Studio funzionale, modellazione 3D e analisi dinamica del "Mulino segheria Nadin" di San Pietro di Monterosso Grana (CN) = Functional study, 3D modeling and dynamic analysis of the "Mulino segheria Nadin" in San Pietro di Monterosso Grana (CN)

I primi mulini ad acqua hanno cominciato a diffondersi già dal I secolo a.C. e, con il passare del tempo, hanno trovato sempre più impiego nelle zone rurali. Utilizzando appositi meccanismi, è stato possibile sfruttare la rotazione dell’albero, collegato alla ruota idraulica, per diversi e multipli scopi, per esempio: macinare grano, frumento e mais, segare tronchi per ottenere delle assi o filare la seta. Il mulino ad acqua è quindi stato fondamentale per lo sviluppo delle comunità per numerosi secoli. A seguito della rivoluzione industriale, la diffusione e, soprattutto, l’utilizzo dei mulini ad acqua è diminuito drasticamente a causa dell’impiego dell’energia termica e, successivamente, di quella elettrica, entrambe più vantaggiose dell’energia idraulica. Queste nuove tecnologie hanno portato all’abbandono dei mulini ad acqua esistenti. La tesi si colloca nell’ambito del filone di ricerca relativo al ripristino o riutilizzo dei mulini ad acqua. All’interno dell’elaborato, prima è brevemente illustrata la storia dei mulini e sono presentate le varie tipologie di ruote idrauliche, quindi è effettuato lo studio dello stato dell’arte sui processi di recupero e riconversione. Successivamente è stato individuato come caso studio, oggetto della tesi, il “Mulino segheria Nadin”, di San Pietro di Monterosso Grana (CN), che presenta ancora il parco macchine, macinatura del grano e segheria, in ottimo stato. A seguito di un dettagliato rilievo sul campo, è stato realizzato, mediante il software Solidworks, il modello CAD della sezione segheria. Questo ha permesso di realizzare delle animazioni 3D che consentono di comprendere il funzionamento di ogni singolo meccanismo. È stata quindi effettuata l’analisi funzionale dei vari meccanismi: il sistema di trasmissione di potenza, composto da pulegge e ruote dentate, il meccanismo biella-manovella che consente di trasformare il moto rotatorio della ruota ad acqua in un moto alternato della sega, il meccanismo per l’avanzamento automatico della slitta primaria, quello per l’avanzamento manuale della slitta secondaria e quello per il fissaggio del tronco. Inoltre, è stata condotta l’analisi dinamica finalizzata allo studio del transitorio di avvio della segheria, mediante il software. A tal fine è stato realizzato un modello Simulink che, a fronte dei parametri di ingresso, è in grado di calcolare gli andamenti delle grandezze cinematiche e dinamiche caratteristiche della segheria. La tesi, pur focalizzando lo studio sul “Mulino segheria Nadin” di San Pietro di Monterosso Grana, fornisce una visione generale delle segherie alimentate da una ruota ad acqua: descrizione del funzionamento dei vari meccanismi e organi di macchina, modellazione dell’intera trasmissione, simulazione del transitorio e del funzionamento a regime. È possibile condurre la stessa analisi dinamica anche su altre segherie alimentate da ruota idraulica, semplicemente cambiando i parametri del modello Simulink. In questo modo, è possibile valutare, nel caso di mulini abbandonati, le potenzialità in termini produttivi.