PREMESSA:  La vibrazione è l’ oscillazione di un corpo intorno alla sua posizione di riposo.
Poiché la vibrazione è un movimento, un corpo che vibra possiede una sua energia.
La tecnologia della vibrazione ci consente lo sfruttamento in positivo di questa energia che ha potenzialità enormi.
All’ atto pratico le vibrazioni tendono a modificare la materia, con effetti molto evidenti con i materiali sfusi.
La loro forza, opportunamente sfruttata, può muovere dei pezzi in una certa direzione, può aumentare la forza di coesione in materiali alla rinfusa (quindi compattarli), può diminuirla (quindi agevolarne lo scorrimento), etc.
Le applicazioni sono innumerevoli: nel settore industriale la compattazione serve per migliorare il riempimento di contenitori ed il confezionamento, si "fluidificano" le polveri per scaricare le tramogge, si spostano dei prodotti lungo canaline di trasporto.
I vibratori sono i componenti che, come "motori", trasmettono l’ energia della loro vibrazione agli oggetti od alle strutture su cui sono montati.
I vibratori pneumatici sono mossi, appunto, dall’ aria compressa; nel settore industriale le versioni generalmente usate sono quelle rotanti, sia a turbina che a sfera.
Nei primi c’ è una turbina contrappesata in modo opportuno che riceve la spinta dell’ aria sulla dentatura esterna, che ha un profilo particolare; nei secondi c’ è una sfera in acciaio che, sempre spinta dall’ aria, rotolo su una speciale doppia pista anulare. In entrambi i casi la massa in rotazione genera una forza centrifuga la cui direzione cambia costantemente ad ogni giro, in pratica "oscilla" con una frequenza pari alla velocità di rotazione di rotazione del nostro vibratore.
Si possono utilizzare indifferentemente i modelli a turbina ed a sfera nella maggior parte delle applicazioni; in alcuni casi però, può essere preferibile un tipo piuttosto che l’ altro.
Nei vibratori a turbina c’ è un rotore montato su cuscinetti schermati e pre-ingrassati, per cui si può lavorare con aria secca; inoltre le varie parti sono in materiale antiscintilla (alluminio, ottone etc.). Questo permette di scaricare l’ aria liberamente in atmosfera e comunque di usare questi vibratori in ambienti dove vi siano problemi di inquinamento (ambiente alimentare) o esigenze di sicurezza dal punto di vista anti-incendio.
Nei vibratori a sfera è invece opportuno usare aria lubrificata per ridurre gli attriti ed aumentarne la durata (la sfera in acciaio rotola su apposite piste, sempre in acciaio), è quindi consigliabile convogliare gli scarichi in un apposito depuratore.
Per quanto riguarda la rumorosità ed il consumo d’ aria, i modelli a turbina hanno prestazioni superiori: l’ assenza di parti in contatto diretto e le ridotte sezioni di passaggio assicurano un rendimento elevato con un basso inquinamento acustico e consumi contenuti.
Per contro, con i modelli a sfera è possibile raggiungere frequenze di lavoro più elevate.
Tra i vibratori pneumatici rotanti bisogna anche considerare i vibratori a rullo; qui la spinta è fornita da un rullo in acciaio che rotola, sempre spinto dall’ aria, su due piste apposite.
Queste caratteristiche costruttive (rullo con peso ed inerzia elevate, passaggi aria ampi) danno prestazioni diverse rispetto ai due modelli prima considerati: la frequenza e la spinta a vuoto sono molto elevate, ma il rendimento è ridotto.
In linea di massima le applicazioni per le quali la soluzione del vibratore a rullo è da preferirsi sono pochissime; in generale l’ alternativa dei modelli a turbina o sfera, fatti i calcoli opportuni, è sempre valida. Di seguito vengono riportate le caratteristiche e le dimensioni dei vibratori suddivise per modello:

                A sfera

CARATTERISTICHE:  In questi vibratori la spinta è fornita da una sfera che, mossa dall’ aria, rotola su due piste in acciaio trattato.
In questo caso, visto che c’ è un attrito (anche se volvente) tra parti metalliche, per aumentare la durata del vibratore è consigliabile l’ uso di aria lubrificata.
L’ uso della lubrificazione non è tassativo: anche se alimentati con aria secca o inquinata, questi vibratori possono comunque lavorare; semplicemente aumenteranno usura e rumorosità.
La sfera, rispetto alla turbina, ha una forma molto meno favorevole per ricevere la spinta dell’ aria; oltre a questo, lo spazio libero tra la sfera ed il corpo del vibratore permette il passaggio di un maggior volume d’aria. All’ atto pratico il rendimento è più basso, mentre sia il consumo d’ aria che la rumorosità sono più elevati.
In ogni caso, con i vibratori a sfera, si raggiungono frequenze mediamente più elevate.
Applicazioni usuali per questi modelli sono le movimentazioni di minuteria (es. viterie), lo scarico di piccole tramogge, impianti di setacciatura.

               A turbina

CARATTERISTICHE:  In questi vibratori la spinta è fornita da una turbina, con degli opportuni contrappesi in piombo, che ruota mossa dall’ aria.
La turbina è supportata da cuscinetti schermati e preingrassati, per cui la lubrificazione dell’ aria non è necessaria; questi modelli sono quindi adatti per applicazioni in ambienti dove è richiesta un’ elevata pulizia (alimentare, farmaceutico, etc.)
I materiali antiscintilla (alluminio, ottone, etc) ed il tipo di funzionamento, senza parti in strisciamento, permette l’ uso di questi vibratori anche in situazioni dove vi siano esigenze di antincendio.
Il profilo della turbina, la forma e la posizione dei fori di alimentazione sono studiati per ottenere le massime prestazioni; oltre a questo, la luce tra la turbina stessa e la carcassa è particolarmente contenuta e permette di sfruttare totalmente la spinta dell’ aria. Grazie a questo, il rendimento è molto elevato, mentre il consumo d’ aria e, soprattutto, il rumore, sono molto contenuti.
Il rendimento, per i vibratori in generale, indica il rapporto tra le prestazioni (forza e frequenza) sotto carico ed a vuoto
Per applicazioni particolari, sono disponibili su richiesta modelli speciali: completamente stagni, per ambienti aggressivi, per alte temperature, etc.

                 A rullo

CARATTERISTICHE:  In questi vibratori la spinta è fornita da un rullo che, mosso dall’ aria, rotola su due piste in acciaio trattato.
Anche qui, come nei modelli a sfera, è consigliabile l’ uso di aria lubrificata per aumentare la durata del vibratore visto che c’ è un attrito (anche se volvente) tra parti metalliche.
L’ uso della lubrificazione non è tassativo; anche se alimentati con aria secca o inquinata, questi vibratori possono comunque lavorare, semplicemente aumenteranno usura e rumorosità.
Anche per questi modelli la forma del rotore non consente uno sfruttamento ottimale della spinta dell’ aria; rimane inoltre il limite dovuto alla sezione libera tra rullo e carcassa che permette il passaggio di un elevato flusso d’ aria.
Abbiamo quindi un rendimento contenuto, ancora più che nei modelli a sfera, con un consumo d’ aria ed un livello di rumore decisamente sensibili.
Considerando il funzionamento in maniera più concreta, questi modelli possono raggiungere frequenze e spinte piuttosto elevate; risentono però in maniera abbastanza marcata del carico che viene applicato.