Progetto MICS Abilitazioni Macchine Giornata Nazionale di Formazione Formatori MACCHINE MOVIMENTO TERRA. Ing. Antonino Bonanno IMAMOTER-C.N.R.

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Michelangelo Foti
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1 Progetto MICS Abilitazioni Macchine Giornata Nazionale di Formazione Formatori MACCHINE MOVIMENTO TERRA in collaborazione con ASCOMAC / CANTIERMACCHINE FEDERUNACOMA / COMAMOTER Milano 10 Luglio 2012 Ing. Antonino Bonanno IMAMOTER-C.N.R. Sede ANIMA via Scarsellini 13 - Milano

CANTIERMACCHINE FEDERUNACOMA / COMAMOTER Milano 10 Luglio 2012 Ing.

2 Trasmissione idrostatica Comprende una pompa e un motore uniti in circuito chiuso: mandata della pompa collegata all alimentazione del motore, e scarico del motore collegato all aspirazione della pompa.

pompa collegata all alimentazione del motore, e

3 Trasmissione idrostatica Se 1 αp 1 e αmin αm 1 la pompa può invertire la mandata generando l inversione del moto del motore. Le linee di alta e bassa pressione si scambiano ruolo!

4 Trasmissione idrostatica Limiti dei rapporti di coppia e velocità in funzione del tipo di architettura

5 Due esempi di regolazione in un sistema con motore e pompa variabile Trasmissione idrostatica

6 Trasmissione idrostatica Aree di funzionamento in un sistema con motore e pompa variabile

7 Trasmissione idrostatica Le valvole di massima servono a salvaguardare il circuito che, a seconda delle condizioni operative si trova alla pressione maggiore

8 Comando automotivo Ha lo scopo di ottenere da una trasmissione idrostatica un comportamento analogo al cambio automatico per autovetture. Si ottiene mediante un controllo elettronico delle cilindrate.

9 1) il punto A, che fissa la velocità di variazione iniziale dell assetto. Per velocità del diesel inferiori l assetto è nullo e il motore (o i motori) della trasmissione sono fermi senza richiedere alcun intervento specifico; 2) il punto B, che fissa la velocità di variazione finale dell assetto oppure l assetto massimo. Per velocità del diesel superiori l assetto rimane costante. Questa trasmissione può creare potenziali pericoli se non ben utilizzata

richiedere alcun intervento specifico; 2) il punto B, che fissa la velocità di variazione finale dell assetto

10 Il progressivo distacco della curva Δp(ωe) dalla curva limite ricavata dalla potenza massima del diesel e la conseguente impossibilità di sfruttare l area tratteggiata nella figura sono fra le ragioni che motivano comandi automotivi più complessi, basati per esempio sulla sensibilità addizionale dell assetto alla pressione differenziale e alla decelerazione del diesel rispetto al riferimento del regolatore.

ragioni che motivano comandi automotivi più complessi, basati per esempio sulla sensibilità

11 Trasmissione Power-Shift

12 Trasmissione Power-Shift Le ruote dentate, sempre in presa, sono rese solidali per mezzo di frizioni Consentono di cambiare marcia senza interrompere il flusso di coppia (importante durante le fasi di lavoro: aratura, ecc.) Importante il sincronismo con cui vengono comandate le frizioni

interrompere il flusso di coppia (importante durante le fasi di lavoro:

13 Trasmissione a variazione continua CVT Output coupled Input coupled

14 Trasmissione a variazione continua CVT Input coupled NON rigenerativo: Il flusso passa parte dall albero e parte dalla TI per poi ricongiungersi nell epicicloidale. Unit 1 = pompa Unit 2 = motore

15 Trasmissione a variazione continua CVT Input coupled rigenerativo: Il flusso passa dall albero e viene ricircolato dalla TI. Unit 1 = motore; Unit 2 = pompa;

16 Trasmissione a variazione continua CVT Rapporto di trasmissione Tipo di trasmissio ne Rt<0 HR Ph>1 0<Rt<Rtl MR Ph<0 Porzione di potenza idraulica Rt>Rtl NR 0<Ph<1 Rtl = rapporto di trasmissione loocked Rt = rapporto trasmissione nella parte meccanica planetario Ph = potenza idraulica

idraulica Rt>Rtl NR 0<Ph<1 Rtl = rapporto di trasmissione loocked Rt =

17 Trasmissione a variazione continua CVT Output coupled NON rigenerativo: Il flusso passa parte dall albero e parte dalla TI. Unit 1 = motore Unit 2 = pompa

18 Trasmissione a variazione continua CVT Output coupled rigenerativo: Il flusso passa dall albero e viene ricircolato dalla TI. Unit 1 = pompa; Unit 2 = motore;

19 Trasmissione a variazione continua CVT Rapporto di trasmissione Tipo di trasmissio ne Rt<0 HR Ph>1 0<Rt<Rtl NR 0<Ph<1 Rt>Rtl MR Ph<0 Porzione di potenza idraulica Rtl = rapporto di trasmissione loocked Rt = rapporto trasmissione nella parte meccanica planetario Ph = potenza idraulica

Porzione di potenza idraulica Rtl = rapporto di trasmissione loocked

20 Frenatura idrostatica Con l espressione frenatura idrostatica si intende la capacità di controllare la velocità di un veicolo sottraendogli energia cinetica per mezzo della sola trasmissione idraulica. Due sono i tipi di frenatura idrostatica: quella rigenerativa che implica un accumulo dell energia cinetica del veicolo - e quella dissipativa che implica la trasformazione dell energia cinetica in calore ed è a sua volta divisibile in due distinte classi:

Due sono i tipi di frenatura idrostatica: quella rigenerativa che implica un accumulo dell energia cinetica del

21 Frenatura idrostatica a) la frenatura naturale, che sfrutta la capacità della trasmissione idrostatica di gestire un flusso inverso di potenza trasferendo il compito della dissipazione al motore diesel. Il vincolo scomodo che si incontra è che la capacità frenante del diesel è limitata e dipendente dalla velocità e il rischio pericoloso che si corre è che il motore stesso acceleri senza controllo. b) la frenatura forzata, che non sfrutta la specificità del circuito chiuso e si affida all azione di apposite valvole di strozzamento collocate sullo scarico del motore e dotate di una logica funzionale capace sia di riconoscere la necessità della frenatura che di realizzarla.

22 Frenatura idrostatica forzata con valvole overcenter Si affida all azione di apposite valvole di strozzamento collocate sullo scarico del motore e dotate di una logica funzionale capace sia di riconoscere la necessità della frenatura che di realizzarla.

23 Frenatura idrostatica forzata con valvole overcenter Come spesso accade, una classificazione non esaurisce tutte le alternative e lo dimostra il fatto che è immaginabile una frenatura mista in cui il diesel azioni in parallelo alla trasmissione una o più pompe (dedicate ad attrezzature di lavoro) che producano a richiesta una dissipazione di potenza che estende virtualmente la capacità di frenatura del diesel stesso.

24 La frenatura idraulica: un caso reale Tipico controllo di una trasmissione idrostatica

25 La frenatura idraulica: un caso reale Curva di coppia resistente del motore termico: la coppia frenante è molto inferiore a quella che garantisce la trazione Superato il punto B la frenata diventa inefficace pur aumentando il regime di rotazione del motore

26 La frenatura idraulica: un caso reale Tipico controllo in fase di frenata. Regimi raggiunti dal motore durante una frenatura dolce o brusca

27 Controllo delle cilindrate ottimizzato Regime di rotazione del motore durante la frenata brusca (curva tratteggiata: controllo originale; curva continua: controllo ottimizzato)

28 Tipologie di freno Freno multidisco a secco Freno multidisco a bagno d olio Freno monodisco a secco o in bagno d olio Freno di stazionamento ad azionamento positivo (automobile) Freno di stazionamento ad azionamento negativo (treno, MMT) Diverse dimensioni, diverso materiale d attrito, diverso azionamento

29 Freno di stazionamento pneumatico negativo Dente Perché un freno negativo?

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