Les systèmes qui utilisent la technique de la vibration peuvent se diviser en:
• Systèmes à oscillation libre, dont on s’occupe dans ce guide, et
• Systèmes à oscillation assujettie à résonance, qui exigent une étude spécifique et approfondie, à demander au Service Technique
et Commercial d’Italvibras.
Le système à oscillation libre, à son tour, est obtenu avec deux méthodes:
• Multidirectionnelle: la force vibrante se propage dans toutes directions sur 360°, aussi bien vers la droite que vers la gauche;
• Unidirectionnelle: la force vibrante se propage le long d’une seule direction en mode alternatif sinusoïdal dans le temps.
Un seul motovibrateur est utilisé pour la méthode de vibration “multidirectionnelle”.
Deux motovibrateurs ayant les mêmes caractéristiques électromécaniques, mais tournant dans le sens inverse l’un par rapport
à l’autre, déterminent la vibration “unidirectionnelle”.
Les exemples ci-dessous représentent quelques applications typiques:
Le choix de la méthode de vibration et de la fréquence de vibration pour obtenir un rendement maximal pour chaque type
d’application dépend de la masse volumique et de la granulométrie (ou calibre) du produit utilisé (cf. Tableau page 92).
Quelle que soit la méthode de vibration choisie, les motovibrateurs peuvent être montés sur un appareil isolé élastiquement,
avec leur axe en position horizontale ou verticale ou bien, le cas échéant, même dans une position intermédiaire entre ces
deux directrices. Dans l’application de motovibrateurs avec la méthode “unidirectionnelle”, il faut prendre en compte l’angle
d’attaque “i” (mesuré en degrés) de la ligne de force par rapport à l’horizontale.
Important: la ligne de force, quel que soit l’angle d’attaque, doit toujours passer par le centre de gravité “G” de l’appareil
(machine) isolée élastiquement (cf. figure ci-dessous).
La détermination de l’angle d’attaque de la ligne de force est subordonnée au type d’application et doit rentrer dans la gamme
prévue.
Sélectionner la méthode de vibration et le nombre de vibrations nécessaires par minute, compte tenu de l’application et de la
granulométrie du produit (cf. Tableau à la page (92)).
Passer ensuite sur le diagramme (parmi ceux des pages 93 – 102) correspondant au nombre de vibrations par minute obtenues.
Choisir ensuite sur ce diagramme la courbe correspondante pour un angle donné d’attaque «i» de la ligne de force (voir la
description à la page 89).
D’après ce diagramme et pour cette courbe: pour une vitesse théorique souhaitée d’avancement du produit «VTEO» (m/h ou
cm/s) ou «VTEOc» (m/ h ou cm/s) sur les machines à inclinaison, il est possible d’obtenir la valeur de l’excentricité «e», ou l’amplitude
de pic à pic «App», mesurée en mm, nécessaire pour obtenir la vitesse théorique citée d’avancement du produit «Vteo»
ou «VTEOc».
La «Vteo» est déterminée par le débit du produit, compte tenu d’un coefficient de réduction (voir l’exemple ci-dessous du canal
de transport). La valeur de l’excentricité «e» étant connue, il est possible de déterminer la valeur du moment statique total
«Mt» (kg.mm) du ou des motovibrateurs.
Cette valeur s’obtient avec la formule:
Mt = e x Pv
où: Pv = Pc + Po
avec
Pv = poids total de l’ensemble vibrant (kg);
Pc = poids de l’appareil isolé élastiquement (kg);
Po = poids du ou des motovibrateurs montés (kg), poids supposé à comparer ensuite avec celui du motovibrateur choisi.
Important: le moment Mt que l’on obtient est le moment total des motovibrateurs. Par conséquent , si par exemple l’appareil
vibrant est équipé de deux motovibrateurs, pour obtenir le moment statique du motovibrateur il faut diviser par deux le
moment calculé.
Le moment statique du motovibrateur étant connu, en consultant le catalogue on peut déterminer le type de motovibrateur
à utiliser.
Après avoir choisi le motovibrateur, le catalogue donne la valeur de la force centrifuge «Fc» (in Kg) du motovibrateur lui-même.
Grâce à la formule a = Fc/Pv (mesurée en n fois g)
on obtient la valeur «a» qui correspond à la valeur de l’accélération le long de la ligne de force, valeur qui doit être comprise
dans la gamme indiquée
sur le Tableau (page 92) pour le type d’application prévue.
Attention: si la méthode de vibration choisie est “unidirectionnelle” la valeur de «Fc» à mettre dans la formule citée est bien
sûr identique à deux fois la valeur obtenue du catalogue, les motovibrateurs appliqués étant deux.
En ce qui concerne les systèmes à oscillation libre, nous conseillons d’utiliser des éléments élastiques (ressorts hélicoïdaux
en acier, supports en caoutchouc ou tampons pneumatiques), pour permettre la liberté totale de mouvement de l’appareil
vibrant dans toutes les directions.
Pour ces systèmes à oscillation libre, ne pas utiliser de bielles, ressorts à lames, ressorts plats, etc.
L’élément d’amortissement des vibrations doit avoir une capacité appropriée, de manière à supporter un poids égal au poids
total «Pt» (c’est-àdire la somme des poids de l’appareil isolé élastiquement, du ou des motovibrateurs «Pv» et du produit
qui reste sur l’appareil «Ps») multiplié par un coefficient de sécurité d’une valeur comprise entre 2 et 2,5. La capacité «Q» de
l’élément élastique sera donc:
Il faut maintenant déterminer la flèche «f.» du système élastique au moyen du diagramme A, en fonction de la fréquence de
vibration (tours/minute du motovibrateur) et considérant un rapport de résonance «r.» (entre la fréquence de vibration de
l’ensemble vibrant et la fréquence propre au système élastique) compris entre 3 et 5.
La constante élastique de l’élément qui amortit les vibrations a donc la valeur suivante:
La portée «Qkg» et la constante élastique «Kkg-mm» sont les deux grandeurs nécessaires pour repérer sur le marché les éléments
élastiques.
Il est absolument nécessaire d’obtenir une répartition uniforme de la charge de l’ensemble vibrant sur le système élastique.
Le diagramme B indique le pourcentage d’isolation élastique (I%) entre la structure vibrante et la structure portante, en fonction
du rapport «r».
Le positionnement des éléments élastiques doit déterminer une flexion constante sur tous les éléments pour équilibrer la
machine.
Important: la structure de support sur laquelle sont bloqués les éléments élastiques de l’ensemble vibrant doit être fixée de
manière rigide au sol ou sur une structure portante. Il ne faut jamais interposer d’autres éléments élastiques.