Sviluppo e validazione di un modello a parametri concentrati per il cushioning di un cilindro idraulico

Il presente lavoro di tesi è incentrato sullo studio e sulla modellazione del comportamento dinamico di un preciso cilindro idraulico dotato di un sistema di ammortizzazione di fine corsa (cushioning). L'obiettivo della tesi è stato quello di sviluppare un modello a parametri concentrati in ambiente Amesim in grado di riprodurre il comportamento dinamico del cilindro, con particolare interesse alla fase di fine corsa. Lo sviluppo del modello è stato condotto mediante un approccio integrato sperimentale e numerico. La caratterizzazione sperimentale ha previsto l'esecuzione di prove dinamiche e statiche. Le prove dinamiche hanno permesso di analizzare l'evoluzione della posizione, della velocità e delle pressioni nelle camere del cilindro durante la fase di cushioning, evidenziando la relazione tra la variazione delle sezioni di passaggio, la caduta di pressione e la conseguente decelerazione. Le prove statiche sono state invece finalizzate alla determinazione sperimentale dei coefficienti di efflusso associati alle differenti sezioni di passaggio del sistema di cushioning. Le prove sono state eseguite in corrispondenza di specifiche posizioni lungo la corsa. A partire dai valori di portata e pressioni misurati sperimentalmente e delle aree geometriche determinate mediante analisi CAD, sono stati ricavati i coefficienti di efflusso relativi alle diverse sezioni di passaggio. I risultati sperimentali sono stati poi utilizzati per la realizzazione del modello Amesim del cilindro idraulico in esame. Il modello numerico è stato poi validato attraverso il confronto tra i risultati delle simulazioni in Amesim e i dati sperimentali, con particolare riferimento all'evoluzione della velocità e delle pressioni durante la fase di decelerazione. Il confronto ha consentito di valutare la capacità del modello di riprodurre il comportamento del cilindro e di verificare l'efficacia dell'approccio parametrico adottato per la simulazione del sistema di cushioning.