The aim of this experimental thesis work, carried out in collaboration with Alpha Caesar srl, consists in the realization and characterization of the SCR2 system, specifically in the version 3.0, previously virtually and only partially conceived in its 2.0; it was already brevet by Alpha Caesar srl in past years. The first version proved to be functional, however a lack of practicality was found during the adjustment operations of the long-welded rail, given the considerable size of the components, the presence of cables, the large weight and the coupling method between load cell and rail. Therefore, it was decided to make the system more compact, providing wireless communication between data acquisition hardware and information processing software designed on the basis of the RFI technical instruction "RFI-TC-AR- IT-AR-01-008- C". From the previous virtual engineering of the SCR2 system, a correction and improvement of the geometry of the load cell in order to ensure optimal mechanical behavior has been done. Furthermore, 3D printing was exploited for the refinement and creation of the external box. Then, the PCB was re-engineered and the final assembly was performed. Finally, the load cells were calibrated through controlled load laboratory tests, to simulate the effective behavior during adjustment operations. The characterization is performed for each individual cell, through data linearization. The functionality of this system consists in automatically certifying the thermal regulation procedure of the long welded rail, which is currently carried out by manual control procedure and subsequent compilation of a work report without any guarantee of a workmanlike operation.

Il seguente elaborato di tesi sperimentale, svolto in collaborazione con Alpha Caesar srl, consiste nella realizzazione e calibrazione del sistema SCR2 versione 3.0, precedentemente ideato virtualmente e solo parzialmente nella versione 2.0 e già brevettato da essa negli anni precedenti. La prima versione del sistema si rivelò funzionale, a discapito della praticità di utilizzo in linea durante le operazioni di regolazione della lunga rotaia saldata, viste le notevoli dimensioni dei componenti, la presenza di cavi, il notevole peso e la modalità di accoppiamento tra cella di carico e rotaia. Si è pensato quindi di rendere più compatto il sistema, prevedendo una comunicazione wireless tra hardware di acquisizione dati e software di elaborazione delle informazioni progettato sulla base dell’istruzione tecnica RFI con codifica "RFI-TC-AR-IT-AR-01-008-C". É stata ingegnerizzata la geometria della cella di carico al fine di assicurare un comportamento meccanico ottimale, la realizzazione del box di contenimento del sistema ha avuto come obiettivo la minimizzazione degli ingombri ma allo stesso tempo permettere un montaggio agevole; la scatola è stata creata mediante stampa 3D. L’ingegnerizzazione del PCB ha previsto di raggruppare più funzioni possibili su un’unica scheda elettronica, sempre nell’ordine di idee di facilitare l’assemblaggio e ridurre le dimensioni. Infine, la cella di carico è stata tarata mediante test di laboratorio a carico controllato, per simularne l’effettivo comportamento durante le operazioni di regolazione. La caratterizzazione viene effettuata per ogni singola cella, mediante linearizzazione dei dati. La funzionalità di questo sistema consiste nel certificare automaticamente la procedura di regolazione termica della lunga rotaia saldata, la quale attualmente viene effettuata mediante procedura a controllo manuale e successiva compilazione di un verbale di lavorazione senza alcuna garanzia di operazione avvenuta a regola d’arte.

Studio, progetto e ingegnerizzazione di un sistema elettromeccanico per la certificazione della lunga rotaia saldata

Steccanella, Marco
2022/2023

Abstract

The aim of this experimental thesis work, carried out in collaboration with Alpha Caesar srl, consists in the realization and characterization of the SCR2 system, specifically in the version 3.0, previously virtually and only partially conceived in its 2.0; it was already brevet by Alpha Caesar srl in past years. The first version proved to be functional, however a lack of practicality was found during the adjustment operations of the long-welded rail, given the considerable size of the components, the presence of cables, the large weight and the coupling method between load cell and rail. Therefore, it was decided to make the system more compact, providing wireless communication between data acquisition hardware and information processing software designed on the basis of the RFI technical instruction "RFI-TC-AR- IT-AR-01-008- C". From the previous virtual engineering of the SCR2 system, a correction and improvement of the geometry of the load cell in order to ensure optimal mechanical behavior has been done. Furthermore, 3D printing was exploited for the refinement and creation of the external box. Then, the PCB was re-engineered and the final assembly was performed. Finally, the load cells were calibrated through controlled load laboratory tests, to simulate the effective behavior during adjustment operations. The characterization is performed for each individual cell, through data linearization. The functionality of this system consists in automatically certifying the thermal regulation procedure of the long welded rail, which is currently carried out by manual control procedure and subsequent compilation of a work report without any guarantee of a workmanlike operation.
CASSANO, MAURO
ING I - Scuola di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
5-ott-2023
2022/2023
Il seguente elaborato di tesi sperimentale, svolto in collaborazione con Alpha Caesar srl, consiste nella realizzazione e calibrazione del sistema SCR2 versione 3.0, precedentemente ideato virtualmente e solo parzialmente nella versione 2.0 e già brevettato da essa negli anni precedenti. La prima versione del sistema si rivelò funzionale, a discapito della praticità di utilizzo in linea durante le operazioni di regolazione della lunga rotaia saldata, viste le notevoli dimensioni dei componenti, la presenza di cavi, il notevole peso e la modalità di accoppiamento tra cella di carico e rotaia. Si è pensato quindi di rendere più compatto il sistema, prevedendo una comunicazione wireless tra hardware di acquisizione dati e software di elaborazione delle informazioni progettato sulla base dell’istruzione tecnica RFI con codifica "RFI-TC-AR-IT-AR-01-008-C". É stata ingegnerizzata la geometria della cella di carico al fine di assicurare un comportamento meccanico ottimale, la realizzazione del box di contenimento del sistema ha avuto come obiettivo la minimizzazione degli ingombri ma allo stesso tempo permettere un montaggio agevole; la scatola è stata creata mediante stampa 3D. L’ingegnerizzazione del PCB ha previsto di raggruppare più funzioni possibili su un’unica scheda elettronica, sempre nell’ordine di idee di facilitare l’assemblaggio e ridurre le dimensioni. Infine, la cella di carico è stata tarata mediante test di laboratorio a carico controllato, per simularne l’effettivo comportamento durante le operazioni di regolazione. La caratterizzazione viene effettuata per ogni singola cella, mediante linearizzazione dei dati. La funzionalità di questo sistema consiste nel certificare automaticamente la procedura di regolazione termica della lunga rotaia saldata, la quale attualmente viene effettuata mediante procedura a controllo manuale e successiva compilazione di un verbale di lavorazione senza alcuna garanzia di operazione avvenuta a regola d’arte.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/207732