Digitaaliventtiilillä ohjattu hydraulinen paikoitusakseli

Tässä diplomityössä on tutkittu, miten digitaalinen elektroniikka vaikuttaa hydraulisen paikoitusakselin toimintaan. Tätä varten työn mittauslaitteistossa käytettiin kahta mekaniikaltaan samanlaista Moogin 4/3-suuntaventtiiliä, joista toisen elektroniikka oli analoginen ja toisen digitaalinen. Digitaalielektroniikalla toteutettua venttiiliä käytettiin CANopen-väylässä. Mittauksia varten rakennettu servosylinteri kiinnitettiin testipenkkiin, jossa oikean massakuorman sijasta käytettiin servosylinterin kuormittamiseen kaksipuolisella männänvarrella varustettua hydraulisylinteriä. Kuormittavan sylinterin kammiopaineita säädettiin kahdella paineenalennusventtiilillä ja kahdella sähköisesti esiohjatulla 4/3-suuntaventtiilillä. Käytetty menetelmä on yksinkertainen toteuttaa, mutta se poistaa järjestelmästä oikean massakuorman aiheuttamat värähtelyt sekä hitausvoimat. Asemamittaukset suoritettiin suurin piirtein testattavien venttiileiden nimellisvirtauksella yhteensä yhdeksällä eri paineyhdistelmällä. Samalla mitattiin myös molempien sylintereiden kammiopaineet, sekä yhdessä tapauksessa servosylinteriä käyttävän koneikon painevaihtelut yhden ohjelmakierron aikana. Lisäksi mitattiin vielä kuinka järjestelmä toimi, kun siinä käytettiin suurimpia mahdollisia tilavuusvirtauksia.

Sviluppo di un sistema per l'effettuazione di cicli di guida per motoveicoli sul banco a rulli

Il lavoro svolto in questa tesi fa parte di un progetto volto alla realizzazione di un sistema per svolgere test di guida di motoveicoli al banco a rulli, gestendo l’intera prova in remoto, ossia dall’esterno della cella. Tale sistema, denominato RideIT, è stato progettato da Alma Automotive per conto della nota casa motociclistica MV Augusta. Tramite il sistema RideIT, è possibile automatizzare la guida di motoveicoli sul banco a rulli, riproducendo via software, tramite un modello che governa degli attuatori, il comportamento del pilota per quel che riguarda gli azionamenti di acceleratore, frizione, cambio e freno durante un test. I vantaggi di questa soluzione riguardano soprattutto la sicurezza degli addetti, che possono effettuare tutte le prove del caso rimanendo al di fuori della sala prove, oltre alla possibilità di incrementare la ripetibilità e la riproducibilità dei risultati dei test, grazie all’eliminazione del fattore di soggettività legato al guidatore. Il sistema nasce con la specifica di poter eseguire test di omologazione al banco a rulli anche se, grazie alla flessibilità che è in grado di garantire, può essere perfettamente riconfigurato, anche in vista di futuri sviluppi del progetto.

Progettazione e verifica delle prestazioni di un nuovo sistema di controllo per dinamometri idraulici

La messa a punto dei motopropulsori richiede una fase di test utilizzando un dinamometro, cioè una macchina che ne permette la misura di coppia e velocità. Sono diverse le tipologie di dinamometri, tutte sono però caratterizzate dalla necessità di essere gestite attraverso un opportuno controllore. Il presente lavoro di tesi, svolto presso Borghi&Saveri SRL, si pone l’obbiettivo di aggiornare il sistema di controllo di un dinamometro idraulico, lo “SFI”, sviluppando in particolare la parte di potenza, comunicante con la componente di controllo, già realizzata dall’azienda. La soluzione per la parte di potenza è un drive per il controllo di motori elettrici, scelto dopo una valutazione dei requisiti necessari, lo studio del vecchio sistema e un’analisi di mercato. Il motore elettrico posto sul dinamometro ha infatti il compito di muovere una valvola di gestione della portata d’acqua immessa, con conseguente regolazione della coppia. Il drive è stato messo in funzione realizzando un hardware per garantirne il funzionamento, per poi essere configurato e testato: è stata scelto il setup giudicato come ottimale dei parametri di controllo ed è stata impostata un’interfaccia per la comunicazione smart da PC, via CANopen. Si è poi realizzato un modello virtuale rappresentativo del sistema, validato con acquisizioni sperimentali. Infine, si sono confrontati i dati simulativi del modello con quelli sperimentali provenienti dal vecchio controllore, così da ottenere una valutazione delle rispettive performance nell’effettuare il controllo di posizione della valvola. Il sistema così realizzato soddisfa i requisiti posti, tuttavia le sue prestazioni non sono del tutto migliorative rispetto a quelle dello SFI: per questo sono valutati i punti deboli del progetto e proposti dei possibili sviluppi futuri.