Ottimizzazione di un motorullo, installato in un impianto per la fabbricazione della fibra di carbonio

Oggetto della tesi è lo studio, l’analisi e l’ottimizzazione di un componete meccanico installato nell’impianto per la produzione della fibra di carbonio. Tale componente è un motorullo sul quale scorre il precursore della fibra, il cui compito è quello di tendere ed asciugare il tow durante il processo produttivo. In particolare la nostra attenzione si è focalizzata sull’ottimizzare le dimensioni dell’albero sul quale vi è montato il rullo. L’ottimizzazione è stata fatta generando uno script MATLAB che, tenendo conto dei vincoli progettuali come la forza peso del rullo, la forza tiro del tow , la freccia massima dell’albero e la durata dei cuscinetti, sia in grado di fornire una finestra progettuale nella quale è possibile scegliere una coppia di cuscinetti che soddisfino i vincoli imposti. Scegliendo una coppia di cuscinetti vengono generate in automatico tutte le dimensioni dell’albero,, compreso il dimensionamento delle ghiere di serraggio per i cuscinetti. Inoltre è possibile discriminare la coppia dei cuscinetti scelta in funzione del peso dell’albero sul quale verranno montati tali cuscinetti. Il programma, inoltre, ha la possibilità di essere settato a piacere, quindi adattabile ad ogni tipo di motorullo si voglia dimensionare; l’unico limite sta nell’installazione del rullo, il quale deve sempre essere montato all’estremità dell’albero, quindi a sbalzo rispetto ai supporti. Per verificare i risultati ottenuti dal software MATLAB, abbiamo eseguito anche un analisi FEM sull’albero ottimizzato, per sincerarci che effettivamente tutti i vincoli imposti fossero rispettati. Dunque, per concludere, abbiamo trovato un nuovo albero con dimensioni ridotte rispetto a quello attualmente in uso, più leggero, e con montati dei cuscinetti più piccoli. Con il nuovo albero, oltre ad avere un risparmio sulla realizzazione, sarà possibile avere un notevole risparmio anche sull’acquisto dei cuscinetti, che essendo di dimensioni inferiori, avranno sicuramente prezzi inferiori.