Per verificare che il sistema si muovesse come previsto dal nostro concept, abbiamo effettuato un'analisi cinematica e dinamica.
Il motore elettrico che abbiamo scelto è motoriduttore Tipo KS – Alfamotori alimentato a 24V. La coppia massima necessaria all'accensione del motore è stata ricavata imponendo che il momento motore fosse maggiore del momento resistente e dell'inerzia del sistema ed ipotizzando che la velocità angolare di regime sia raggiunta quasi istantaneamente (0,8 s).
I dati necessari al calcolo della coppia, ossia le masse e le inerzie delle parti, sono state ricavate da Inventor ®.
Abbiamo imposto la velocità del rullo uguale a 1 m/s ed ipotizzato un rapporto di trasmissione uguale a 0,5. I risultati ottenuti abbiamo ottenuto che:
- la potenza assorbita a regime è di 654 W
- la coppia minima necessaria affinché il motore possa essere avviato è di 11,6582 Nm
L'analisi cinematica vera e propria è stata effettuata considerando una sola delle sei mensole che compongono l'assieme e le altre parti effettivamente necessarie a descrivere la dinamica del sistema, che sono: una mensola, un supporto della mensola, il motore, i 4 pignoni, i due alberi, le catene di trasmissione. Sono quindi state considerate come parti fisse le due travi laterali di supporto. Abbiamo ritenuto che il contributo di massa delle tapparelle e delle reti fosse trascurabile.
Dal momento che le catene non sono rappresentate come parti su Inventor®, ma semplicemente come giunti, è stato necessario imporre ai due alberi che collegano i pignoni il vincolo "cinghia" per far in modo che si muovessero della medesima velocità. La traiettoria della mensola è stata disegnata su uno schizzo facente parte della trave e attraverso il giunto "scorrimento punto su curva" siamo riusciti ad imporre che il moto della mensola seguisse la linea definita dalla catena. Infine per evitare che il supporto della mensola compenetrasse i pignoni negli istanti in cui la mensola si ribalta, abbiamo inserito un giunto di "contatto 3D" tra i pezzi stessi.
I carichi esterni che abbiamo inserito sono la forza di gravità, il momento torcente sull'albero superiore e una forza applicata sui supporti della mensola diretta nello stesso verso dello spostamento della mensola stessa. Quest'ultimo carico è fittizio, infatti nella realtà questa forza viene trasmessa dalla catena, ma come abbiamo già detto, la catena è rappresentata semplicemente come giunto, perciò è stato necessario aggiungere tale forza nella nostra simulazione.
Al fine di ottenere un filmato significativo della simulazione senza gravare eccessivamente sulle capacità di calcolo dei nostri computer, i valori numerici delle forze e dei momenti che abbiamo inserito non corrispondono a quelli reali.
