Riassunto analitico
Un intervallo di time to market sempre più ristretto richiede un’accelerazione delle fasi di sviluppo e una compressione della durata della fase di testing del trattore, in passato affidata in larga parte alle prove in campo. Questo nuovo approccio alla progettazione, richiede sempre più spesso l’utilizzo di test accelerati, limitando i test in campo alla sola fase di validazione finale del prodotto. Per risultare affidabile è importante però che un test accelerato replichi i carichi e le condizioni che la macchina avrebbe durante un funzionamento reale. In quest’ottica si inserisce il presente lavoro di tesi, con lo scopo di analizzare e confrontare le sollecitazioni agenti sul trattore durante operazioni di stoccaggio con caricatore frontale, durante un test accelerato in pista, detto Ciclo K. Questo tipo di analisi, nasce dall’esigenza da parte di CNH di caratterizzare un test, il ciclo K, noto per la sua severità sul trattore e caricatore frontale. L’attività è stata svolta in collaborazione con il gruppo field test dell’azienda CNH Industrial e ha visto la messa a punto e attuazione di un piano di test che comprende una serie di prove in pista e in campo necessarie a effettuare un confronto tra il test accelerato in esame e missioni reali oltre che a valutare l’influenza delle variazioni di alcune caratteristiche della procedura sul test. Il confronto tra le diverse operazioni ha richiesto la registrazione delle storie di carico agenti ai mozzi dell’asse anteriore di un trattore mediante trasduttori specifici detti Wheel Force Transducer. La catena strumentale allestita sul trattore ha permesso l’acquisizione dei segnali generati dai trasduttori nella forma di storie di carico ad ampiezza variabile. La procedura di elaborazione dei dati ha previsto l’utilizzo degli algoritmi Rainflow e Time At Level Count, implementati in MATLAB. L’utilizzo di questi strumenti matematici ha permesso l’enumerazione dei i cicli di fatica per le storie di carico di forze e momenti tramite cui si è risaliti alla caratterizzazione degli spettri di carico delle differenti sollecitazioni, agenti sui mozzi ruota. L’analisi degli spettri di carico, espressi nella forma di istogramma e matrice max-min ha messo in luce la maggiore ampiezza dei cicli del Ciclo K rispetto ai cicli delle altre missioni, ampiezza che si riduce con la riduzione della densità del materiale. La caratterizzazione degli spettri di carico ha permesso la valutazione dello pseudo danneggiamento, che è stato inteso in questo lavoro come indice di comparazione tra le diverse prove. Dal valore dello pseudo danneggiamento è stato possibile giungere alla durata equivalente delle prove in campo rispetto al test accelerato in esame, potendo così definire quanto esso sia più severo rispetto all’applicazione reale. Il ciclo K, inoltre, essendo eseguito in pista, è per sua natura influenzato dal fattore umano. L’analisi della varianza del danneggiamento apportato per ogni ciclo da driver diversi, ha evidenziato la forte influenza che il driver ha sul test.
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