Il lavoro di tesi affronta la tematica della revisione e messa in funzione di un banco prova idraulico, che verrà utilizzato per lo studio dei sistemi di sterzatura di veicoli industriali e pesanti. Il contesto della tesi si sviluppa all’interno del Laboratorio di Idraulica del Veicolo dell’Università di Modena e Reggio Emilia, il quale da anni si dedica principalmente allo sviluppo di modelli virtuali in ambienti di simulazione 0-D, e ha lo scopo di rendere operativo uno strumento sia didattico che sperimentale. Dopo un’analisi introduttiva sul ruolo strategico dei sistemi oleodinamici nella sterzatura e sull’evoluzione verso soluzioni elettroidrauliche, viene sottolineata l’importanza dei banchi prova per la validazione sperimentale a supporto di simulazioni numeriche spesso limitate nel rappresentare fenomeni fisici reali. Il tirocinio interno si è concentrato inizialmente sul banco prova già presente in laboratorio ma inutilizzato da anni, caratterizzato da olio contaminato, degrado dei componenti e criticità di sicurezza. Il lavoro ha previsto una fase preliminare di smontaggio, pulizia e catalogazione di raccordi e tubazioni, con particolare attenzione alla gestione e smaltimento dell’olio esausto, alla verifica dello stato del fluido presente nel serbatoio e alla sostituzione di componenti usurati. Successivamente è stato controllato il corretto funzionamento del gruppo di generazione di potenza idraulica, composto da motore elettrico e pompa a pistoni assiali a cilindrata variabile con regolazione load sensing. Particolare attenzione è stata rivolta alla manutenzione del circuito idraulico validando le proprietà fisiche e chimiche dell’olio all’interno di un laboratorio dell’Università. Infine, sono stati studiati i meccanismi di degradazione e contaminazione nel fluido, al fine di dimensionare correttamente il nuovo sistema di filtraggio. Successivamente vengono riportati i passaggi chiave per la progettazione di un layout del banco per consentire il test di un impianto di sterzatura e distributore proporzionale per la gestione delle utenze ausiliarie. Inoltre sono stati realizzati componenti di carpenteria come staffe e flange di fissaggio, per garantire robustezza, sicurezza e modularità del sistema. Il focus del layout baseline è la sterzatura realizzato con valvola prioritaria, idroguida, attuatore di sterzo e un sistema idraulico di generazione del carico. Infine, è stata prevista una prima esecuzione per testare la funzionalità della centralina con un layout semplice. In caso di esito positivo, sono stati predisporti test sperimentali su diverse configurazioni operative, simulando cicli di lavori dei sistemi di sterzo nei veicoli pesanti. Infatti, la modularità del banco permette la realizzazione di architetture alternative includendo o escludendo componenti sotto investigazione. Tali test hanno validato le specifiche del banco, confermandone il corretto funzionamento e la stabilità delle grandezze idrauliche. In conclusione, il lavoro ha permesso di trasformare un impianto inutilizzato in una piattaforma sperimentale funzionale, in grado di supportare attività di ricerca e formazione. La tesi dimostra come la combinazione di conoscenze teoriche, competenze pratiche e approccio manutentivo possano restituire valore a una risorsa tecnica con prospettive di ulteriore sviluppo, verso applicazioni innovative e sostenibili nei sistemi idraulici per veicoli pesanti.

Revisione e messa in funzione di un banco prova Idraulico con implementazione di un sistema di sterzo per mezzi pesanti

SACCHI, ALBERTO
2024/2025

Abstract

Il lavoro di tesi affronta la tematica della revisione e messa in funzione di un banco prova idraulico, che verrà utilizzato per lo studio dei sistemi di sterzatura di veicoli industriali e pesanti. Il contesto della tesi si sviluppa all’interno del Laboratorio di Idraulica del Veicolo dell’Università di Modena e Reggio Emilia, il quale da anni si dedica principalmente allo sviluppo di modelli virtuali in ambienti di simulazione 0-D, e ha lo scopo di rendere operativo uno strumento sia didattico che sperimentale. Dopo un’analisi introduttiva sul ruolo strategico dei sistemi oleodinamici nella sterzatura e sull’evoluzione verso soluzioni elettroidrauliche, viene sottolineata l’importanza dei banchi prova per la validazione sperimentale a supporto di simulazioni numeriche spesso limitate nel rappresentare fenomeni fisici reali. Il tirocinio interno si è concentrato inizialmente sul banco prova già presente in laboratorio ma inutilizzato da anni, caratterizzato da olio contaminato, degrado dei componenti e criticità di sicurezza. Il lavoro ha previsto una fase preliminare di smontaggio, pulizia e catalogazione di raccordi e tubazioni, con particolare attenzione alla gestione e smaltimento dell’olio esausto, alla verifica dello stato del fluido presente nel serbatoio e alla sostituzione di componenti usurati. Successivamente è stato controllato il corretto funzionamento del gruppo di generazione di potenza idraulica, composto da motore elettrico e pompa a pistoni assiali a cilindrata variabile con regolazione load sensing. Particolare attenzione è stata rivolta alla manutenzione del circuito idraulico validando le proprietà fisiche e chimiche dell’olio all’interno di un laboratorio dell’Università. Infine, sono stati studiati i meccanismi di degradazione e contaminazione nel fluido, al fine di dimensionare correttamente il nuovo sistema di filtraggio. Successivamente vengono riportati i passaggi chiave per la progettazione di un layout del banco per consentire il test di un impianto di sterzatura e distributore proporzionale per la gestione delle utenze ausiliarie. Inoltre sono stati realizzati componenti di carpenteria come staffe e flange di fissaggio, per garantire robustezza, sicurezza e modularità del sistema. Il focus del layout baseline è la sterzatura realizzato con valvola prioritaria, idroguida, attuatore di sterzo e un sistema idraulico di generazione del carico. Infine, è stata prevista una prima esecuzione per testare la funzionalità della centralina con un layout semplice. In caso di esito positivo, sono stati predisporti test sperimentali su diverse configurazioni operative, simulando cicli di lavori dei sistemi di sterzo nei veicoli pesanti. Infatti, la modularità del banco permette la realizzazione di architetture alternative includendo o escludendo componenti sotto investigazione. Tali test hanno validato le specifiche del banco, confermandone il corretto funzionamento e la stabilità delle grandezze idrauliche. In conclusione, il lavoro ha permesso di trasformare un impianto inutilizzato in una piattaforma sperimentale funzionale, in grado di supportare attività di ricerca e formazione. La tesi dimostra come la combinazione di conoscenze teoriche, competenze pratiche e approccio manutentivo possano restituire valore a una risorsa tecnica con prospettive di ulteriore sviluppo, verso applicazioni innovative e sostenibili nei sistemi idraulici per veicoli pesanti.
2024
idraulica
banco prova
sterzatura
idroguida
progettazione
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
Sacchi.Alberto.pdf

accesso aperto

Dimensione 5.81 MB
Formato Adobe PDF
5.81 MB Adobe PDF Visualizza/Apri

I documenti in UNITESI sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14251/3757