Riassunto analitico
Questa tesi nasce dall’attività di tirocinio in conclusione del percorso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccatronica presso il DISMI (Dipartimento di Scienze e Metodi dell’Ingegneria), svolto all’interno dell’azienda Emak S.p.A. con sede a Bagnolo in Piano (RE), specializzata nello sviluppo e produzione di attrezzature per il giardinaggio e la silvicoltura.
Tipicamente in fase di progettazione si inizia da un prodotto esistente utilizzandolo come base di partenza e/o spunto per lo sviluppo del nuovo manufatto. Nella fase successiva spesso ci si affida all’esperienza del progettista, il quale basandosi sulle proprie conoscenze procede con la progettazione, dovendosi il più delle volte confrontare con sistemi particolarmente complessi.
In tali situazioni, diventa di fondamentale importanza poter fare affidamento su strumenti di calcolo numerico, attraverso i quali è possibile andare ad analizzare, in maniera minuziosa, l’intero sistema e i singoli componenti che lo compongono, potendo ottenere maggiori conoscenze sul loro comportamento per determinati stati di sollecitazione e conseguentemente l’ottenimento di una soluzione più ottimizzata ed un maggiore rispetto delle specifiche obiettivo.
Scopo di questo tirocinio è stato appunto la realizzazione un modello a parametri concentrati e distribuiti di un prodotto aziendale relativamente nuovo, al fine di disporre di uno strumento in grado di rendere possibile una rapida analisi dell’intero dispositivo, dalla quale poter estrapolare dati affidabili sul comportamento dello stesso.
Sulla base di ciò si evince la potenza di una analisi di questo tipo in quanto i dati ottenuti possono essere confrontati con quelli attesi, mettendo in luce i pregi e i difetti delle scelte progettuali fatte, queste potranno essere opportunamente rivalutate al fine di affinare al meglio il sistema ed ottenere da esso il comportamento desiderato nella maniera più efficiente possibile a fronte di una notevole diminuzione dei tempi di sviluppo del prodotto, riducendo così il Time to Market.
L’impatto estremamente positivo dell’affiancamento di una attività di simulazione a quella di progettazione viene evidenziata nel momento in cui si desidera valutare l’effetto di eventuali modifiche progettuali all’interno del prodotto che si sta sviluppando. Questo perché la nuova risposta del sistema potrà essere analizzata semplicemente cambiando il modello a parametri concentrati e distribuiti, riscontrando notevoli vantaggi in termini economici e tempistici rispetto alla realizzazione di un prototipo preliminare e successiva sperimentazione.
Nei primi capitoli della tesi al fine di renderne la lettura più chiara possibile e comprendere appieno gli argomenti trattati nel seguito, verrà data una breve infarinatura dei concetti teorici alla base del principio di funzionamento del tagliasiepi e dei singoli componenti che lo costituiscono, protagonisti della successiva attività di modellazione numerica. Proseguendo si scenderà maggiormente nel dettaglio andando a descrivere la struttura dei modelli numerici realizzati per le diverse parti del dispositivo e del modello ottenuto combinando i precedenti in maniera opportuna una volta verificatone il corretto funzionamento. Verranno esposti in maniera dettagliata i passi principali seguiti per l’ottenimento del modello definitivo illustrandone i risultati ottenuti, nei capitoli finali verrà poi descritta anche l’attività sperimentale svolta per poter effettuare una operazione di validazione del modello numerico attraverso un confronto numerico sperimentale.
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