Il settore dei raccordi oleodinamici rappresenta una delle aree in cui le possibilità di innovazione tecnologica, legata all'impiego di materiali innovativi, ha le maggiori possibilità di sviluppo concreto. Proprio perché, nell'immaginario collettivo, questo settore viene considerato come uno di quelli "a basso valore aggiunto" le potenzialità sono più alte. I raccordi oleodinamici sono elementi meccanici concettualmente semplici e vengono ricavati prin-cipalmente da pezzi cilindrici che vengono opportunamente lavorati nei diversi centri di lavoro (fo-ratura, tornitura, ecc.). La quantità di lavorazioni meccaniche necessarie per la realizzazione di un raccordo oleodinamico è piuttosto elevata e, se fosse possibile limitarla, darebbe luogo a risparmi consistenti. L'idea di realizzare un raccordo oleodinamico in materiale plastico fibrorinforzato (composito) nasce dall'esigenza di ridurre i costi di produzione da un lato, e dall'interesse a proporre sul mercato prodotti innovativi che possano dare il loro contributo alla riduzione delle emissioni ambientali e all'incremento dell'efficienza energetica; strada verso cui molti costruttori di macchine agricole e movimento terra si sono indirizzati da tempo. Nelle pagine che seguono verranno illustrati i risultati delle simulazioni numeriche che hanno portato alla definizione del nuovo raccordo oleodinamico in materiale plastico fibrorinforzato (FRP) che FOR S.p.A. ha deciso di sviluppare in collaborazione con l'Istituto per le Macchine Agricole e Mo-vimento Terra del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IMAMOTER-C.N.R.), anche grazie al fi-nanziamento fornito dalla Provincia di Ferrara a sostegno dei programmi di ricerca, di assistenza e consulenza tecnologica sviluppati dalle aziende del comprensorio ferrarese. Il progetto parte dall'analisi di due ipotesi di carico agenti sul raccordo: la prima, suggerita da FOR, ipotizza di trovare la sollecitazione come differenza tra la pressione necessaria per deformare la boccola quando questa è montata sul sistema, raccordo - tubo, e quella necessaria a deformare la sola boccola; la seconda invece prevede di ricavare le sollecitazioni agenti sul raccordo partendo dall'analisi di tutto il sistema completo, raccordo - tubo - boccola. In entrambi i casi viene conside-rata l'influenza della pressione interna (250 bar) e si tiene conto anche dell'influenza della tempera-tura mediante tre casi (23°C - 100°C - 150° C). Il raccordo è stato simulato considerando tre mate-riali differenti: l'acciaio al carbonio (11SMnPb30), la Poliftalamide (PPA - Amodel A-1145 HS) prodotta dalla Solvay ed il Polieteresolfone (PES - Ultrason E 2010 G6) prodotto dalla Basf. Nelle diverse simulazioni il raccordo differisce sostanzialmente per la tipologia di materiale impie-gato, mentre le geometrie sono praticamente coincidenti, fatte salve delle modifiche di dettaglio ne-cessarie, però, per tener conto delle specifiche proprietà dei materiali plastici fibrorinforzati. I risul-tati ottenuti sono molto incoraggianti e danno nuovi impulsi all'attività intrapresa da FOR.
Sviluppo pre-prototipale di un raccordo oleodinamico innovativo realizzato in materiale composito
Antonino Bonanno
2010
Abstract
Il settore dei raccordi oleodinamici rappresenta una delle aree in cui le possibilità di innovazione tecnologica, legata all'impiego di materiali innovativi, ha le maggiori possibilità di sviluppo concreto. Proprio perché, nell'immaginario collettivo, questo settore viene considerato come uno di quelli "a basso valore aggiunto" le potenzialità sono più alte. I raccordi oleodinamici sono elementi meccanici concettualmente semplici e vengono ricavati prin-cipalmente da pezzi cilindrici che vengono opportunamente lavorati nei diversi centri di lavoro (fo-ratura, tornitura, ecc.). La quantità di lavorazioni meccaniche necessarie per la realizzazione di un raccordo oleodinamico è piuttosto elevata e, se fosse possibile limitarla, darebbe luogo a risparmi consistenti. L'idea di realizzare un raccordo oleodinamico in materiale plastico fibrorinforzato (composito) nasce dall'esigenza di ridurre i costi di produzione da un lato, e dall'interesse a proporre sul mercato prodotti innovativi che possano dare il loro contributo alla riduzione delle emissioni ambientali e all'incremento dell'efficienza energetica; strada verso cui molti costruttori di macchine agricole e movimento terra si sono indirizzati da tempo. Nelle pagine che seguono verranno illustrati i risultati delle simulazioni numeriche che hanno portato alla definizione del nuovo raccordo oleodinamico in materiale plastico fibrorinforzato (FRP) che FOR S.p.A. ha deciso di sviluppare in collaborazione con l'Istituto per le Macchine Agricole e Mo-vimento Terra del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IMAMOTER-C.N.R.), anche grazie al fi-nanziamento fornito dalla Provincia di Ferrara a sostegno dei programmi di ricerca, di assistenza e consulenza tecnologica sviluppati dalle aziende del comprensorio ferrarese. Il progetto parte dall'analisi di due ipotesi di carico agenti sul raccordo: la prima, suggerita da FOR, ipotizza di trovare la sollecitazione come differenza tra la pressione necessaria per deformare la boccola quando questa è montata sul sistema, raccordo - tubo, e quella necessaria a deformare la sola boccola; la seconda invece prevede di ricavare le sollecitazioni agenti sul raccordo partendo dall'analisi di tutto il sistema completo, raccordo - tubo - boccola. In entrambi i casi viene conside-rata l'influenza della pressione interna (250 bar) e si tiene conto anche dell'influenza della tempera-tura mediante tre casi (23°C - 100°C - 150° C). Il raccordo è stato simulato considerando tre mate-riali differenti: l'acciaio al carbonio (11SMnPb30), la Poliftalamide (PPA - Amodel A-1145 HS) prodotta dalla Solvay ed il Polieteresolfone (PES - Ultrason E 2010 G6) prodotto dalla Basf. Nelle diverse simulazioni il raccordo differisce sostanzialmente per la tipologia di materiale impie-gato, mentre le geometrie sono praticamente coincidenti, fatte salve delle modifiche di dettaglio ne-cessarie, però, per tener conto delle specifiche proprietà dei materiali plastici fibrorinforzati. I risul-tati ottenuti sono molto incoraggianti e danno nuovi impulsi all'attività intrapresa da FOR.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
