Lubrificazione dei rulli nelle macchine cingolate: sviluppo e analisi di una metodologia basata sul metodo MPS

Nel contesto dell’ingegneria dei sistemi sottocarro, il continuo incremento delle velocità operative e dei carichi applicati impone l'adozione di strategie di progettazione sempre più avanzate, al fine di garantire la massima affidabilità dei componenti e la sicurezza degli operatori. In tale ambito, il rullo cingolato rappresenta un elemento critico: esso è soggetto non solo a severa usura meccanica, ma anche a surriscaldamento indotto dall'attrito interno e dall'interazione con i componenti adiacenti. Se non adeguatamente controllato, tale incremento di temperatura rischia di degradare le proprietà del lubrificante e di compromettere la vita utile del componente stesso. Il presente lavoro di tesi propone un approccio basato sulla simulazione numerica multifisica per indagare il comportamento fluidodinamico e termico dell’olio lubrificante all’interno del rullo. A tale scopo, è stato impiegato il software Particleworks, basato sul metodo meshless Moving Particle Semi-implicit (MPS), il quale consente di superare le complessità intrinseche legate alla modellazione della superficie libera del fluido in rotazione. Lo studio definisce una metodologia per l’analisi della distribuzione spaziale del lubrificante e, contestualmente, per la valutazione del campo termico all'interfaccia tra fluido e pareti solide. L’indagine condotta ha permesso di valutare l'influenza di parametri chiave quali la velocità di rotazione, le geometrie interne del rullo, l’angolo di inclinazione e il carico radiale sull’efficienza dell'intero sistema di lubrificazione. Infine, per la validazione del modello numerico, i risultati dell'analisi termica sono stati confrontati con i dati sperimentali.