Dimensionamento di Giunti Saldati per Componenti di Macchine Telescopiche = Sizing of welded joints in telehandlers

Dimensionamento di giunti saldati per componenti di macchine telescopiche Questo documento di Tesi tratta del dimensionamento di giunti saldati. L’obiettivo della Tesi è quello di definire come poter migliorare la resistenza dei giunti saldati che verranno presi in esame, senza stravolgere il processo produttivo attuale. Questi miglioramenti sono auspicabili nell’ottica di migliorare i prodotti. Il caso di carico studiato, su cui si punta a migliorare le prestazioni, è quello in cui si utilizzano le macchine telescopiche in questione per scavare con una pala. Per poter ottenere delle simulazioni numeriche con risultati affidabili inizialmente si sono presi in considerazione dei provini di geometria semplificata, con 4 differenti geometrie di saldatura. Di questi si sono effettuati 4 modelli per le simulazioni FEM con ANSYS. Le simulazioni in campo elastico inizialmente si sono ripetute anche con una release del programma più completa, utilizzata in ambito accademico con lo scopo di comprendere come sfruttare completamente le potenzialità del software presente in azienda. Tarato lo strumento numerico si sono effettuate delle prove sperimentati al Reparto Ricerche utilizzando provini realizzati ad oc e saldati in linea di produzione, con lo scopo di verificare giunti saldati della stessa qualità di quelli poi presenti sui prodotti venduti. Una volta analizzate le prove di trazione con ANSYS si è verificato il comportamento elasto-plastico dei provini validando quindi la bontà dei modelli e l’accuratezza dei risultati. Mentre si sono svolte queste prime analisi è stato possibile un confronto tra i due diversi pacchetti di ANSYS: Mechanical APLD (utilizzato presso il Politecnico di Torino) e Workbench in termini di risultati ottenuti e attenzioni da porre durante la fase di preparazione della simulazione. Si sono quindi svolte analisi in campo plastico poi verificate sperimentalmente per validare i modelli. Si è potuto procedere con le simulazioni in azienda in campo lineare elastico con le geometrie reali di testata e braccio, simulando l’introduzione di bisello, piastre di rinforzo, collari di rinforzo osservandone gli effetti sul cordone di saldatura ed in prossimità a quest’ultimo. Si sono differenziati i casi in cui la pala viene a contatto con la massa da caricare in differenti posizioni. Anche i vincoli si differenziano, sono presenti due condizioni corrispondenti a due soluzioni costruttive dei bracci telescopici: braccio a 2 sezioni e braccio a 3 sezioni. Al termine delle analisi svolte si è quindi potuta determinare la soluzione tecnica che potrebbe rappresentare il miglior compromesso tra esigenze produttive ed esigenze tecniche.