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Il controllo delle vibrazioni

Il controllo e la riduzione delle vibrazioni trasmesse dai macchinari alle strutture sta diventando sempre più importante sia in ambito industriale che in ambito residenziale. Per realizzare l’obiettivo della riduzione delle vibrazioni bisogna conoscere a fondo il fenomeno. Questa parte tecnica ha o scopo di illustrare i concetti principali dell’isolamento dalle vibrazioni nel modo più semplice ovvero di guidare nella scelta dell’antivibrante più adatto alle specifiche esigenze.

Energia e vibrazioni

Le vibrazioni non sono altro che una delle tante manifestazioni dell’energia che ci circonda. Questa, come sappiamo, non si crea e non si distrugge, passa semplicemente da uno stato all’altro. Questo accadde per esempio ad una pressa o ad un maglio, non tutta l’energia immagazzinata è utilizzata per la deformazione del pezzo da lavorare. Una parte si scarica inevitabilmente sul suolo, per cui l’impatto può provocare delle vibrazioni che si propogano nel dintorni. Per eliminare questo disturbo, si può allontanare la sorgente di vibrazioni dal confinante che è distrubato o controllare, “addomesticare” questa energia che si disperde al suolo.

Lo scopo di un buon isolamento è di interporre una barriera nella propagazione dell’energia vibratoria tra macchina e terreno circostante. Si devono quindi interporre tra il sistema vibrante e il resto della struttura, degli interporre tra il sistema vibrante e il resto della struttura, degli elementi che riflettano una parte di questa energia e che ne attenuino l’intensità, affinchè la vibrazione risultante che si scarica al suolo non rechi disturbo. Si tratta di un problema di interfaccio la cui unica soluzione va ricercata mediante l’impiego di inttermediari elastici, siano quasti supporti a molle o elastometri.

Le Vibrazioni

Le vibrazioni sono una propagazione di energia sotto forma di onde che si trasmettono attraverso le strutture solide. Le vibrazioni sono caratterizzate da due grandezze: l’ampiezza dell’oscillazione e la sua frequenza, ossia il numero di oscillazioni al secondo. Queste due grandezze sono, in genere, inversamente proporzionali: all’aumentare della frequenza diminuisce l’ampiezza e viceversa. Il tempo che intercorre tra due oscillazioni, è detto periodo e si esprime in secondi. L’inverso del periodo, la frequenza, esprime il numero di oscillazioni che abbiamo in un secondo e la sua unità di misura è L’Hertz (Hz).

La rigidezza e le vibrazioni meccaniche

La rigidezza (K) è una caratteristica interna sia delle molle sia della gomma. Per le molle più comuni, essa fornisce una proporzionalità diretta dello schiacciamento rispetto ad un carico statico applicato. Nel caso degli antivibranti in gomma invece, le caratteristiche di freccia in funzione dello schiacciamento non sono più perfettamente lineari ma vi è una caratteristica approssimativamente parabolica, come mostra la figura.

Nessun elemento in realtà è indeformabile, quindi possiede una sua elasticità. Tecnicamente si rappresenta il sistema sospeso come una massa sotto la quale sono fissati una molla e uno smorzatore. 

cosa sono le vibrazioni

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