Laboratorio Progettuale di Disegno Assistito dal Calcolatore

Prof. G. Cascini - A.A. 2009/2010

Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica

● Progettazione Concettuale

 

Per realizzare la Function di regolazione della distanza tra la mezzeria ruota e l’intersezione tra terreno e proiezione dell’asse del perno di sterzo (ovvero l’avancorsa) sono stati contemplati tre possibili Behaviour :

 

Behaviour 1 : variazione dell’angolo di inclinazione del perno di sterzo ;

Behaviour 2 : variazione dell’avanzamento del perno ruota    anteriore ;

Behaviour 3* : variazione del disassamento (offset) tra asse del perno di sterzo e centro degli steli forcella.

 

La fase di progettazione effettiva ha dovuto tenere in considerazione una serie di vincoli fondamentali, tra cui :

 

- minimizzazione delle masse in gioco ;

- minimizzazione degli ingombri rispetto al componente originale ;

- range di variazione dell’offset secondo 5 step, 28 ÷ 32 mm ;

 

Focalizzando l’attenzione sul componente in esame il Behaviour da prendere in considerazione è ovviamente il terzo (*), la Structur che si è scelto di associarvi è un sistema di regolazione dell’offset per mezzo di boccole eccentriche intercambiabili.

 

 

Bozza delle piastre di sterzo ad offset regolabile

● Punto di partenza

 

I passi iniziali pre-modellazione hanno riguardato il trattamento dei files forniti dal produttore (Paioli Meccanica) delle piastre di sterzo ad offset fisso (40 mm) che equipaggiavano il prototipo Svx-Gp10.

 

Si trattava di files .PRT/.IGS surfaces che per la natura del loro formato non consentivano né modellazione né analisi FEM.

 

Al fine di ottenere un modello solido trattabile con la maggior parte degli strumenti CAD/CAE messi a disposizione dal sofware CATIA V5 si è proceduto all’esportazione di tali files tramite software Pro-Engineer, nei formati solidi neutri e di proprietà quali : .IGES, .STEP203, .STEP214 e .CATPart.

La fase successiva alla conversione dei files originari ha riguardato la ridefinizioni di features tecnologiche e geometrie che inevitabilmente, durante il processo di esportazione solida, sono andate perse o sono risultate incomplete o mal definite (ad es. raccordi interni con raggio del’ordine degli 0,5 mm).

● Definizione nuovo componente

 

Di seguito sono riportate alcune viste delle piastre di sterzo modificate in analogia a quanto descritto nel paragrafo dedicato alla progettazione concettuale.

Piastra di sterzo superiore GP10

Piastra di sterzo inferiore GP10

● Parametrizzazione funzionale

 

E’ stata effettuata una parametrizzazione, a solo scopo funzionale, di boccola e sede boccola ricavata su piastra. Questo al fine di semplificare e rendere più immediate le operazioni di ricerca della geometria ottimale in fase di progettazione.

In particolare si è scelto di utilizzare due parametri guida in maniera disaccoppiata, ovvero il raggio esterno boccola (superiore ed inferiore) e la sua lunghezza in senso longitudinale (in alternativa la distanza tra i due centri come mostrato in figura).

Il posizionamento del foro eccentrico sulla boccola è definito inoltre da una quota lasciata “libera”, poiché variando tale parametro è possibile modificare l’offset risultante della singola piastra all’interno del range 28 mm ÷ 32 mm.

Parametri guida utilizzati nella parametrizzazione di piastra e boccola superiore

Parametri guida utilizzati nella parametrizzazione di piastra e boccola inferiore

La soluzione finale prevede la realizzazione di 5 coppie d boccole (una per ogni valore di offset) che assemblate rispettivamente a piastra superiore e inferiore formano un sistema in grado di mettere a disposizione 5 potenziali layout da odottare in funzione delle esigenze di pista e/o pilota.

MODIFICA PIASTRE DI STERZO E VERIFICA STRUTTURALE

SVILUPPO COMPONENTE