Analisi FEM e progettazione di un prototipo per la validazione torsionale di un decoupler = FEM analysis and design of a prototype sample for the torsional validation of a decoupler

Questa tesi è incentrata sul Decoupler, elemento principale della famiglia di accessori FEAD(Front-End Accessory Drive), ed in particolare sulla progettazione di un componente prototipale, il così detto 'Master', che si usa in fase di collaudo della linea di produzione del pezzo per il quale è costruito. Lo studio parte dall'esigenza di ridurre i tempi di masterizzazione della linea di produzione per aumentarne i volumi. Questo è possibile progettando un 'Master' che sia stabile nel tempo, che i suoi valori nominali di coppia non cambino all'aumentare dei cicli di lavoro a cui viene sottoposto. La stabilità di questi valori dipende principalmente dai vari attriti che vi sono all'interno del decoupler derivanti: sia dalle componenti in plastica, che potrebbero espandersi o restringersi a causa di gradienti termici generati dal motore, sia dalle molle ad arco che comprimendosi urtano la parte esterna della sede in cui sono posizionate a seguito delle forti torsioni generate dall'albero motore. Per raggiungere questo risultato sono partito da un normale pezzo di produzione che è stato modificato opportunamente a seguito di una attenta analisi delle componenti che avrebbero potuto creare attrito e quindi un decadimento dei valori di coppia nel tempo. Oltre ad aver eliminato i componenti in plastica, attraverso l'analisi FEM ho potuto verificare analiticamente l'entità dell'attrito creato dal sistema molla-sede. Per eliminare questo problema ho progettato un anello, piantato sul mozzo centrale sede dell'albero motore, con due anellini posti simmetricamente che vincolassero le molle impedendo cosi che queste urtino contro la parete esterna della sede. In questo modo sono riuscito ad ottenere un sistema privo di attrito le cui caratteristiche nominali di coppia sono ripetibili nel tempo. Grazie a questo dispositivo sarà possibile masterizzare la linea di produzione con minore frequenza, risparmiando tempo e quindi aumentando i volumi.