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Percorso di progettazione di un trattore agricolo completo da parte dello Studio Associato Prometeo.
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| FASE 0: Raccolta dati e richieste cliente |
Dopo alcuni incontri preliminari con il cliente, la riunione di lancio stabilisce l'obiettivo progettuale ed i requisiti
richiesti alla nuova macchina. Si tratta di un trattore agricolo di piccola potenza, che dovrà essere dotato di numerose
funzionalità e di alcune soluzioni innovative.
Viene redatto un capitolato in cui sono riportate le prestazioni richieste in termini di potenza, velocità e le principali
caratteristiche dimensionali e funzionali; vengono anche ipotizzati i volumi di produzione, in modo da
scegliere la tecnologia più adeguata.
Si stabilisce che dovranno essere progettate ex novo tutta la trasmissione, il telaio e la carrozzeria, recuperando dalla
produzione solo particolari e gruppi di secondaria importanza.
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| FASE 1: Stesura del layout del veicolo e determinazione gruppi funzionali |
Viene redatto un semplice layout 2D per valutare gli ingombri di massima dei vari gruppi funzionali; l'ergonomia del veicolo è
al centro delle priorità progettuali, per garantire all'utente la massima comodità di impiego e fruibilità della macchina.
In questa fase si stabiliscono anche i vari gruppi funzionali con i quali verrà poi organizzata la progettazione CAD 3D.
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| FASE 2: Progetto cinematico della trasmissione |
La trasmissione meccanica richiede uno studio preliminare accurato, data la sua importanza in un veicolo da
lavoro come quello considerato.
Vengono redatti alcuni schemi cinematici diversi per la progettazione del cambio e degli altri organi di
trasmissione; i risultati numerici vengono elaborati attraverso un foglio elettronico di calcolo con il
quale si possono valutare le varie soluzioni proposte.
Al termine di questa fase si può quindi scegliere
lo schema cinematico più conveniente per la trasmissione del trattore.
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| FASE 3: Calcoli strutturali preliminari |
Prima di procedere con la modellazione dei vari gruppi, è necessario effettuare alcuni calcoli per un dimensionamento di massima degli organi meccanici e dei componenti strutturali.
Tali attività consistono essenzialmente in:
- valutazione dei carichi di massima di esercizio;
- modello con CAD 3D dei principali elementi strutturali e relativa verifica FEM;
- sulla base dei risultati, determinazione preliminare degli spessori e delle dimensioni dei principali elementi strutturali.
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| FASE 4: Progettazione di prima stesura |
Si tratta della fase centrale di tutta l'attività, in cui il veicolo viene modellato mediante CAD 3D nei suoi gruppi funzionali e nei particolari che lo compongono; la suddivisione dell'intero progetto operata in precedenza consente di dedicare più risorse, ciascuna dedicata ad un assieme specifico, e coordinate da un capo-progetto; in questa fase l'avanzamento del progetto procede con un costante confronto col committente, in modo che le scelte effettuate siano in linea con gli standard aziendali.
Contestualmente alla modellazione solida, l'attività progettuale si snoda attraverso altri importanti passaggi:
- calcolo geometrico e a resistenza (flessione e pitting) degli ingranaggi cilindrici e conici presenti nella trasmissione (software Kisssoft), dopo aver determinato uno spettro di carico rispondente all'impiego del veicolo;
- studio dei cinematismi in 3D ed ottimizzazione delle loro caratteristiche funzionali e strutturali
Al termine di questa fase il modello solido del veicolo è completamente realizzato in tutti i suoi gruppi
funzionali e viene approvato dal committente.
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| FASE 5: Progettazione esecutiva |
La modellazione dei particolari e degli assiemi viene rifinita in modo da ottenere solidi realizzabili
secondo i processi tecnologici desiderati.
Tale attività viene svolta seguendo le indicazioni e le specifiche degli esecutori dei prototipi, in particolare
per quanto riguarda:
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le fusioni, dal confronto con il modellista, per stabilire nelle forme più complesse le scelte costruttive più idonee (divisione del modello, anime, sformi, ecc) |
le lamiere, seguendo le indicazioni costruttive dello stampatore |
gli elementi in materiale plastico, con i requisiti della tecnologia specifica per ciascun particolare |
Contestualmente si eseguono le verifiche FEM delle scatole e degli elementi strutturali sollecitati per individuare ed eliminare le concentrazioni tensionali. |
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| FASE 6: Codifica e predisposizione all'inserimento nel PDM |
L'organizzazione degli archivi del committente prevede l'impiego di un PDM integrato con il sistema CAD 3D,
oltre a regole di codifica rigorose. Prima di realizzare le tavole costruttive lo Studio Prometeo procede con
la codifica di tutti i particolari e l'inserimento di tutti i parametri mediante il PDM di cui si è dotato.
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| FASE 7: Realizzazione tavole |
In questa fase, conclusiva per l'attività dello STUDIO ASSOCIATO PROMETEO, vengono realizzate le tavole costruttive di tutti i particolari e assiemi composti utilizzati nel trattore (oltre 700); inoltre si procede alla stesura delle tavole di tutti i complessivi, con bollatura, al fine di agevolare il montaggio del prototipo.
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| FASE 8: Costruzione del prototipo |
Non sta a noi giudicare i risultati del nostro lavoro, ma i complimenti da parte del cliente dopo la costruzione di un prototipo perfettamente funzionante, avvenuta in tempi rapidi e senza particolari problemi di montaggio, sono per noi motivo di grande soddisfazione professionale. (foto del prototipo non disponibile per motivi di riservatezza).
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