore alimentare o elettromedicale, DAB Antivibranti esegue produzioni su misura impiegando elastomeri siliconici e parti metalliche in acciaio inox, prevenendo l’ossidazione e garantendo la sanificabilità.

Sospensione elastica per macchine utensili e centri di lavoro: proteggere la precisione

Surmac Rinforzati Supporti Antivibranti
Isolamento di precisione su un macchinario CNC industriale.

Evitare danni durante l’esercizio

Le macchine utensili, i centri di lavoro e i macchinari CNC sono tra le apparecchiature soggette a vibrazioni sia attive che passive. Tali vibrazioni possono danneggiare i macchinari stessi durante il loro esercizio e alterare le quote di lavorazione. Ecco perché è strettamente necessario installare dei sistemi antivibranti per la sospensione elastica, ricorrendo a piedi antivibranti in gomma per macchine utensili.

Interrompere il ponte acustico

Nelle officine meccaniche ad alta densità, l’utilizzo di supporti antivibranti isola il singolo macchinario, impedendo che le onde generate da apparecchiature pesanti si propaghino attraverso la fondazione fino a raggiungere le stazioni di fresatura o tornitura di precisione.

Isolare le carpenterie industriali: i supporti linea SURMAC

Quando si gestiscono impianti industriali di eccezionale portata, l’isolamento avviene sull’intera struttura portante. Le carpenterie industriali vengono impiegate per alloggiare macchine utensili di grande dimensioni, altoforni e presse. Per realizzare un isolamento elastico ottimale, gli antivibranti vengono posizionati sotto le carpenterie, separando il blocco produttivo dalle fondazioni.

I dispositivi antivibranti smorzano efficacemente le vibrazioni generate dai macchinari industriali all’avvio e all’arresto, oltre che durante il normale funzionamento a regime.

DAB Antivibranti – Progettazione Sistemi Gomma-Metallo

Per affrontare carichi di tale entità, la linea SURMAC offre dispositivi per isolare elasticamente le carpenterie dei macchinari. Questi supporti sono progettati per sostenere tonnellate di peso garantendo cedimenti verticali controllati e mantenendo il baricentro dell’impianto stabile anche in condizioni di carico asimmetrico.

Tappetini antivibranti per linee di processo e lavanderie industriali

Tappetini antivibranti per macchine utensili – livellamento macchinari
Applicazione di tappetini antivibranti sotto apparecchiature rotative pesanti.

Abbattimento delle vibrazioni nelle linee produttive

È sempre più sentita la necessità di integrare accorgimenti di abbattimento per le vibrazioni. Macchine utensili come compressori, centrifughe o confezionatrici producono durante il funzionamento una quantità notevole di vibrazioni. Risulta fondamentale ridurre l’energia cinetica e ridurre il propagarsi di rumori e vibrazioni per proteggere i lavoratori.

Il caso delle lavanderie industriali

Nelle lavanderie industriali, la presenza di grandi lavatrici è associata alla produzione di vibrazioni e rumore, a causa degli organi in continuo movimento. In questi contesti, i tappetini antivibranti e le piastre in gomma si dimostrano il modo più efficace per contenere le vibrazioni ed eseguire il corretto livellamento, migliorando l’ambiente di lavoro in cui queste apparecchiature operano.

Errori comuni nel posizionamento e come prevenirli con l’ufficio tecnico

L’efficacia di un supporto elastico può essere vanificata da un’errata valutazione progettuale. Per la scelta del prodotto e il calcolo è indispensabile rimandare al supporto tecnico DAB, evitando le criticità più diffuse.

  1. Sottovalutazione del baricentro: Un errore frequente è dividere il peso totale della macchina per il numero dei supporti. È necessario mappare il baricentro reale: il lato del macchinario con il motore richiederà supporti con un carico statico superiore o una durezza Shore differente.
  2. Cortocircuiti vibrazionali sul piping: Installare correttamente gli antivibranti alla base, ma collegare la macchina alla rete fissa tramite tubazioni rigide, vanifica l’isolamento. È necessario prevedere collarini e barre antivibranti anche lungo le linee di distribuzione.
  3. Errato precarico degli elementi elastici: Un bloccaggio eccessivo della viteria comprime l’elastomero annullandone l’escursione necessaria per lo smorzamento dell’onda vibratoria. L’installazione deve seguire i parametri di cedevolezza indicati dal produttore.

Richiedi un preventivo per la tua soluzione antivibrante su misura — Contatta DAB al numero +39 02.90782170 oppure via email all’indirizzo: info@dab-antivibranti.it

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Domande Frequenti

Cosa si intende per vibrazioni attive e vibrazioni passive nei macchinari?
Le vibrazioni attive sono quelle prodotte direttamente dai macchinari industriali (come motori, presse o compressori) durante il loro funzionamento e che, se non isolate, si propagano nell'ambiente circostante. Le vibrazioni passive sono invece quelle già presenti nell'ambiente (generate da apparecchiature vicine o dal traffico pesante) che, trasmettendosi alla struttura, possono alterare il corretto funzionamento di macchinari di alta precisione come i centri di lavoro CNC.
Qual è la differenza tra carico statico e carico dinamico nella scelta di un antivibrante?
Il carico statico è la forza costante esercitata sul supporto antivibrante derivante esclusivamente dal peso del macchinario in stato di riposo, diviso per i punti di appoggio e considerando la posizione del baricentro. Il carico dinamico, invece, è la forza aggiuntiva e variabile generata dai movimenti, dalle rotazioni e dalle accelerazioni del macchinario durante il suo effettivo ciclo di lavoro. Entrambi i valori sono indispensabili per il corretto dimensionamento del componente in gomma-metallo.
Perché è fondamentale calcolare la frequenza di risonanza?
Ogni sistema elastico ha una propria frequenza naturale. Se questa frequenza coincide con la frequenza delle vibrazioni prodotte dal macchinario (frequenza di eccitazione), si innesca il fenomeno della risonanza, che amplifica in modo esponenziale e distruttivo i movimenti della macchina anziché smorzarli. L'ufficio tecnico calcola e seleziona antivibranti con una frequenza propria nettamente inferiore a quella operativa per garantire un efficace smorzamento.
In quali casi si consiglia l'uso di antivibranti a campana?
Gli antivibranti a campana sono progettati con una geometria speciale che offre un'elevata resistenza non solo alle forze verticali, ma anche alle sollecitazioni e agli spostamenti laterali. Vengono impiegati prevalentemente in applicazioni in cui sono presenti forti carichi trasversali o movimenti di rollio/beccheggio, come nel caso di gruppi elettrogeni marini, motori nel settore nautico o compressori ad alta potenza.
Come si isolano i macchinari di grandissime dimensioni e le carpenterie pesanti?
Per i macchinari estremamente pesanti, come presse di alto tonnellaggio, altoforni e grandi impianti, non si agisce isolando il singolo componente della macchina, ma collocando appositi supporti antivibranti per grandi carichi (come i supporti elastici della linea SURMAC) direttamente sotto la base della carpenteria industriale, isolando così l'intero blocco strutturale dalle fondazioni in cemento.
Qual è il ruolo della Durezza Shore nei supporti elastici in gomma?
La Durezza Shore (misurata in scala Shore A per gli elastomeri) indica il grado di rigidità della mescola di gomma impiegata per l'antivibrante. Una durezza inferiore corrisponde a una maggiore cedevolezza elastica, utile per smorzare certe frequenze ma meno adatta a pesi estremi, mentre una durezza superiore offre maggiore stabilità per carichi elevati. La selezione esatta della durezza Shore è fondamentale per tarare l'antivibrante in funzione del peso e del tipo di vibrazione generata.
Perché i centri di lavoro CNC richiedono piedi antivibranti specifici?
I centri di lavoro CNC multiasse e le macchine utensili moderne lavorano con tolleranze di altissima precisione. L'installazione di piedi antivibranti in gomma-metallo crea una sospensione elastica che protegge le macchine dalle vibrazioni passive (provenienti da altri macchinari limitrofi), evita l'usura prematura degli utensili da taglio e mantiene inalterate le quote e la finitura superficiale dei pezzi lavorati.
Quando è preferibile l'utilizzo dei tappetini antivibranti rispetto ai supporti cilindrici o a flange?
I tappetini antivibranti in elastomero sono la soluzione ottimale quando si ha la necessità di distribuire il carico su una superficie di appoggio molto estesa piuttosto che su punti di ancoraggio specifici. Sono particolarmente indicati per livellare i macchinari compensando le irregolarità della pavimentazione, e vengono ampiamente utilizzati per abbattere le vibrazioni e il rumore nelle lavanderie industriali, per le linee di confezionamento alimentare e per i grossi compressori.

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