I supporti elastici R&D Marine sostengono il gruppo motore-invertitore e riducono la trasmissione di vibrazioni e rumore alla struttura dell’imbarcazione. La loro scelta non deve basarsi soltanto sul peso del motore, ma anche sulla distribuzione del carico, sulla coppia, sulla spinta e sulla configurazione dell’impianto.
Spesso vengono scelti soltanto in base al peso complessivo del motore. In realtà, per individuare il supporto corretto occorre considerare anche la distribuzione del carico, la posizione del baricentro, la coppia trasmessa, la spinta dell’elica, il tipo di applicazione e la configurazione dell’impianto.
Un supporto troppo morbido può permettere movimenti eccessivi del motore. Un supporto troppo rigido, invece, può trasmettere più vibrazioni allo scafo e ridurre il comfort a bordo.
In questa guida analizziamo la funzione dei supporti elastici R&D Marine, i dati necessari per sceglierli e i principali controlli da eseguire durante l’installazione e la manutenzione.
Che cosa sono i supporti elastici R&D Marine
I supporti elastici vengono installati tra i piedi del motore e il basamento dell’imbarcazione.
Devono svolgere contemporaneamente più funzioni:
- sostenere il peso del gruppo motore-invertitore;
- ridurre la trasmissione delle vibrazioni;
- limitare la rumorosità strutturale;
- consentire piccoli movimenti controllati;
- mantenere il motore nella posizione prevista;
- contribuire al corretto allineamento con la linea d’asse;
- sopportare le reazioni generate dalla coppia e dalla spinta.
I supporti R&D Marine sono disponibili in diverse configurazioni. La documentazione del produttore distingue in particolare tra supporti che lavorano prevalentemente a taglio, indicati quando è richiesta una buona capacità di isolamento, e supporti a compressione, utili quando lo spazio disponibile è limitato. Sono inoltre previsti fori asolati e prigionieri di regolazione per agevolare il posizionamento e l’allineamento.
Il supporto elastico non serve soltanto a sostenere il motore: deve controllarne i movimenti senza annullare l’isolamento dalle vibrazioni.
Perché il motore è montato su supporti elastici
Un motore marino genera vibrazioni dovute a:
- combustione;
- masse rotanti e alternate;
- irregolarità cicliche della coppia;
- funzionamento dell’invertitore;
- rotazione della linea d’asse;
- elica;
- variazioni di carico.
Se il motore fosse fissato rigidamente al basamento, una parte maggiore di queste vibrazioni verrebbe trasmessa direttamente alla struttura dell’imbarcazione.
Il materiale elastico del supporto si deforma in modo controllato e riduce la quantità di energia vibratoria trasferita allo scafo.
L’isolamento non deve però essere eccessivo: il motore deve poter compiere piccoli movimenti, ma deve rimanere sufficientemente vincolato per non sovraccaricare invertitore, giunto elastico, linea d’asse, tubazioni e collegamenti.
I supporti non lavorano tutti con lo stesso carico
Uno degli errori più frequenti consiste nel dividere semplicemente il peso totale del gruppo motore-invertitore per quattro.
Questo calcolo fornisce soltanto un valore medio teorico.
Il carico reale su ciascun supporto dipende da:
- posizione del baricentro;
- peso dell’invertitore;
- lunghezza del motore;
- distanza tra i supporti anteriori e posteriori;
- posizione dei piedi motore;
- inclinazione dell’installazione;
- presenza di accessori;
- distribuzione dei componenti sul motore.
I supporti posteriori, vicini all’invertitore, possono sostenere un carico differente rispetto a quelli anteriori. In alcune installazioni può quindi essere necessario utilizzare supporti con capacità diversa tra parte anteriore e posteriore.
Il peso totale del motore non deve essere suddiviso automaticamente in parti uguali senza considerare la distribuzione reale del carico.
Come stimare il carico sui supporti
Per una valutazione corretta occorrerebbe conoscere la posizione del baricentro del gruppo motore-invertitore rispetto ai punti di appoggio.
Quando questi dati non sono disponibili, si possono utilizzare:
- indicazioni del costruttore del motore;
- tabelle di applicazione;
- dati ricavati dall’installazione esistente;
- misurazioni del carico;
- esperienza su motori e invertitori equivalenti.
È importante considerare il peso completo dell’insieme, comprendendo:
- motore;
- invertitore;
- olio;
- liquido refrigerante;
- eventuali accessori direttamente sostenuti dal motore;
- staffe e componenti collegati.
La selezione dei supporti R&D Marine dipende da vari fattori, tra cui dimensioni e peso del motore, caratteristiche delle vibrazioni e condizioni operative.
Effetto della coppia sui supporti
Quando il motore trasmette coppia, tende a ruotare in senso opposto rispetto all’albero motore.
Questa reazione modifica temporaneamente il carico sui supporti:
- alcuni vengono maggiormente compressi;
- altri vengono parzialmente scaricati;
- il gruppo può inclinarsi leggermente;
- l’allineamento può variare durante l’accelerazione.
La coppia non deve quindi essere considerata soltanto per la scelta del parastrappi o del giunto elastico. Influisce anche sul comportamento dei supporti motore.
L’effetto è particolarmente importante in presenza di:
- motori con coppia elevata;
- bassi regimi di rotazione;
- rapporti di riduzione elevati;
- eliche con elevata inerzia;
- accelerazioni rapide;
- impiego professionale;
- manovre frequenti.
Effetto della marcia avanti e della retromarcia
Quando viene inserita la marcia, l’elica genera una spinta longitudinale.
A seconda della configurazione dell’impianto, questa spinta può essere trasferita attraverso la linea d’asse, il giunto e l’invertitore fino al gruppo motore.
Il motore montato su supporti elastici può quindi tendere a spostarsi:
- in una direzione in marcia avanti;
- nella direzione opposta in retromarcia.
Questo movimento modifica temporaneamente la posizione della flangia dell’invertitore rispetto alla linea d’asse.
I supporti devono essere sufficientemente elastici per isolare le vibrazioni, ma anche capaci di controllare questi movimenti longitudinali.
La documentazione R&D Marine indica che i propri supporti sono progettati per accettare la spinta dell’elica nelle configurazioni previste.
Il movimento del motore quando viene inserita la marcia non dipende soltanto dalla morbidezza dei supporti, ma anche dalla spinta, dalla coppia, dall’allineamento e dallo stato dell’intera linea di propulsione.
Supporti troppo morbidi
Un supporto con capacità insufficiente o eccessivamente morbido può deformarsi troppo sotto il peso e i carichi dinamici.
Le possibili conseguenze sono:
- movimento eccessivo del motore;
- variazioni importanti dell’allineamento;
- vibrazioni durante l’accelerazione;
- contatto del motore con parti circostanti;
- sollecitazioni su tubazioni e scarico;
- sovraccarico del giunto elastico;
- usura delle tenute della linea d’asse;
- deformazione permanente del supporto;
- cedimento della gomma.
Un supporto molto morbido può offrire un buon isolamento in determinate condizioni, ma non è corretto se non riesce a mantenere il motore entro i movimenti previsti.
Supporti troppo rigidi
Un supporto troppo rigido limita il movimento del motore, ma riduce la capacità di isolare le vibrazioni.
Le conseguenze possono includere:
- maggiore rumorosità strutturale;
- vibrazioni percepite nello scafo;
- risonanze a determinati regimi;
- sollecitazioni sui piedi motore;
- maggiore trasmissione degli impulsi di coppia;
- comfort ridotto.
La scelta corretta richiede quindi un equilibrio tra:
- capacità di carico;
- rigidità;
- deformazione statica;
- controllo dei movimenti;
- isolamento dalle vibrazioni.
Il supporto più rigido non è necessariamente il più sicuro, così come quello più morbido non è necessariamente quello che isola meglio in ogni installazione.
Supporti a taglio e supporti a compressione
Nei supporti a compressione il peso agisce prevalentemente comprimendo l’elemento elastico.
Questa configurazione può essere vantaggiosa quando:
- lo spazio verticale o laterale è limitato;
- è richiesta una struttura compatta;
- l’installazione impone una particolare geometria.
Nei supporti a taglio, invece, la deformazione principale dell’elastomero avviene in modo differente e può offrire una buona capacità di isolamento.
La scelta tra le due configurazioni non deve essere effettuata soltanto in base alla forma. Occorre verificare:
- carico ammesso;
- altezza;
- corsa di regolazione;
- rigidezza;
- spazio disponibile;
- posizione dei fissaggi;
- tipo di applicazione.
R&D Marine propone entrambe le soluzioni proprio per adattarsi a installazioni ed esigenze differenti.
Importanza dell’altezza e della regolazione
I prigionieri filettati permettono di regolare l’altezza del motore e ottenere l’allineamento con la linea d’asse.
Questa regolazione deve essere eseguita correttamente.
Un prigioniero troppo esteso può:
- aumentare l’effetto leva;
- ridurre la stabilità;
- favorire oscillazioni;
- sottoporre il supporto a carichi laterali anomali;
- rendere più difficile il serraggio.
Un prigioniero troppo basso può invece non lasciare spazio sufficiente per la regolazione e per i dadi di bloccaggio.
I supporti non devono essere utilizzati oltre il campo di regolazione previsto.
Il supporto non deve correggere un errore strutturale
La regolazione dei supporti serve a posizionare correttamente il motore, non a compensare:
- basamenti deformati;
- piedi motore non complanari;
- staffe piegate;
- linea d’asse fuori posizione;
- supporti montati su superfici non piane;
- differenze eccessive di altezza.
Se per ottenere l’allineamento è necessario portare uno o più supporti vicino al limite di regolazione, occorre verificare la geometria dell’installazione.
Un supporto elastico non deve essere usato per nascondere un errore del basamento o della linea d’asse.
Relazione con il giunto elastico
Supporti motore e giunto elastico lavorano insieme, ma svolgono funzioni differenti.
I supporti:
- sostengono e posizionano il motore;
- isolano le vibrazioni;
- controllano i movimenti del gruppo motore-invertitore.
Il giunto elastico:
- collega l’invertitore alla linea d’asse;
- riduce la rigidità tra le flange;
- assorbe piccoli movimenti relativi;
- limita la trasmissione di vibrazioni e urti.
Un giunto elastico non può compensare supporti deteriorati o non correttamente dimensionati.
Allo stesso modo, supporti nuovi non possono correggere un forte disallineamento tra invertitore e linea d’asse.
Allineamento dopo la sostituzione dei supporti
Dopo la sostituzione dei supporti è sempre necessario ricontrollare l’allineamento.
Anche quando i nuovi supporti hanno dimensioni apparentemente identiche, possono differire per:
- altezza sotto carico;
- rigidità;
- deformazione statica;
- posizione del prigioniero;
- tolleranze costruttive;
- distribuzione reale del peso.
L’allineamento dovrebbe essere verificato:
- dopo il montaggio;
- dopo il primo assestamento;
- dopo alcune ore di funzionamento;
- dopo il varo, quando previsto;
- dopo interventi sulla linea d’asse;
- in presenza di nuove vibrazioni.
I fori asolati e i prigionieri regolabili dei supporti R&D Marine sono progettati per facilitare il posizionamento e l’allineamento.
Serraggio e dadi di bloccaggio
Dopo la regolazione, tutti i fissaggi devono essere serrati correttamente.
Controllare:
- bulloni alla base del supporto;
- dadi sul prigioniero;
- controdadi;
- rondelle;
- appoggio completo sul basamento;
- assenza di giochi;
- assenza di tensioni laterali.
I dadi non devono essere serrati in modo da bloccare o deformare impropriamente l’elemento elastico.
Il supporto deve lavorare nella configurazione prevista dal produttore.
Contaminazione da olio, carburante e liquidi
La presenza di olio o carburante attorno ai supporti deve essere sempre controllata.
Anche quando l’elastomero è formulato per resistere all’ambiente marino, una contaminazione continua può:
- alterare la gomma;
- favorire rigonfiamenti;
- ridurre la rigidità;
- provocare distacchi;
- trattenere sporco;
- nascondere crepe e corrosione.
È quindi opportuno eliminare la causa della perdita e pulire periodicamente i supporti.
Segnali di supporti usurati
I principali segnali da controllare sono:
- gomma screpolata;
- gomma indurita;
- rigonfiamenti;
- cedimento permanente;
- distacco tra gomma e metallo;
- supporto inclinato;
- differenze di altezza;
- corrosione;
- prigioniero piegato;
- dado allentato;
- motore che si muove eccessivamente;
- aumento delle vibrazioni;
- colpi inserendo la marcia;
- tubazioni o scarico sottoposti a movimento anomalo;
- allineamento che cambia frequentemente.
Un supporto può essere deteriorato anche senza essere completamente rotto.
Perché non sostituire un solo supporto senza controlli
Quando un solo supporto appare danneggiato, è necessario controllare anche gli altri.
Il cedimento può essere stato causato da:
- carico distribuito male;
- supporto errato;
- disallineamento;
- base non piana;
- serraggio insufficiente;
- contaminazione;
- movimento eccessivo del motore;
- differenza di rigidità rispetto agli altri supporti.
La sostituzione di un solo elemento con un modello avente rigidità diversa può alterare ulteriormente la distribuzione del carico.
Non è sempre obbligatorio sostituire tutti i supporti, ma l’intero sistema deve essere valutato.
Dati necessari per scegliere i supporti R&D Marine
Per identificare i supporti corretti è utile fornire:
- marca e modello del motore;
- marca e modello dell’invertitore;
- peso del motore;
- peso dell’invertitore;
- peso complessivo del gruppo;
- numero dei supporti;
- posizione dei supporti;
- distanza tra supporti anteriori e posteriori;
- posizione approssimativa del baricentro;
- potenza;
- regime massimo;
- coppia;
- rapporto dell’invertitore;
- tipo di utilizzo;
- presenza o assenza di reggispinta separato;
- altezza richiesta;
- diametro del prigioniero;
- interasse e dimensioni dei fori di fissaggio;
- spazio disponibile;
- modello dei supporti esistenti.
Sono inoltre molto utili fotografie dell’installazione e misure dei supporti presenti.
Controlli prima dell’installazione
Prima di montare i supporti verificare:
- compatibilità con il carico previsto;
- dimensioni del supporto;
- altezza e campo di regolazione;
- diametro del prigioniero;
- posizione dei fori;
- planarità del basamento;
- stato dei piedi motore;
- assenza di corrosione;
- accessibilità dei dadi;
- spazio per il movimento del motore;
- stato del giunto elastico;
- possibilità di eseguire l’allineamento.
Il basamento deve essere sufficientemente rigido e offrire una superficie di appoggio adeguata.
Controlli dopo l’installazione
Dopo il montaggio controllare:
- altezza del motore;
- distribuzione visibile del carico;
- serraggio dei fissaggi;
- posizione dei prigionieri;
- allineamento delle flange;
- libertà di movimento delle tubazioni;
- spazio attorno al motore;
- comportamento al minimo;
- vibrazioni a diversi regimi;
- movimento inserendo marcia avanti e retromarcia;
- eventuali rumori o contatti.
Dopo un primo periodo di funzionamento è consigliabile ricontrollare:
- assestamento;
- serraggio;
- altezza;
- allineamento;
- eventuale cedimento anomalo.
Errori frequenti
Gli errori più comuni sono:
- scegliere i supporti dividendo il peso totale per quattro;
- ignorare la posizione del baricentro;
- montare quattro supporti con capacità errata;
- scegliere un supporto troppo morbido;
- scegliere un supporto troppo rigido;
- non considerare coppia e spinta;
- utilizzare i prigionieri quasi completamente estesi;
- montare i supporti su superfici non piane;
- forzare il motore in posizione;
- non serrare i controdadi;
- sostituire un solo supporto senza controllare gli altri;
- non verificare l’allineamento dopo la sostituzione;
- ignorare perdite di olio o carburante;
- attribuire automaticamente tutte le vibrazioni ai supporti.
Conclusione
I supporti elastici R&D Marine non sono semplici appoggi in gomma.
Devono sostenere il gruppo motore-invertitore, isolare le vibrazioni, controllare i movimenti generati dalla coppia e dalla spinta e mantenere il motore nella posizione necessaria per il corretto funzionamento della linea d’asse.
La scelta non deve essere basata soltanto sul peso totale del motore. Occorre considerare:
- distribuzione del carico;
- posizione del baricentro;
- coppia;
- spinta;
- tipo di applicazione;
- caratteristiche dell’installazione;
- altezza e geometria dei fissaggi.
Supporti correttamente dimensionati, un buon allineamento e un giunto elastico adatto lavorano insieme per ridurre vibrazioni e sollecitazioni nell’intera linea di propulsione.