DIPARTIMENTO DI PROGETTAZIONE E GESTIONE INDUSTRIALE CORSO DI DISEGNO ASSISTITO AL CALCOLATORE A.A. 2003-2004 COMPRESSORE D ARIA TRASPORTABILE DA PICCOLA OFFICINA PROF: ALLIEVO: F. CAPUTO SALAFIA FRANCESCOPAOLO S. GERBINO 43/2676 S. PATALANO
L oggetto preso in esame è un compressore d aria trasportabile, comunemente in uso nelle piccole officine e garage. È stato prodotto dalla Kaeser nel 988, modello KC202-24: è formato da un serbatoio d aria di 24 lt. e da un gruppo compressore alternativo che lo alimenta. Tale gruppo è costituito da un motore asincrono trifase da,kw che mette in rotazione un compressore alternativo monocilindrico ed una ventola di raffreddamento. La ventola raffredda il motore elettrico e il cilindro compressore, dotati di alettatura, e l aria compressa che attraversa una canalina in rame prima di essere accumulata nel serbatoio. Per la modellazione, l assemblaggio e la messa in tavola di componenti, oltre agli ambienti Part, Assembly e Draft, sono stati impiegati gli ambienti: SheetMetal per realizzare la staffa che sorregge il piedino anteriore, il telaio sul quale è montato il motore elettrico e il coperchio del filtro dell aria, in quanto questi particolari sono ottenuti da lamiere per piegatura e stampaggio; Weldment per realizzare le saldature che uniscono i fondi, la staffa del piedino anteriore, l asse delle ruote posteriori, il telaio che monta il gruppo meccanico al corpo cilindrico del serbatoio Tutti i particolari esterni sono riprodotti con forme identiche a quelle reali, nella geometria e nelle dimensioni. Per misurare i pezzi si è provveduto a smontare il piedino anteriore, l assale posteriore, il coperchio del filtro aria ed il convogliatore della ventola. Non è stato possibile smontare il gruppo compressore perché ciò avrebbe comportato un fermo della macchina, non compatibile con la frequenza di utilizzo. Per poter comunque simulare il funzionamento del manovellismo del compressore alternativo ed il collegamento diretto con la ventola di raffreddamento sono stati modellati i pezzi [32,40,42,43,44,45,46,48,49] in tutte le feature necessarie per il corretto funzionamento; nei pezzi [24,25,27,3,36] si sono create delle feature di scavo interno per alloggiare i pezzi suddetti. Successivamente, attraverso l ambiente motion, ne è stata verificata l assenza di compenetrazioni, imponendo un moto di rotazione con accelerazione lineare all albero del motore elettrico (il moto è visibile nell assieme Gruppo compressore, nascondendo i particolari basamento e cilindro). Le dimensioni caratteristiche di questi pezzi non corrispondono a quelle dei pezzi effettivamente presenti nel meccanismo per mancanza di documentazione tecnica fornita dal produttore. Analogamente si è proceduto per modellare le geometrie interne dei pezzi [6,62,63] che formano la valvola di scarico, al fine di simularne il funzionamento Molti organi di collegamento filettati hanno, oltre alla normale feature di filettatura, una lavorazione di scavo elicoidale (diritto o con angolo di spoglia, a seconda del caso), per simulare la presenza della filettatura, secondo le tabelle UNI (filettature metriche e gas con tenuta sul filetto): tale lavorazione è stata creata e successivamente soppressa in modo da non appesantire la visualizzazione del complessivo e poter mettere in tavola i pezzi secondo le norme, ma averla comunque disponibile per una visione del pezzo. Per lo stesso motivo è stata creata e soppressa la zigrinatura su alcuni pezzi, presente per migliorare l aderenza con le mani.
Sono state apportate le seguenti semplificazioni nella modellazione solida: ) si è omesso di costruire il gruppo di accessori montati anteriormente, deputati alla regolazione della pressione in uscita ed a deumidificare l aria; 2) si è sostituito il raccordo che collega il tubo di alimentazione dell aria col serbatoio con uno identico che è già presente nel progetto, che collega il tubo di alimentazione con la testata; 3) si è sostituita la valvola di sicurezza montata sotto l elettronica di controllo del compressore con un altra valvola di sfiato, già presente sul fondo del serbatoio per lo spurgo della condensa; 4) il manometro è stato modellato come pezzo unico e non nei suoi componenti costitutivi in quanto non è stato possibile smontarlo; 5) È stata semplificata la geometria delle alettature in moto da poterle ottenere attraverso operazioni di campitura o solidi di rivoluzione, al fine di alleggerire il carico di calcoli del computer; 6) Il problema della tenuta idraulica è stato affrontato montando un O-ring tra la flangia del basamento e il corpo del motore elettrico. Tutte le altre tenute sono state omesse per leggerezza del complessivo; 7) Si è omesso di costruire l albero a manovelle nei singoli pezzi costitutivi (che avrebbero consentito di definire anche la dinamica del montaggio dei cuscinetti di manovella); 8) L asta di comando della valvola è stata modellata in pezzo unico, senza tenere in conto il problema del montaggio della valvola. Nel cd-rom allegato sono presenti, oltre ai modelli 3D, con relative tavole e complessivo, anche un filmato che mostra il movimento del meccanismo alternativo ed un file con estensione pwd con l applicazione delle saldature. Seguono la tabella dei pezzi e l elenco delle tavole.
TABELLA PEZZI
ESCRIZIONE Q.TÀ RIF. UNI SEMIGRUPPO NOTE E FEATURE PARTICOLA ma Scavo filettatura M0 soppressa ra φ 6593-69 tallo φ 6593-69 Piede anteriore 0 572 anteriore Realizzato in ambiente Sheetmetal 2 4 7435 tallo φ20 4 Non UNI o re re forato 2 Assale con Comando nervatura ruote o G 3/8 2 Serbatoio Filettatura Gas soppressa o G ½ 2 Filettatura Gas soppressa Curve B-spline di 5 grado come direttric Filettatura Gas soppressa uppo Realizzato in ambiente Sheetmetal M8x20 5 EN 28765 Scavo filettatura soppressa 4 6593-69 cat. C rollo livello olio lio mpressore Comando di protrusione e scavo tra sup Comando di svasatura sull alettatura o corpo nto-motore o coperchio o coperchio elettronica Comando di svasatura e spessoramento agliata M4x40 EN ISO 2007 Scavo filettatura soppressa ione olio Zigrinatura soppressa on M5x6 8 5909-66 Scavo filettatura soppressa M5x25 4 EN 28765 Scavo filettatura soppressa ugna Gruppo compressore o aria Realizzato in ambiente Sheetmetal no incassato M6x40 4 593 liatore ventola Comando rete di rinforzo velle anco 4 anovella 2 Comando di protrusione tra superfici no incassato M4x25 4 593 M5x8 5 EN 28765 Scavo filettatura soppressa φ4 6593-69 cat. C a dentata φ 884 Comando di protrusione tra superfici 2 Filettatura Gas soppressa 8 EN 24032 tazione aria Serbatoio oce Filettature Gas soppresse