Riassunto analitico
Nel corso degli anni la logistica in ambito industriale ha assunto progressivamente un ruolo sempre più centrale nelle politiche di gestione degli impianti e in generale in tutti i processi. La concorrenza sempre più spinta e l’innalzamento del livello tecnologico sono alcuni dei fattori che hanno portato ad una corsa verso l’ottimizzazione estrema di quelle che sono considerate le fasi complementari al vero e proprio processo produttivo. In questo contesto si collocano le macchine adibite alla movimentazione dei materiali, dei prodotti e degli strumenti di lavoro. In tutti gli stabilimenti industriali è possibile trovare i carrelli elevatori, i quali hanno attraversato una significativa fase di sviluppo e una diffusione capillare. I diversi modelli impiegati nei vari settori presentano un elemento comune che costituisce il centro funzionale della macchina: il gruppo oleodinamico di comando. Lo scopo di questa tesi è lo studio e la validazione sperimentale di un gruppo oleodinamico di comando per carrello elevatore mediante test per la verifica del funzionamento e delle prestazioni dello stesso, nonché dei componenti che lo costituiscono. Il presente lavoro è stato svolto presso il reparto Sala Prove dell’azienda Bosch Rexroth Oil Control S.p.A., leader nella produzione di valvole e di gruppi oleodinamici per i settori mobile e industrial. A tal scopo sono stati utilizzati i banchi prova per i test di performance e il carrello elevatore presente nella zona macchine per i test funzionali, simulando quanto più possibile le reali condizioni di lavoro. Il gruppo di comando in esame è in fase di prototipazione, pertanto i test condotti hanno fornito un importante supporto per le operazioni di setting e di configurazione degli elementi costitutivi del gruppo, adattando le prestazioni alle specifiche richieste ed individuando le criticità. Sulla base delle osservazioni e dei rilievi effettuati durante le prove, inoltre, sono state proposte delle soluzioni circuitali alternative e alcune ottimizzazioni dei singoli componenti, per soddisfare le specifiche o per migliorare il funzionamento generale. Sono stati condotti test sia sul gruppo di comando completo sia sui componenti critici singolarmente, quali ad esempio le elettrovalvole proporzionali. Il gruppo è composto da un modulo principale denominato Inlet, progettato e realizzato nello stabilimento di Nonantola (MO), che gestisce le fasi di salita, discesa e by-pass. All’Inlet vengono flangiati dei moduli chiamati EDG, progettati e realizzati nello stabilimento di Vezzano sul Crostolo (RE). Questi ultimi sono dei distributori proporzionali a spola precompensati e pilotati elettricamente. I due elementi costitutivi del gruppo sono stati preliminarmente testati nei rispettivi stabilimenti di produzione per una prima validazione funzionale e successivamente si è passati all’assemblaggio del gruppo per procedere con le verifiche e i test generali. In termini energetici, i risultati ottenuti sono stati positivi, grazie alle particolari geometrie interne dei collettori ricavati mediante processo di fusione. Questo aspetto ha permesso di contenere i valori di perdita di carico che interessano le principali funzioni della macchina, a beneficio dei consumi del gruppo batterie o di carburante, in caso di applicazione su macchine con motore a combustione interna. Alcune delle soluzioni proposte sono state testate e adottate sul gruppo di comando, finalizzate alla produzione in serie, mentre altre sono state valutate per essere poi implementate nelle successive versioni.
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Abstract
Over the years the logistic in industrial field has assumed a central role in the plants administration policies and generally in all processes. The increasing competition and the high technological level are some of the factors that had pushed to an extreme optimization of the production complementary phases. The machines for the materials, products and work tools handling are part of this context. In all the industrial plants is possible to find the forklift trucks, which are gone through a phase of important development and capillary diffusion. All different models used in the various sectors have a common element that represent the functional center of the machine: the hydraulic control group. The aim of this thesis is the study and the experimental validation of a hydraulic control group by tests to verify the correct working, the performances and the constitutive components. The following work was developed at the Test Department of Bosch Rexroth Oil Control S.p.A., leader in valves and hydraulic groups production for the mobile and industrial sectors. To achieve this goal the test benches have been used for the performances tests and the forklift truck in the machines zone for the functional tests, simulating the real work conditions. The hydraulic control group is in the prototyping phase therefore the performed tests were important for the setting and the group elements configuration, adapting the performances to the technical requests and detecting the critical aspects. Thanks to the measurements obtained during the tests, alternative circuital solutions and components optimizations were proposed to respect the technical requests or to improve the general group functionality. The tests have been performed on the entire group and on critical components separately, such as the proportional electric valves. The control group is composed by a principal module called Inlet, designed and built in Nonantola (MO) plant. It manages the lift, lowering and by-pass phases. The other elements of the group are flangeable modules called EDG, designed and built in Vezzano Sul Crostolo (RE) plant. They are proportional pre-compensated and electrically piloted distributors. The Inlet module and the EDG modules were tested in their respective production plant and after they were assembled in order to test the complete group for general functional and performance checks. About energetic aspects, the results were positive, thanks to articulated internal geometries of the manifold, obtained with a casting process. This aspect has lead to a pressure drop values decrease, which is directly linked to the batteries pack consumptions or the fuel ones if the group is installed on a machine with an internal combustion engine. Some of the proposed solutions have been tested and adopted on the control hydraulic group to be used in the series production, others have been evaluated to be implemented for the future versions.
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