Oscillazioni indesiderate martinetto idraulico
Progetto e Obiettivi
Un costruttore di componenti idraulici, raggiunta la fase di test di un nuovo prototipo di attuatore idraulico per sollevamento controllato di carichi variabili, riscontra delle vistose oscillazioni durante il sollevamento del carico. Per individuare le cause della problematica l’azienda si è rivolta a BSIM e ai suoi servizi di simulazione.
Approccio all’analisi
Grazie all’esperienza di BSIM nel settore della simulazione fluidodinamica 0D/1D, i tecnici di BSIM hanno creato un modello del sistema di sollevamento e riprodurre fedelmente l’intero sistema di sollevamento del carico includendo la parte meccanica, la parte idraulica e il controllo esterno.
I dati sperimentali del cliente sono stati utilizzati per calibrare il modello numerico, realizzando così un gemello del sistema reale
Tarato il modello numerico tramite i dati sperimentali, sono stati individuati i problemi geometrici che conducevano ad un’instabilità della gestione del carico.
Dalle simulazioni è risultata subito chiara la problematica: un dimensionamento non ottimale degli orifizi di sfiato causava vistose oscillazioni durante la manovra del carico.
Sempre sfruttando la simulazione, si è determinata la geometria più idonea per ridurre notevolmente il fenomeno perturbativo dell’alzata e garantire quindi il corretto funzionamento del martinetto idraulico. Il modello, quindi, è stato testato con diverse geometrie fino a raggiungere la condizione di ottimo:
Le modifiche testate da BSIM sono quindi state discusse con il cliente che ha deciso di applicarle sul prototipo fisico preesistente. I nuovi dati sperimentali a seguito della modifica geometrica degli orefizi, hanno rispecchiato con un elevato grado di fedeltà quando predetto da simulazione CFD 0D/1D:
Conclusioni
La modifica è stata presto realizzata dal cliente che, come atteso, è riuscito a risolvere in poco tempo la situazione critica che aveva bloccato la messa in opera del prodotto. Per il futuro, è stato deciso di effettuare in anticipo le simulazioni dei nuovi prototipi ancor prima di essere realizzati fisicamente così da ridurre i tempi di progettazione e prototipazione e ridurre i costi operativi.
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