Progettazione di un banco di prova per lo sviluppo e la validazione di algoritmi prognostici per attuatori elettromeccanici = Design of a test bench for the development and validation of prognostic algorithms for electromechanical actuators

In questa tesi viene presentato lo studio e il processo di sviluppo di un banco di prova con l'obiettivo di simulare il processo di attuazione di un sistema di attuazione elettromeccanico di bordo. Questo studio è stato condotto principalmente con un approccio di "progettazione di sistemi" incentrato sull'acquisizione e il montaggio di tutti i diversi componenti per definire e realizzare l'architettura complessiva del banco di prova. Alcuni componenti come il meccanismo di frenatura e altri piccoli supporti hanno richiesto un design interno completo che è stato eseguito a partire da schizzi grezzi, modelli 3D e quindi disegni 2D dettagliati in modo da poter essere realizzati da un'azienda esterna dedicata. Il riduttore è stato completamente progettato e prodotto internamente dal Politecnico di Torino con l'utilizzo della produzione additiva FDM (Fused Deposition Modeling). Il riduttore epicicloidale è stato realizzato nell'ambito di uno studio precedente ma già realizzato con l'obiettivo di introdurlo successivamente in un banco di prova destinato ai test degli attuatori elettromeccanici (EMA). Il banco di prova in fase di sviluppo replica l'architettura di un tipico attuatore elettromeccanico di controllo di volo secondario. Gli stessi attuatori standard che si possono trovare a bordo di velivoli per l'attivazione di dispositivi di sollevamento elevato come gli slat. L'architettura del sistema è stata inoltre dotata di un sistema di frenatura in grado di caricare il motore elettrico con la coppia frenante desiderata. Questo carico simulerà una forza esterna come il carico aerodinamico sulla superficie di controllo di volo mentre viene azionato. Questo studio getterà le basi per il successivo sviluppo e validazione di algoritmi prognostici per gli EMA che richiedono un ampio set di dati sui parametri operativi. Questo tipo di dati, generalmente non facilmente disponibili, saranno prodotti dal banco di prova che sarà in grado di funzionare in diversi scenari operativi per simulare condizioni sia nominali che sotto l'effetto di guasti.