Trasmissione delle Vibrazioni
Lo scopo dell’isolamento dalle vibrazioni è di ridurre l’energia trasmessa dal macchinario all’ambiente circostante. L’indice di efficacia di questo isolamento è dato dalla trasmissibilità: essa rappresenta il rapporto tra la forza (o accelerazione) trasmessa alla fondazione e la forza (o accelerazione) prodotta da la macchina.
Tanto è minore quest’indice tanto maggiore sarà l’efficacia dell’isolamento dalle vibrazioni.
Sul valore della trasmissibilità ha un’influenza predominante il rapporto tra la frequenza naturale del sistema sospeso (fn) e la frequenza della della vibrazione da isolare, chiamata frequenza di eccitazione del sistema (fd).
Altro fattore determinante è lo smorzamento D espresso come rapporto rispetto allo smorzamento critico.
Fondamentalmente, D è una percentuale dipendente dal rapporto tra l’energia assorbita e dissipata sotto forma di calore dall’antivibrante e l’energia trasmessa.
Quindi, in un corpo perfettamente elastico, D sarà uguale a zero, mentre per D uguale a 1, il corpo compierà solamente una oscillazione e poi si fermerà. Come ordine di grandezza si può ritenere che in supporti di gomma D vari dal 3 all’8% ( a seconda delle caratteristiche della mescola e della temperatura di esercizio), mentre, per le molle in acciaio D si può ritenere trascurabile. L’isolamento percentuale è l’inverso de la trasmissibilità.
La trasmissibilità è quindi espressa dalla:
che per valori di smorzamento trascurabili si riduce a:
Grado di isolamento
Il grado di isolamento (inverso della trasmissibilità), esprime il valore percentuale di energia vibratoria assorbita dall’antivibrante, e quindi non trasmessa all’ambiente. Un buon isolamento percentuale è tra il 70% e il 90%.
Il grafico a seguire ci illustra come varia la trasmissibilità al variare della frequenza propria rispetto alla frequenza propria rispetto alla frequenza eccitatrice che generalmente è fissa.
Consideriamo diversi gradi di smorzamento per D=0% e per fd/fn=1, cioè nel caso della risonanza, la trasmissibilità diviene infinita e anziché un isolamento si ha un esaltazione delle vibrazioni.
Per un rapporto fd/fn maggiore di radice di due, l’effetto dell’isolamento comincia a farsi sentire, un buon isolamento lo si ottiene per fd/fn superiore a 3.
Un valore di smorzamento alto riduce le amplificazioni in risonanza ma ha un minor grado di isolamento alle frequenze oltre la risonanza; mentre un basso valore di smorzamento consente un ottimo isolamento alle alte frequenze comporta una significativa amplificazione alla risonanza.
