Come calcolare e scegliere un motovibratore - E.V.I.T. DI TRAMAGLIA DARIO BRESCIA

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Un motovibratore sottodimensionato non fa scorrere il materiale; uno sovradimensionato rompe cuscinetti, saldature e lamiere. In officina vediamo ogni settimana motovibratori guasti per un errore di scelta o di installazione. Questa guida tecnica spiega il metodo di calcolo della Guida alla scelta del motovibratore Italvibras, con le formule, i dati di catalogo, i disegni di riferimento e i consigli pratici per l'installazione.

Indice

Come funziona un motovibratore
Rotazionale o unidirezionale
Le grandezze fondamentali
Velocità del materiale e portata
Calcolo del momento statico
Verifica dell'accelerazione
Tramogge e sili
Molle e supporti antivibranti
Schede tecniche e dati di catalogo
Installazione: consigli dall'officina

1. Come funziona un motovibratore

Un motovibratore è un motore asincrono trifase (o monofase) con l'albero sporgente da entrambi i lati. Su ciascuna estremità sono montate masse eccentriche: ruotando, generano una forza centrifuga che si trasmette, tramite i piedi di fissaggio, alla struttura da far vibrare. Le masse sono protette da due coperchi.

Fig. 1 – Sezione schematica di un motovibratore a piedi: le masse eccentriche alle due estremità dell'albero generano la forza centrifuga.

Ogni estremità ha una massa fissa e una massa regolabile. Ruotando la massa regolabile rispetto a quella fissa si varia il momento statico, e quindi la forza centrifuga, da circa 0 al 100%.

Fig. 2 – Regolazione delle masse eccentriche: la freccia blu rappresenta la forza centrifuga risultante.

Regola d'oro: le masse devono essere regolate nella stessa posizione su entrambi i lati dell'albero. Una regolazione diversa tra lato destro e sinistro crea una coppia che sovraccarica i cuscinetti e ne riduce drasticamente la vita.

Masse eccentriche di un motovibratore con coperchio rimosso — Masse eccentriche con coperchio rimosso – foto dalla nostra officina.

2. Metodo rotazionale o unidirezionale

Il metodo di calcolo vale per i sistemi a oscillazione libera: macchine appoggiate su molle elicoidali, supporti in gomma o attuatori pneumatici. Le macchine con bielle, molle a balestra o molle piatte (sistemi vincolati a risonanza) richiedono uno studio specifico del costruttore.

Fig. 3 – A sinistra: un solo motovibratore genera una forza rotante. A destra: due motovibratori controrotanti sommano le forze lungo una linea, inclinata dell'angolo i, che deve passare per il baricentro G.

Metodo	Configurazione	Moto	Applicazioni tipiche
Rotazionale	1 motovibratore	Forza su 360°, in tutte le direzioni	Tramogge, sili, tavole compattatrici, vagli circolari
Unidirezionale	2 motovibratori uguali, controrotanti	Forza sinusoidale lungo una sola linea	Canali trasportatori, alimentatori, vagli lineari

La scelta del metodo e della frequenza dipende dal peso specifico e dalla pezzatura del materiale: materiale fine e leggero → frequenze alte (2 poli, 3000 giri/min) con ampiezze piccole; materiale grosso e pesante → frequenze basse (6–8 poli, 1000–750 giri/min) con ampiezze grandi.

Consiglio: nel metodo unidirezionale i due motovibratori non vanno collegati meccanicamente. Basta montarli con lo stesso orientamento e farli ruotare in senso opposto (si invertono due fasi su uno dei due): si sincronizzano da soli. Se la linea di forza non passa per il baricentro, la macchina "beccheggia" e il materiale avanza in modo irregolare.

3. Le grandezze fondamentali

Simbolo	Grandezza	Unità	Significato
Ms	Momento statico	kg·mm	Massa eccentrica × distanza dall'asse. È il dato base del catalogo.
Fc	Forza centrifuga	kg (kN)	Forza generata dalle masse: Fc = Ms × ω²
Pv	Peso vibrante	kg	Macchina + motovibratori (Pc + Po)
e	Eccentricità (semi-ampiezza)	mm	Spostamento della macchina da una parte: e = Mt ÷ Pv
App	Ampiezza picco-picco	mm	Corsa totale: App = 2 × e
a	Accelerazione	g	a = Fc ÷ Pv = e × ω² ÷ g

Fc [N] = Ms [kg·m] × ω² con ω = 2π × giri/min ÷ 60
Esempio: MVSI 3/100 → Ms = 12 kg·mm = 0,012 kg·m a 3000 giri/min
ω = 314 rad/s → Fc = 0,012 × 98.700 ≈ 1.184 N ≈ 121 kg (dato di catalogo: 121 kg ✔) Nota: nei cataloghi Italvibras il "momento dinamico" vale 2 × il momento statico. Per tutti i calcoli di questa guida si usa il momento statico.

Dalla formula dell'accelerazione si ricava una tabella molto utile per capire quanto "spinge" ogni velocità:

Poli	Giri/min (50 Hz)	Accelerazione per ogni mm di eccentricità	Uso tipico
2	3000	10,1 g/mm	Materiali fini, polveri, piccole ampiezze
4	1500	2,5 g/mm	Uso generale, canali e vagli
6	1000	1,1 g/mm	Pezzature medio-grosse, ampiezze grandi
8	750	0,6 g/mm	Materiali grossi e pesanti

Lettura: a 3000 giri/min bastano 0,5 mm di eccentricità per avere 5 g; a 1500 giri/min ne servono 2 mm.

4. Velocità del materiale e portata

Per un canale trasportatore si parte dalla portata richiesta:

Q = Vp × L × S Q = portata (m³/h) · Vp = velocità del prodotto (m/h) · L = larghezza del canale (m) · S = spessore dello strato (m)

La velocità reale del prodotto è inferiore a quella teorica, perché ogni materiale "scivola" in modo diverso. Si corregge con il coefficiente Kr:

Vp = Vteo × Kr → Vteo = Vp ÷ Kr

Materiale	Kr	Materiale	Kr
Ghiaia	0,95	Sale	0,95
Carbone pezzatura grossa	0,85	Zucchero	0,85
Carbone pezzatura fine	0,80	Trucioli di legno / granuli PVC	0,75–0,85
Sabbia	0,70	Verdura in foglie	0,70

Con la Vteo e la velocità di rotazione scelta, i diagrammi del catalogo Italvibras forniscono l'ampiezza picco-picco App necessaria. Per i canali inclinati si aggiunge una correzione in funzione dell'angolo della linea di forza:

Angolo α	Angolo i	Fattore Fα
10°	80°	0,81
15°	75°	0,71
20°	70°	0,60
25°	65°	0,48
35°	55°	0,25

5. Calcolo del momento statico

e = App ÷ 2       (eccentricità, mm)
Pv = Pc + Po     (peso vibrante, kg)
Mt = e × Pv      (momento statico totale, kg·mm)
Ms = Mt ÷ n      (momento per singolo motore, n = numero di motori) Pc = peso della macchina · Po = peso del/dei motovibratori

Il calcolo è iterativo: il peso dei motovibratori entra in Pv, quindi si ipotizza un modello, si calcola, e se il momento non basta si passa al modello superiore e si ricalcola.

6. Verifica dell'accelerazione

a [g] = Fc totale ÷ Pv Nel metodo unidirezionale Fc totale = 2 × Fc del singolo motore. Se le masse non sono al 100%, Fc va ridotta nella stessa proporzione.

Il valore deve rientrare nell'intervallo indicato dalla tabella Italvibras per il tipo di processo. Se è troppo alto si riducono le masse; se è troppo basso serve un modello più grande.

Esempio 1 – Canale trasportatore leggero, 2 poli

Dati: canale da 150 kg, metodo unidirezionale, 3000 giri/min, App richiesta dal diagramma 1,6 mm (valore ipotizzato per l'esempio).

Passo	Calcolo	Risultato
Eccentricità	1,6 ÷ 2	0,8 mm
Ipotesi motore	2 × MVSI 3/800-S02 (21 kg cad.)	Po = 42 kg
Peso vibrante	150 + 42	192 kg
Momento totale	0,8 × 192	153,6 kg·mm
Momento per motore	153,6 ÷ 2	76,8 kg·mm
Confronto catalogo	MVSI 3/800-S02: 78 kg·mm	✔ adatto
Accelerazione	(2 × 785) ÷ 192	8,2 g

Esempio 2 – Vaglio vibrante pesante, 4 poli

Dati: vaglio da 800 kg, metodo unidirezionale, 1500 giri/min, App richiesta 6 mm (valore ipotizzato per l'esempio).

Passo	Calcolo	Risultato
Eccentricità	6 ÷ 2	3 mm
1ª ipotesi	2 × MVSI 15/3810-S02 (119 kg cad.) → Pv = 1.038 kg → Ms = 3 × 1.038 ÷ 2	1.557 kg·mm ✘ (> 1.526)
2ª ipotesi	2 × MVSI 15/4300-S02 (123 kg cad.) → Pv = 1.046 kg	—
Momento per motore	3 × 1.046 ÷ 2	1.569 kg·mm
Confronto catalogo	MVSI 15/4300-S02: 1.720 kg·mm	✔ masse al 91%
Accelerazione	(2 × 4.326 × 0,91) ÷ 1.046	7,5 g

Verifica incrociata con la tabella del capitolo 3: 3 mm × 2,5 g/mm ≈ 7,5 g ✔

7. Tramogge e sili

Per lo svuotamento di tramogge e sili si usa il metodo rotazionale con un motovibratore. La guida Italvibras indica una regola rapida:

Fc = da 0,10 a 0,25 × peso del materiale contenuto nella parte conica

Fig. 4 – Posizionamento tipico del motovibratore su una tramoggia: sulla parete inclinata, nel terzo inferiore del cono, fissato su una nervatura di rinforzo.

Esempio 3 – Tramoggia

Materiale nella parte conica: 2.000 kg. Fc richiesta = da 0,10 × 2.000 a 0,25 × 2.000 = da 200 a 500 kg.

Modelli adatti: MVSI 3/300-S02 (Fc 304 kg, 3000 giri/min) o MVSI 15/400-S02 (Fc 412 kg, 1500 giri/min) per materiali che scorrono bene; MVSI 3/500-S02 (Fc 503 kg) per materiali che tendono a fare ponte.

Consigli per tramogge e sili:

Fissare sempre il motovibratore su una nervatura o un profilato saldato, mai direttamente sulla lamiera sottile: la lamiera si fessura in poche settimane.
Per tramogge grandi o rettangolari è meglio usare due motovibratori più piccoli su lati opposti che uno solo grande.
Far funzionare il vibratore solo con lo scarico aperto: con lo scarico chiuso la vibrazione compatta il materiale e peggiora il problema.
Per materiali umidi o appiccicosi preferire frequenze basse (4–6 poli); per polveri fini, frequenze alte (2 poli).

Motovibratore installato su tramoggia — Esempio di installazione su tramoggia realizzata da E.V.I.T.

8. Molle e supporti antivibranti

Gli elementi elastici devono lasciare vibrare la macchina e allo stesso tempo isolare la struttura sottostante. Si dimensionano in tre passi.

8.1 Portata di ciascun supporto

Q supporto = 2,5 × (Pv + Ps) ÷ N Ps = peso del materiale sulla macchina · N = numero di supporti · coefficiente di sicurezza 2–2,5

8.2 Freccia statica e rapporto di risonanza

Il rapporto r tra velocità del motovibratore e frequenza propria della macchina sulle molle deve essere compreso tra 3 e 5. La frequenza propria dipende dalla freccia statica f (quanto si abbassano le molle sotto il peso):

n₀ [cicli/min] ≈ 946 ÷ √f [mm] → r = giri/min ÷ n₀
freccia necessaria: f [mm] = (946 × r ÷ giri/min)²
costante elastica: K = Pv ÷ (f × N) [kg/mm]

Giri/min	f con r = 3	f con r = 4	f con r = 5
3000	0,9 mm	1,6 mm	2,5 mm
1500	3,6 mm	6,4 mm	9,9 mm
1000	8,1 mm	14,3 mm	22,4 mm

8.3 Grado di isolamento

Fig. 5 – Percentuale di vibrazione isolata in funzione del rapporto r (sistema non smorzato). Sotto r ≈ 1,4 la vibrazione trasmessa al pavimento viene amplificata.

Esempio 4 – Molle per il vaglio dell'esempio 2

Pv = 1.046 kg, materiale Ps = 150 kg, 4 supporti, 1500 giri/min, r = 4.

Portata per supporto = 2,5 × (1.046 + 150) ÷ 4 = ≈ 750 kg
Freccia necessaria = (946 × 4 ÷ 1500)² = 6,4 mm
Costante elastica = 1.046 ÷ (6,4 × 4) = ≈ 41 kg/mm per molla
Isolamento ottenuto: ≈ 93%

Attenzione: il carico deve essere distribuito uniformemente sui supporti e la struttura di appoggio deve essere rigida, senza altri elementi elastici in serie. In fase di avviamento e arresto la macchina passa per la risonanza: è normale un breve aumento di ampiezza, ma se dura a lungo le molle sono troppo rigide.

9. Schede tecniche e dati di catalogo

Caratteristiche generali della gamma Italvibras

Forza centrifuga	fino a 30.000 kg (300 kN), regolabile con continuità tramite le masse
Velocità	2 poli 3000/3600 · 4 poli 1500/1800 · 6 poli 1000/1200 · 8 poli 750/900 giri/min (50/60 Hz)
Alimentazione	trifase da 24 V a 690 V, 50 o 60 Hz; monofase 200–240 V 50 Hz e 100–130 V 60 Hz
Inverter	funzionamento da 20 Hz fino alla frequenza di targa (coppia costante)
Montaggio	in qualsiasi posizione
Lubrificazione	effettuata in fabbrica

Le serie principali

MVSI – serie di riferimento

Motovibratori a piede per uso industriale, linea standard per i costruttori di macchine vibranti. Certificazione ATEX per polveri (II 2 D).

Varianti: MVSI-TS coperchio masse scomponibile, MVSI-ACC albero sporgente per accoppiamento in linea

MVSS – acciaio inox

Esecuzione in acciaio inossidabile per industria alimentare, farmaceutica e chimica e ambienti con lavaggi frequenti.

MVSI-E / CDX / MVT – ATEX

Per atmosfere potenzialmente esplosive di gas e polveri: MVSI-E a sicurezza aumentata, CDX antideflagranti, MVT/MVTX per vagli.

MTF / MVB / VB – flangiati

Fissaggio a flangia. VB: verticali a doppia flangia conica, per vagli circolari e buratti medio-grandi.

MICRO / M3 – ingombro ridotto

Per piccole tramogge, dosatori e spazi ristretti. M3: fissaggio multiforo.

MVCC – corrente continua

Motovibratori alimentati in corrente continua, per applicazioni dove non è disponibile la rete trifase.

Dati MVSI 2 poli – 3000 giri/min (50 Hz)

Modello	Momento statico (kg·mm)	Forza centrifuga (kg)	Forza centrifuga (kN)	Peso (kg)
MVSI 3/100-S02	12,0	121	1,19	5,6
MVSI 3/200-S02	21,0	211	2,07	6,4
MVSI 3/300-S02	30,1	304	2,98	9,7
MVSI 3/500-S02	49,9	503	4,93	14,8
MVSI 3/800-S02	78,0	785	7,70	21,0
MVSI 3/1100-S90	110	1.105	10,8	23,0
MVSI 3/1310-S90	128	1.290	12,7	31,0
MVSI 3/1510-S90	153	1.545	15,2	39,5

Dati MVSI 4 poli – 1500 giri/min (50 Hz)

Modello	Momento statico (kg·mm)	Forza centrifuga (kg)	Forza centrifuga (kN)	Peso (kg)
MVSI 15/35-S02	12,0	30	0,30	5,6
MVSI 15/80-S02	31,0	78	0,76	6,7
MVSI 15/100-S02	38,9	98	0,96	7,1
MVSI 15/200-S02	84,2	213	2,09	12,5
MVSI 15/400-S02	163	412	4,04	19,0
MVSI 15/550-S02	219	552	5,42	20,4
MVSI 15/700-S02	286	720	7,06	23,5
MVSI 15/1100-S90	415	1.045	10,3	35,0
MVSI 15/1410-S02	561	1.413	13,9	53,0
MVSI 15/1710-S90	715	1.798	17,6	57,0
MVSI 15/2000-S90	817	2.054	20,1	61,5
MVSI 15/2410-S02	962	2.420	23,7	81,0
MVSI 15/3000-S02	1.235	3.106	30,5	90,0
MVSI 15/3810-S02	1.526	3.840	37,7	119
MVSI 15/4300-S02	1.720	4.326	42,4	123
MVSI 15/5010-S02	1.990	5.007	49,1	161
MVSI 15/7000-S02	2.598	6.536	64,1	208
MVSI 15/9000-S90	3.260	8.199	80,4	225
MVSI 15/9500-S02	3.346	8.416	82,6	317
MVSI 15/11500-S90	4.544	11.430	112	433
MVSI 15/14500-S90	5.614	14.120	138	458

Come leggere la sigla: MVSI 15/4300 = serie MVSI, 15 = 1500 giri/min (3 = 3000, 10 = 1000, 075 = 750), 4300 ≈ forza centrifuga in kg. Dati a 50 Hz; a 60 Hz i valori cambiano: verificare sempre sul catalogo aggiornato.

Motovibratori disponibili a magazzino — Motovibratori disponibili nel nostro magazzino di Brescia.

10. Installazione: consigli dall'officina

🔩 Fissaggio

Piano di appoggio lavorato, rigido e pulito
Bulloneria ad alta resistenza con rondelle adeguate, alle coppie indicate dal costruttore
Ricontrollare il serraggio dopo le prime ore di funzionamento e poi periodicamente
Un bullone allentato è la prima causa di rottura di piedi e carcasse

⚡ Collegamento elettrico

Cavo flessibile adatto alle vibrazioni, con un'ansa libera vicino al motore
Protezione termica tarata sulla corrente di targa
Unidirezionale: invertire due fasi su uno dei due motori
Con inverter: non scendere sotto i 20 Hz

⚙️ Messa in servizio

Partire con le masse a un valore basso e aumentare gradualmente
Misurare la corrente: non deve superare quella di targa; se la supera, ridurre le masse
Rimontare sempre i coperchi delle masse prima dell'avvio

🛠️ Manutenzione

Controllare periodicamente bulloni, cavo e saldature della struttura
Rumore anomalo o aumento della temperatura = cuscinetti da verificare
In caso di guasto, la revisione con sostituzione dei cuscinetti costa molto meno di un motore nuovo

Errori più frequenti che vediamo in officina

Errore	Conseguenza	Rimedio
Masse regolate in modo diverso sui due lati	Cuscinetti distrutti in poco tempo	Stessa regolazione su entrambi i lati
Masse al massimo "per sicurezza"	Sovracorrente, avvolgimento bruciato, struttura fessurata	Regolare in base al calcolo e alla corrente
Peso dei motovibratori non considerato	Ampiezza inferiore al previsto	Includere Po nel peso vibrante
Fissaggio su lamiera sottile	Cricche intorno ai bulloni	Nervatura o piastra di rinforzo
Linea di forza fuori dal baricentro	Macchina che beccheggia, avanzamento irregolare	Riposizionare i motori
Molle troppo rigide o struttura elastica	Vibrazioni trasmesse al capannone, rumore	Rifare il calcolo dei supporti (r tra 3 e 5)
Cavo teso senza ansa	Rottura del cavo o del pressacavo	Lasciare un'ansa libera

Riparazione di un motovibratore in officina — Revisione di un motovibratore nella nostra officina: sostituzione cuscinetti e controllo dell'avvolgimento.

Ti serve aiuto con il calcolo?

Da oltre 50 anni vendiamo, installiamo e ripariamo motovibratori. Mandaci questi dati e ti indichiamo il modello corretto:

tipo di macchina (canale, vaglio, tramoggia, tavola…) e peso
materiale, pezzatura e portata richiesta
alimentazione disponibile e ambiente (ATEX, alimentare, esterno)
se sostituisci un vibratore esistente: foto della targhetta

Richiedi preventivo WhatsApp ☎ 348 294 1808

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Fonti: Italvibras, Guida alla scelta del motovibratore (scarica il PDF); schede tecniche MVSI 2 e 4 poli; Catalogo Generale Italvibras. Le formule su molle e isolamento sono relazioni standard della meccanica delle vibrazioni (sistema a un grado di libertà, non smorzato). Gli esempi sono indicativi: per l'ampiezza necessaria fanno fede i diagrammi del catalogo Italvibras. Disegni: E.V.I.T. di Tramaglia Dario.