Quale standard di selezione del tappetino anti-vibrazione per l’installazione di ventilatori per piccoli armadi

In quattordici anni di progettazione di ventilatori industriali per il raffreddamento, la maggior parte dei reclami relativi al rumore che analizzo risulta dovuta a difetti di fissaggio, non a difetti del ventilatore. Un ventilatore da armadio compatto che misura 44 dB(A) sul banco di prova può facilmente raggiungere 58 dB(A) una volta fissato con viti a un involucro con pareti sottili, poiché il pannello dell’involucro stesso diventa una cassa di risonanza. Un ventilatore da armadio silenzioso, in altre parole, è silenzioso soltanto quando l’intero sistema di fissaggio lo consente. Questa guida illustra gli standard di selezione delle guarnizioni antivibranti che applichiamo prima che ogni ventilatore da armadio compatto lasci la fabbrica, affinché il vostro team di ingegneria possa specificare fin da subito la guarnizione corretta e garantire che ogni ventilatore da armadio silenzioso in campo funzioni in silenzio per anni.

Perché il controllo delle vibrazioni determina se un ventilatore da armadio compatto rimane silenzioso

Il rumore aerodinamico generato da un ventilatore silenzioso per armadietti è modesto; è invece il rumore trasmesso per via strutturale a rovinare l’installazione. Quando il rotore di un ventilatore silenzioso per armadietti ruota a 2.400–2.900 giri/min, le forze residue dovute a squilibrio si trasmettono attraverso i piedini di fissaggio fino al pannello d’acciaio dello scatolato, spesso 1–2 mm, e tale pannello irradia le armoniche a 50/60 Hz sotto forma di ronzio udibile. Misurazioni sul campo effettuate su installazioni di ventilatori silenziosi per armadietti dimostrano che la trasmissione per via strutturale può aggiungere 8–12 dB(A) rispetto alla potenza sonora misurata in campo libero: questa differenza corrisponde esattamente al divario tra un ventilatore per armadietti accettabile e uno che suscita lamentele sul pavimento produttivo. L’isolamento dalle vibrazioni non è quindi un accessorio opzionale: deve figurare obbligatoriamente nella specifica prestazionale di ogni ventilatore silenzioso per armadietti acquistato, e ogni progetto relativo a ventilatori per armadietti deve prevedere fin dal primo giorno un budget per gli appositi tappetini.

Quattro criteri oggettivi per la selezione dei tappetini antivibranti

La durezza è il primo criterio. Un tappetino ammortizzante sotto un piccolo ventilatore da mobile deve avere una durezza compresa tra 40 e 60 Shore A, poiché composti più morbidi offrono maggiore deformazione a basse velocità del ventilatore, mentre quelli più duri supportano unità più pesanti. La deformazione statica è il secondo criterio: sotto il peso del ventilatore, il tappetino deve comprimersi del 10–15% dello spessore libero, in modo che la frequenza naturale del sistema montato rimanga ben al di sotto della frequenza di eccitazione più bassa del piccolo ventilatore da mobile. Il terzo criterio è il rapporto tra frequenze. L’isolamento inizia soltanto quando la frequenza di eccitazione supera quella naturale del tappetino di almeno la radice quadrata di due; per un’installazione silenziosa di un piccolo ventilatore da mobile con efficienza di isolamento pari all’80 %, il rapporto va progettato intorno a tre. Il quarto criterio è la resistenza ambientale. Un piccolo ventilatore da mobile silenzioso, operante in prossimità di nebbie oleose, spruzzi di refrigerante o umidità esterna, richiede tappetini in NBR o EPDM anziché in gomma naturale pura; altrimenti il tappetino collassa, il fissaggio diventa più rigido e il piccolo ventilatore da mobile recupera gradualmente il proprio rumore. La Tabella 1 confronta i composti più comuni impiegati per il fissaggio di un piccolo ventilatore da mobile, in modo che la specifica del vostro ventilatore silenzioso possa fare riferimento a dati reali.

Confronto dei materiali per i supporti ammortizzanti per il fissaggio di ventilatori per armadietti piccoli

Come verificare le prestazioni dell’ammortizzatore prima dell’installazione

La verifica è ciò che mantiene silenzioso un ventilatore per armadietto per tutta la sua vita utile. Iniziare con un durometro: misurare ogni ammortizzatore in tre punti e scartare qualsiasi lotto che presenti una deviazione superiore a 5 unità Shore A rispetto alla specifica prevista per il ventilatore per armadietto di piccole dimensioni. Eseguire quindi una prova di deformazione statica caricando l’ammortizzatore con il peso effettivo del ventilatore per armadietto di piccole dimensioni per 24 ore; un cedimento permanente superiore al 5% indica che il composto è sottocotto e non idoneo per un ventilatore silenzioso per armadietto. Per qualsiasi ventilatore per armadietto di piccole dimensioni destinato ad ambienti severi, richiedere una relazione di invecchiamento accelerato di 72 ore a 70 gradi Celsius, oltre a una prova di rigonfiamento in olio sui composti NBR. Una specifica d’acquisto seria per un ventilatore per armadietto di piccole dimensioni dovrebbe esigere questi dati di prova sugli ammortizzatori anziché limitarsi a indicare il nome del materiale, e un fornitore qualificato di ventilatori silenziosi per armadietto li fornirà senza obiezioni.

Procedura di installazione per proteggere un ventilatore silenzioso per armadi

Anche un supporto corretto può essere reso inefficace da una vite inadeguata. La vite di fissaggio di un piccolo ventilatore per armadi non deve mai bloccare rigidamente la zampa del ventilatore contro il pannello, poiché questo percorso metallo-su-metallo annulla l’effetto dell’elastomero e riporta il ventilatore silenzioso per armadi a uno stato rigido e rumoroso. Utilizzare una bussola a spalla in modo che la vite si stringa contro la guida mentre il supporto rimane libero di deformarsi; mantenere inoltre il gioco d’aria raccomandato di 2–3 mm intorno al telaio del piccolo ventilatore per armadi. Percorrere il cavo di alimentazione del ventilatore silenzioso per armadi con un loop di servizio, in modo che il cavo non trasmetta vibrazioni alla porta, e ritensionare tutti i fissaggi una volta trascorse quattro settimane di funzionamento. Questi passaggi possono sembrare banali, ma determinano se il ventilatore silenzioso per armadi rimarrà effettivamente silenzioso oppure se il piccolo ventilatore per armadi farà vibrare l’intero involucro.

Studio di caso: risoluzione di un reclamo per rumore in uno stabilimento per imballaggi

Un integratore europeo anonimo di automazione ha chiamato riguardo a un quadro di comando che emetteva un rumore di 61 dB(A) a un metro di distanza, ben al di sopra del limite consentito sul sito di 50 dB(A). Il ventilatore da quadro di piccole dimensioni da 120 mm interno era in buone condizioni e bilanciato secondo la classe G2.5, ma la velocità di vibrazione ai piedini di fissaggio risultava pari a 4,5 mm/s RMS perché l’installatore aveva utilizzato distanziali rigidi in nylon. Abbiamo sostituito tali distanziali con tamponi in NBR da 15 mm, durezza 50 Shore A, tarati per ottenere una deformazione statica del 12% sotto il peso del ventilatore da quadro di piccole dimensioni. In una sola giornata il rumore è sceso a 46 dB(A) e la vibrazione a 1,4 mm/s, senza intervenire affatto sul ventilatore da quadro silenzioso. La lezione per qualsiasi acquirente industriale è semplice: quando un quadro è troppo rumoroso, verificare innanzitutto il sistema di fissaggio prima di attribuire la colpa al ventilatore da quadro di piccole dimensioni.