Progetto e realizzazione di un banco prova oleodinamico a controllo digitale per caratterizzazione di azionamenti navali

Una delle fasi più delicate del montaggio del banco è stata quella relativa all'allineamento dei cilindri. Infatti, soltanto un perfetto allineamento dei cilindri può generare sul primario una corretta forza antagonista da parte del secondario. Il rischio non è soltanto quello di non avere la corretta forza sull'azionamento da testare al banco, ma è anche quello di fare nascere sollecitazioni trasversali con il rischio di sollecitare in maniera eccessiva i supporti di fissaggio di entrambi i cilindri. Per quanto riguarda la caratterizzazione sperimentale, il risultato più critico di una componente trasversale della forza risultante è quello di non scaricare sul cilindro primario tutta la forza prodotta portando a sottostimare o sovrastimare a seconda della direzione del moto dell'attuatore le prestazioni di questo.

Per una corretta caratterizzazione sperimentale di un azionamento è dunque necessario che gli steli dei due cilindri siano perfettamente allineati. Per evitare alterazioni delle misure si è dapprima cercato di raggiungere la corretta posizione dei cilindri in senso trasversale e longitudinale. Fissando un tratto di spago sul centro di entrambi gli occhielli si è costruita fisicamente la linea immaginaria che deve ospitare il cammino di entrambi gli steli.

In questo modo si è potuta visualizzare agevolmente eventuali errori presenti nel posizionamento. Successivamente si è poi utilizzata una livella laser per poter centrare sui due assi verticale ed orizzontale l'asse di scorrimento in modo da poterlo mantenere ragionevolmente parallelo alle piattabande del supporto metallico del basamento. Il fissaggio delle giunzioni imbullonate è stato attentamente studiato per non alterare i risultati di allineamento raggiunti alla fine della prima sessione di lavoro. Inizialmente la vite di ciascuna giunzione è stata inserita a mano senza applicare sollecitazioni alla struttura. Successivamente i dadi sono stati avvitati in ordine sequenziale attraverso più sessioni al fine di non squilibrare l'allineamento producendo uno sbilanciamento dovuto a differenti reazioni vincolari dei supporti.
Si è cercato di ottimizzare la procedura facendo più cicli iterativi di misura anche in fase di fissaggio.

Un'imbullonatura non accurata di tutti gli elementi di supporto avrebbe infatti rischiato di compromettere il risultato ottenuto. Quindi il fissaggio dei bulloni, sia del basamento che degli elementi di bloccaggio dei cilindri, è stato suddiviso in fasi intervallate da un continuo riallineamento dell'asse di lavoro. In questo modo si è ottenuto un risultato di notevole precisione. Infine si è completato l'allineamento di questi in senso verticale. E' stato quindi necessario misurare il dislivello mostrato inizialmente dallo spago e compensare l'altezza del cilindro antagonista con una soluzione non troppo invasiva per la struttura di fissaggio di questo.