Progettazione di un mozzo strumentato per il collaudo di avvitatori motorsport

Il presente elaborato descrive la progettazione hardware e software di un banco prova destinato al collaudo di avvitatori pneumatici ed elettrici impiegati principalmente nel settore motorsport. In linea con gli obiettivi formativi del corso di Ingegneria Meccatronica, il progetto integra aspetti meccanici, elettronici e informatici, evidenziando la sinergia tipica dei sistemi meccatronici. Il progetto nasce dall’esigenza dell’azienda presso la quale è stato svolto il tirocinio curricolare, di disporre di un banco prova — costituito da un mozzo, un cerchio ruota, piastre distanziali e un sistema di sensoristica — capace di misurare il tiro assiale generato tra il mono dado e il gruppo ruota durante le operazioni di serraggio. Nel campo degli avvitatori a massa battente, la forza assiale rappresenta infatti il parametro di maggiore interesse, in quanto indice diretto della capacità dell’utensile di garantire un corretto serraggio del componente. Per comprendere l’entità delle grandezze in gioco, si consideri che la forza necessaria per mantenere serrato il cerchio di una vettura da competizione può superare i 100 kN. La coppia di serraggio, comunemente utilizzata in ambito officinale e misurata tramite chiave dinamometrica, costituisce quindi una misura indiretta della forza assiale. Tuttavia, risulterebbe impraticabile applicare un determinato valore di forza assiale senza il ricorso a una cella di carico dedicata. Nel corso del progetto sono stati impiegati diversi strumenti software, tra cui: - Autodesk Inventor, per la modellazione CAD dei componenti hardware. - Arduino, per lo sviluppo del firmware del microcontrollore (MCU). - Visual Studio con linguaggio Python, per la progettazione di un’interfaccia grafica (GUI) in grado di visualizzare in tempo reale i dati acquisiti durante le prove. La tesi è articolata in quattro capitoli principali: 1) una panoramica sullo stato dell’arte 2) la descrizione del sistema hardware e delle scelte progettuali adottate; 3) l’analisi del software di acquisizione e gestione dati; 4) l’elaborazione e l’interpretazione dei risultati sperimentali, con particolare attenzione al rapporto segnale/rumore (SNR).