Il principio di funzionamento
Storicamente, il rullo vibrante ad azione verticale è stato il primo ad affermarsi. La necessità di compattare in modo efficace rese presto obsoleta la compattazione statica ottenuta con il solo peso della macchina; anche se non dobbiamo dimenticare che il rullo statico (o reso tale) può avere, ancora oggi, un ruolo complementare in contesti applicativi specifici. Nel sistema tradizionale la vibrazione è prodotta da una massa eccentrica posta in rotazione con una velocità proporzionale alla frequenza di vibrazione.
Tale massa si compone di una parte fissa e di una mobile. La posizione della massa mobile determina l’ampiezza di vibrazione. Infatti, in base alla direzione di rotazione la sua posizione, e dunque il suo effetto, variano. Nella forma più semplice si tratta di una singola massa ma i rulli Hamm sono oggi dotati di più masse rotanti disposte su uno o più assi in base al tipo di rullo. Nella vibrazione tradizionale l’energia di compattazione viene trasmessa secondo un impulso a componente prevalentemente verticale. Il tamburo del rullo si muove cioè dall’alto in basso e viceversa con una corsa pari alla metà dell’ampiezza teorica.
È un valore espresso in mm e varia in funzione del tipo di applicazione. Per le terre è tipicamente compreso tra 0,7 e 2 mm mentre per i conglomerati bituminosi si riduce a un intervallo tra 0,35 e 0,8 mm. La frequenza, espressa in Hz, è invece compresa mediamente e in base alla tipologia di rullo tra 25 e 50 Hz per la compattazione delle terre e 40-60 Hz per i conglomerati bituminosi. In pratica, tale valore esprime quante battute del tamburo vengono effettuate in un secondo. Normalmente, frequenza e vibrazione hanno un settaggio inversamente proporzionale e insieme alla velocità di avanzamento sono parametri strettamente controllati dal tipo di applicazione.
I concetti di ampiezza (tangenziale in questo caso) e frequenza sono analoghi anche per l’oscillazione: dunque quali sono le differenze e i vantaggi? Nel trasmettere impulsi verticali si ha sicuramente, in termini di compattazione, una grande penetrazione e efficacia ma si hanno anche alcuni svantaggi. Primo tra tutti il fenomeno della “sovracompattazione” cioè la possibilità che il materiale, una volta raggiunto un addensamento massimo per quelle condizioni, subisca un “allentamento” cioè si perdano i valori di costipazione per eccesso di energia assorbita.