Analisi agli elementi finiti del sistema di bloccaggio di una tappatrice industriale e definizione della procedura di identificazione del modello = Finite element analysis of the locking system of an industrial capping machine and validation procedure of the model

Il lavoro di tesi svolto presso la Arol S.p.A. ha come obiettivo la realizzazione e la definizione di una procedura di convalida sperimentale di un modello agli elementi finiti che simula il sistema di bloccaggio di una tappatrice industriale. Il sistema di bloccaggio serve ad evitare le rotazioni e gli spostamenti del contenitore durante la tappatura. In questa tesi si studia il bloccaggio a cinghia. Per evitare grandi deformazioni, lo schiacciamento del contenitore contro l’inserto gommato da parte della cinghia non deve essere eccessivo. Al fine della simulazione il processo di capsulatura si può dividere in due fasi: schiacciamento del contenitore e avvitamento della capsula. Nella seguente trattazione si studiano le deformazioni del contenitore durante lo schiacciamento. La tesi si articola in tre macro parti. Nella prima parte, tramite l’analisi delle criticità del sistema, si selezionano i parametri fondamentali al fine della simulazione e si sceglie la configurazione del sistema di bloccaggio. Nella seconda parte si applica il calcolo FEM al caso di studio. Si parte dalla costruzione di un modello FEM completamente lineare, per poi implementare successivamente le non linearità. Si confrontano i modelli non lineari con quelli lineari e si valutano gli effetti che le non linearità hanno sul sistema. Si spiegano e si discutono i risultati ed inoltre si inseriscono nella trattazione alcuni rimandi teorici. L’ultima parte prevede lo studio e la progettazione di un sistema di convalida del modello Ansys. L’obiettivo finale del progetto è quello di stabilire un metodo per effettuare delle comparazioni atte a verificare un riscontro accettabile, in termini di spostamenti, tra il modello e la realtà al variare del tensionamento della cinghia. Viene studiato e progettato un banco di prova dove effettuare queste misure. Si prevede una validazione basata sullo schiacciamento del contenitore, in quanto la fase di avvitamento della capsula non ci consente di misurare e comparare facilmente gli spostamenti. Nel corso dello sviluppo dell’analisi si adotta un modello con contatti non lineari che prevede le grandi deformazioni. Il risultato finale è la stesura di una POS (Procedura Operativa Standardizzata). La definizione di un modello FEM e di un modello di validazione ci restituiscono una prima metodologia di studio per il sistema di bloccaggio.