Analisi e modifica di una calandra-saldatrice automatica per la produzione di virole in condizioni non-standard = Analysis and revision of an automatic cylindrical shells' roll plate bending and welding machine under non-standard conditions

La calandra-saldatrice automatica rappresenta il prodotto di punta del reparto macchine-speciali di “GS&T Global Systems & Technologies” proprietà di “OTS Assembly S.r.l.”, terzo produttore europeo di questo specifico macchinario destinato alla produzione automatica di virole per fusti metallici. Le origini empiriche di progettazione si scontrano con la richiesta di nuove macchine destinate a coprire la crescente necessità di virole per il settore militare, a causa dalle difficoltà di discretizzazione dei fenomeni fisici che caratterizzano il processo di lavorazione. I prodotti necessari all'industria bellica sono infatti caratterizzati da proprietà che differiscono dagli standard civili di spessore e lubrificazione per cui le macchine sono adeguatamente progettate e testate. Dopo una generica descrizione funzionale, la trattazione si focalizza sul processo automatico di calandratura, nel quale risiedono le maggiori indeterminazioni. Lo studio del suddetto processo, confrontato con i modelli matematici che costituiscono lo stato dell’arte delle calandre comuni, permette l’ideazione di un modello personalizzato che consente una cautelativa verifica strutturale degli elementi meccanici considerati critici ed individua i valori dei parametri caratteristici che garantiscono una corretta lavorazione, prevenendo così problematiche che possano compromettere la qualità del prodotto finale. Tale modello, valido per tutte le tipologie di calandre speciali automatiche, viene applicato sul macchinario in studio per individuarne le specifiche criticità. La seconda parte dell’elaborato si focalizza sullo sviluppo delle modifiche necessarie ed in particolare sulla ricerca, progettazione e validazione della soluzione ottima che permetta una variazione automatica dei parametri caratteristici di processo, in modo che la macchina possa lavorare, nella maggioranza del suo ciclo di vita, in condizioni standard native e, all'occorrenza, adeguarsi automaticamente alla produzione di virole in condizioni non-standard. Sarà inoltre necessaria la progettazione di una soluzione che garantisca la totale sicurezza in caso di anomalie del sistema di carico. Tutta la trattazione si svolge, oltre che attraverso l’ausilio dei comuni programmi di calcolo, in ambiente virtuale “Autodesk 2020”. I rilievi sperimentali sono invece condotti all'interno del principale stabilimento aziendale.