Messa a punto sperimentale di una ruota dinamometrica a sei componenti

In this thesis work calibration and performances analysis of two types of Smart wheel, that is a vehicle measuring hub both previously designed, have been conducted; firstly, the measuring hub designed for light vehicle Greenfun has been calibrated getting its calibration matrix; standard deviation of residuals values, linearity and cross-talk performances have been analysed. After that, it has been focalised the second type of measuring hub, this one designed to equip a sedan car and with a previous constructive concept; this type of smart wheel has been statically calibrated too and has been analysed in the same performances terms of the Greenfun one. In this case, the particular behaviour of residuals values have not been judged exhaustive to retain the calibration positively done; the particular structure of the core element of the hub together with the fact the two elements realizing the whole measuring hub are jointed through bolts cause the abnormal behaviour of the hub. Some numeric corrections based on the acquired knowledge of this phenomenon have been done so to get a calibration matrix suitable for the purpose this type of smart wheel had been designed for. Finally, the particular requests to develop such a force/torque measuring hub, requiring wheel rotation angle as a basic information, being both universal from equipping point of view (that is not needing of any external device nor as adapter neither as measuring sensor) and robust in terms of kind of tests it has to cope with, lead us to develop an innovative method for wheel rotation angle deduction comparing it with the state of art of measuring hub.

Il presente lavoro di tesi è rivolto alla calibrazione e all’analisi dal punto di vista delle prestazioni di due tipi di Smart wheel , ovvero una ruota dinamometrica per vetture; in prima istanza una smart wheel per veicolo leggero (Greenfun) è stata tarata con deduzione della relativa matrice di calibrazione, sono state analizzate le performances in termini di deviazioni standard dei residui, di linearità del sensore di misura e di cross-talk. In seconda istanza è stata analizzata una smart wheel per autoveicolo caratterizzata da una diversa soluzione realizzativa, di precedente concezione rispetto alla prima smart wheel menzionata. Anche per questa ruota si è svolta una taratura statica e un’analisi delle performances negli stessi termini di cui sopra; i risultati ottenuti, precisamente le deviazioni standard dei residui delle forze, non sono però risultati soddisfacenti per uno strumento del genere, a causa della sua particolare struttura, costituita da due elementi successivamente assemblati tra loro. È stato necessario quindi agire con correzioni opportune, avendo analizzato a fondo le cause producesti queste difformità dei risultati, al fine di ottenere una matrice di calibrazione del sensore adatta agli usi per cui la smart wheel è stata concepita. Infine è stato sviluppato un sistema di stima dell’angolo ruota, informazione indispensabile per l’utilizzo di questi tipi di ruote dinamometriche. Questo sistema presenta la peculiarità di essere totalmente integrato nella smart wheel stessa e non necessitare di alcun collegamento con l’esterno, generalmente necessario per fornire un riferimento fisso all’encoder; questo accorgimento permette così una netta semplificazioni delle operazioni di montaggio e dell’utilizzo della smart wheel stessa.