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Capitolo 8
Conclusioni
In questo lavoro di tesi è stata determinata una configurazione per un drop weight tester rispondente a tutte le richieste contenute nella specifica tecnica, trattata nel capitolo 4, e in particolare ai requisiti imposti dalla normativa ASTM D 7136/D 7136M - 07.
Ci si è concentrati nella scelta di soluzioni architetturali il più possibile semplici per quanto concerne la costruzione e l'assemblaggio.
L'esigenza di far rientrare l'impattatore nei limiti della normativa ASTM D 7136/D 7136M - 07, per quanto concerne la distribuzione della massa po-sta sopra e sotto la cella di carico, ha portato alla necessità di disporre di due carrelli porta punta e di tre punte. Il carrello leggero, della cui proget-tazione ci si è occupati nel presente lavoro, ha una massa di circa 1,4 kg e-sclusa la punta. Si è cercato di mantenere il peso di tale carrello il più possi-bile basso al fine di aumentare la flessibilità d'impiego della macchina, of-frendo l'opportunità di eseguire prove con energie molto basse (circa 4,4 J). Il carrello pesante, la cui progettazione non è stata affrontata in questa tesi, deve avere una massa, senza pesi addizionali, di circa 8,6 kg (esclusa la punta).
Sotto il carrello porta punta leggero è possibile installare una punta cor-ta municor-ta di cella di carico leggera da 20 kN oppure una puncor-ta lunga, sem-pre abbinata alla medesima cella di carico. Per il carrello pesante è sem-prevista una punta lunga munita di cella di carico da 50 kN. Le punte lunghe con-sentono di provare oggetti posizionati nella parte inferiore della macchina offrendo la possibilità di testare ad esempio pannelli aventi una larghezza massima di 1300 mm (inclusi dispositivi di supporto e bloccaggio). Nel progetto delle punte è stato rispettato il limite minimo imposto sulla
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quenza naturale del modo assiale dell'assieme costituito dalla punta e dalla cella di carico.
Per l'impattatore comprensivo di punta è stato assicurato il non supe-ramento dello scostamento massimo del punto d'impatto del percussore sul provino, come previsto dalla normativa precedentemente citata.
Dopo aver confrontato fra loro alcune possibili architetture per le parti principali del drop weight tester ci si è concentrati sul progetto di quella che, secondo alcuni parametri significativi, è risultata la più appropriata per tale macchina.
Il meccanismo scelto per la guida della corsa dell'impattatore consiste di due barre cilindriche rettificate sulle quali strisciano quattro piastrine di ac-ciaio con un profilo a V fissate alle quattro estremità del carrello porta pun-ta. È una soluzione di semplice costruzione e che inoltre contribuisce a mantenere basso il peso alle estremità del carrello porta punta.
Poiché la produttività della macchina non costituisce una priorità per l'utilizzatore la scelta del meccanismo per il posizionamento dell'impattato-re è ricaduta su una traversa contrappesata che può scordell'impattato-redell'impattato-re su due colon-ne tramite manicotti a ricircolo di sfere, movimentata manualmente dall'o-peratore.
La ritenzione e il rilascio dell'impattatore avvengono grazie a un elet-tromagnete permanente. Tale sistema risulta sufficientemente sicuro, eco-nomico e, dato che richiede un semplice piattello ferromagnetico installato sulla sommità dell'impattatore non ne aumenta significativamente il peso.
La macchina è dotata di due meccanismi anti-rimbalzo (uno specifico per l'impiego con la punta corta e l'altro da usare con le punte lunghe) basa-to su un cinematismo a quadrilateri articolati azionati da una coppia di molle mantenute pretensionate con un elettromagnete permanente.
La misura della velocità iniziale e finale d'impatto segue il metodo pro-posto dalla normativa ASTM D 7136/D 7136M - 07 il cui funzionamento ri-chiede un piccolo elemento a forcella montato sull'impattatore e un sensore fotoelettrico fissato su una staffa opportunamente posizionata sulla mac-china.
È stata fatta una proposta per le principali apparecchiature elettriche ed elettroniche per rendere operativa la macchina quali: celle di carico, ampli-ficatore di carica, sensore fotoelettrico (usato per misurare la velocità
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zio impatto), elettromagneti, scheda di acquisizione dei segnali, alimentato-ri elettalimentato-rici. Ove alimentato-richiesto, queste apparecchiature alimentato-rispondono completamen-te ai requisiti minimi fissati dalla normativa di cui sopra oppure alle speci-fiche degli apparati con i quali si interfacciano.
8.1
Sviluppi proposti
Nell'ottica di definire in modo più dettagliato le prestazioni di alcune parti essenziali della macchina e per completare quest'ultima dal punto di vista della sicurezza si propongono i seguenti punti di approfondimento.
Progettare un carrello porta punta pesante per l'utilizzo in combinazio-ne con la punta lunga e la cella di carico da 50 kN.
Valutare l'impiego di piastrine di guida ad arco gotico sul carrello porta punta che potrebbe aumentare la rigidità e ridurre l'attrito con le guide ver-ticali.
Analizzare la dinamica dell'impattatore per valutare le sollecitazioni e ricavare una stima più precisa delle forze di reazione sulla punta.
Completare la macchina dal punto di vista della sicurezza con semplici dispositivi di protezione come ad esempio schermi in policarbonato intorno all'area di prova per contenere eventuali frammenti prodotti durante gli impatti.
