Un supporto antivibrante in gomma crepato può trasformare un problema di manutenzione minore in un arresto imprevisto.

Nei cabinet per telecomunicazioni esterni, nell'elettronica montata su veicoli e nelle apparecchiature navali, i componenti elastomerici sono ripetutamente esposti a cicli di temperatura, olio, umidità, ozono e stress meccanico continuo. Man mano che la gomma si indurisce o sviluppa crepe superficiali, la sua rigidità cambia. Il sistema di isolamento può quindi trasmettere più vibrazioni di quanto consentito dal progetto originale, anche se il supporto appare ancora al suo posto.

Ciò non significa che gli isolatori in gomma siano inadatti a ogni applicazione. Rimangono pratici per molte macchine interne e installazioni sensibili ai costi. Il problema inizia quando un supporto elastomerico standard viene utilizzato in un ambiente che supera i suoi limiti di materiale o di vita utile.

Per le apparecchiature esposte a vibrazioni combinate, urti e stress ambientali, gli ingegneri stanno valutando sempre più gli isolatori in fune metallica interamente metallici come alternativa.

Come un isolatore in fune metallica interamente metallico controlla le vibrazioni

Un isolatore in fune metallica è normalmente costituito da un cavo di acciaio inossidabile intrecciato tenuto tra due barre di ritenzione metalliche. Le configurazioni comuni HOAN utilizzano fune metallica in acciaio inossidabile 304 con ritentori in lega di alluminio 6061-T6 lavorati, sebbene i materiali possano essere adattati per condizioni operative specifiche.

Il suo smorzamento non dipende da un elemento in gomma incollato o da un fluido idraulico. Quando l'isolatore si deflette, i singoli fili all'interno della fune si muovono l'uno contro l'altro. L'attrito risultante dissipa parte dell'energia di vibrazione e urto sotto forma di calore.

Questa costruzione produce una risposta carico-deflessione non lineare. Sotto vibrazioni normali, l'isolatore fornisce la flessibilità necessaria per ridurre la trasmissione della forza. Durante un input di urto più elevato, la sua rigidità aumenta progressivamente, contribuendo a limitare lo spostamento eccessivo.

Per isolatori HOAN selezionati, il fattore di amplificazione della risonanza può essere controllato a circa 3,5 o inferiore, mentre alcune configurazioni di prodotto specificano un limite di 4 o inferiore. Il valore effettivo dipende dal modello, dalla massa supportata, dalla direzione di installazione e dalle condizioni di eccitazione. Dovrebbe quindi essere confermato utilizzando la curva dinamica del prodotto piuttosto che trattato come un valore universale.

Supporti antivibranti interamente metallici vs gomma o elastomeri

La tabella non deve essere letta come un'affermazione che una tecnologia sia sempre superiore. La selezione deve basarsi sulla massa dell'attrezzatura, sul baricentro, sulla frequenza disturbante, sullo spostamento disponibile, sull'orientamento di installazione e sull'esposizione ambientale.

Perché la scelta del materiale è importante

Il termine "isolatore interamente metallico" non garantisce automaticamente prestazioni affidabili.

Il grado della fune metallica influisce sulla resistenza alla corrosione, sulla durata a fatica e sull'attrito dei trefoli. Il materiale del ritentore e il processo di bloccaggio determinano se la fune rimane saldamente fissata durante i carichi ripetuti. La posizione del foro, il diametro della fune e la geometria dell'occhiello influiscono anche sulla rigidità nelle direzioni di compressione, taglio e rotazione.

Per apparecchiature esterne o marine, gli ingegneri dovrebbero verificare se i materiali selezionati sono appropriati per umidità, nebbia salina ed esposizione chimica. Per applicazioni ad alta o bassa temperatura, l'intero gruppo isolatore, non solo il cavo in acciaio inossidabile, deve essere valutato.

HOAN produce molteplici configurazioni di isolatori in fune metallica e utilizza banchi di prova per vibrazioni e urti come parte del suo processo di ispezione del prodotto. I requisiti di accettazione del prodotto possono anche essere definiti tramite accordi tecnici in base alle condizioni operative del cliente.

Quali standard di vibrazione e urto dovrebbero essere considerati?

I test dovrebbero riprodurre l'ambiente di servizio effettivo il più fedelmente possibile. Un numero di standard da solo non dimostra che un isolatore sia adatto; devono essere specificati anche l'intervallo di frequenza, il livello di accelerazione, la durata, la condizione di montaggio e la massa supportata.

I riferimenti comuni includono:

MIL-STD-810H

MIL-STD-810H fornisce linee guida di ingegneria ambientale e metodi di prova di laboratorio per le apparecchiature esposte a condizioni quali vibrazioni e urti meccanici. Gli ingegneri si riferiscono frequentemente al Metodo 514.8 per le vibrazioni e al Metodo 516.8 per gli urti, ma il profilo di prova deve essere adattato al ciclo di vita dell'attrezzatura piuttosto che copiato senza analisi.

Risorsa ufficiale:Ricerca rapida DLA ASSIST USA

IEC 60068-2-6:2007

IEC 60068-2-6 definisce una procedura di prova di vibrazione sinusoidale standardizzata utilizzata per identificare debolezze meccaniche, degrado delle prestazioni e comportamento dinamico. L'IEC elenca l'edizione 2007 come valida, con una data di stabilità del 2029.

Risorsa ufficiale:IEC 60068-2-6:2007

ISO 20816-1:2016

ISO 20816-1 fornisce linee guida generali per la misurazione e la valutazione delle vibrazioni delle macchine. È utile quando si definiscono i limiti di vibrazione operativa e si valuta se le vibrazioni potrebbero influire sull'affidabilità a lungo termine della macchina. L'edizione 2016 rimane pubblicata, sebbene ISO stia preparando un'edizione sostitutiva.

Risorsa ufficiale:ISO 20816-1:2016

Come HOAN approccia la selezione dell'isolatore

Selezionare un isolatore basandosi solo sulla capacità di carico è rischioso. Due cabinet con la stessa massa totale possono richiedere soluzioni diverse perché i loro baricentri, i punti di montaggio e le frequenze di ingresso sono diversi.

HOAN inizia la selezione esaminando:

· Massa dell'attrezzatura e distribuzione del carico

· Numero e posizione dei punti di montaggio

· Frequenza e accelerazione delle vibrazioni

· Impulso di urto, accelerazione di picco e durata

· Spostamento massimo consentito

· Direzione di installazione

· Condizioni di temperatura e corrosione

Il team di ingegneri controlla quindi le curve di carico-deflessione e di prestazione dinamica per il modello proposto. Ove necessario, la verifica delle vibrazioni, degli urti o dell'ambiente può essere concordata prima della produzione.

Scegliere per la durata di servizio, non solo per il prezzo unitario

I supporti in gomma rimangono un'opzione sensata quando l'ambiente è controllato e la sostituzione è facile. Gli isolatori in fune metallica interamente metallici diventano più attraenti quando le apparecchiature devono resistere a urti ripetuti, variazioni di temperatura, corrosione o lunghi periodi senza manutenzione.

La decisione corretta non è "metallo contro gomma" in isolamento. Si tratta di sapere se il supporto selezionato può mantenere la rigidità, lo smorzamento e l'integrità strutturale richiesti per tutta la vita utile prevista dell'attrezzatura.

Per cabinet di telecomunicazioni, elettronica navale, carichi utili di droni, strumenti montati su veicoli e altri sistemi esigenti, HOAN può valutare i dati operativi e raccomandare un isolatore in fune metallica, isolatore antiurto o una disposizione personalizzata per il controllo delle vibrazioni.