Progettazione di un dispositivo per l'ispezione di condotti = Design of a pipeline inspection device

Il presente lavoro di tesi si inserisce in un ampio progetto avente l'obiettivo di consentire il monitoraggio, la messa in sicurezza e l'eventuale recupero di bambini caduti nei pozzi angusti. Secondo la National Disaster Response Force, dal 2009 oltre 40 bambini sono morti in seguito a ciò ed oltre il 70% delle operazioni di recupero si sono concluse con esito negativo. In particolare, questo lavoro di tesi è stato focalizzato sulla realizzazione di un dispositivo capace di raggiungere il bambino e di effettuare operazioni di messa in sicurezza tramite l'utilizzo di un manipolatore montato sulla faccia inferiore della base inferiore. Il dispositivo progettato è costituito da una base superiore per l'alloggiamento del driver motore, una intermedia su cui montare il motore e da un piano inferiore costituito da una ruota dentata conica motrice e da tre ruote dentate condotte che azionano rispettivamente tre meccanismi vite-madrevite montati su una base inferiore. Lo scopo di questo meccanismo è quello di portare in battuta contro le pareti del pozzo tre punzoni in modo che esercitino una forza di spinta prestabilita. L'intera progettazione è stata articolata nelle seguenti fasi: definizione dell'ingombro esterno del dispositivo, definizione del requisito di forza esercitabile da ciascun punzone e correlazione della coppia motrice a quest'ultima. In base a tali parametri progettuali sono stati scelti i seguenti componenti da acquistare: motore, driver, vite-madrevite, ruote dentate, boccole, cuscinetti lineari e molle. A seguire si è passati alla modellazione del dispositivo tramite SolidWorks e alla realizzazione dell'intero funzionamento con l'utilizzo di SolidWorks Motion. Infine, è stata condotta una ricerca di mercato preliminare riguardo i vari sensori di cui dotare il dispositivo: sensori di posizione, di temperatura, d'ossigeno e di gas nocivi. In definitiva, in tale lavoro di tesi, è stato progettato un dispositivo porta sensori e manipolatori caratterizzato da un sistema di bloccaggio a parete atto a garantire stabilità e quindi un sistema di riferimento fisso per il comando di eventuali telecamere e manipolatori. Eventuali sviluppi futuri consisteranno nell'ottimizzazione del dispositivo nell'ottica di prevedere attacchi per sensori, telecamere e manipolatori e quindi nella realizzazione costruttiva di un primo prototipo con lo scopo di eseguire prove sperimentali per verificare il corretto funzionamento del sistema di bloccaggio.