Sviluppo di modelli di simulazione per intensificatori ad altissima pressione

In the past few years, Waterjet technology has developed to become extremely competitive for cutting materials. The process is based on a high pressure water jet that is achieved by using special intensifier. It is very important for manufacturers to achieve the diagnostic systems to predict breakdowns and malfunctions. The first step is the creation of simulation models that can predict the behavior of the machines so they can begin to manage the monitoring phase. Exploiting the potential of the Modelica language, it have made models to simulate the behavior of a oleo-hydraulic intensifier pumping in parallel and a new electric intensifier. Varying the most significant parameters, it is possible to reach special operating conditions, according to some real situations analyzed on the machine. Both have performed a validation by comparing the pressure water signals experimentally acquired and simulated, by varying the type of orifice and pressure levels. The results show that the models succeed to represent a good approximation of the operation of machinery and stand for a good starting point for the study of diagnostic systems in the future directly applicable to these.

La tecnologia Waterjet si è sviluppata negli ultimi anni fino a diventare estremamente competitiva per il taglio di materiali. Il processo si fonda su un getto d’acqua ad altissima pressione che viene realizzato grazie all’utilizzo di appositi intensificatori. In questo contesto risulta fondamentale per le case produttrici realizzare dei sistemi di diagnostica in modo da prevedere guasti e malfunzionamenti. Il primo passo consiste nella realizzazione di modelli di simulazione che possano prevedere il comportamento delle macchine in modo da poter iniziare a gestire la fase di monitoraggio. Sfruttando le potenzialità del linguaggio Modelica, sono stati realizzati modelli che permettono di simulare il comportamento di un intensificatore oleodinamico a pompanti paralleli e uno elettrico di nuova generazione. Variando i parametri più significativi si possono ottenere particolari condizioni di funzionamento in accordo ad alcune situazioni analizzate realmente sulla macchina. Per entrambi si effettuata una validazione confrontando fra loro i segnali di pressione dell’acqua acquisiti sperimentale e simulati, attraverso la variazione della tipologia di ugello primario e dei livelli di pressione. I risultati ottenuti dimostrano come i modelli riescano a rappresentare con buona approssimazione il funzionamento delle macchine e rappresentano una corretta base di partenza per lo studio di sistemi di diagnostica in futuro direttamente applicabili su queste.