L’analisi statica è stata svolta per ottimizzare la geometria delle parti usa In particolare ci ha permesso di valutare sforzi, deformazioni e modalità di rottura. In base a queste informazioni siamo riusciti a valutare nel miglior modo profili e spessori. La scelta dei materiali (acciaio inossidabile) è stata dettata dalla necessità di evitare la corrosione dovuta ad agenti organici presenti nei rifiuti e ad agenti atmosferici. Gli elementi critici individuati nella struttura risultano essere due: elemento mensola e il supporto al camion.
Elemento mensola
I pezzi che necessitano di verifiche sono sia la mensola stessa che i supporti che la sorreggono. Le prove statiche (analisi FEM) sono state svolte imponendo la condizione peggiore, quindi considerando la mensola in salita (inclinata di 10° e sorretta dai tre supporti) e un massa di 25kg che grava su di essa. Quest’ultimo valore è stato calcolato prendendo in considerazione il peso massimo campionato (21.2kg) e considerando un fattore di sicurezza di 1,18. I risultati dell’analisi rivelano che la mensola (spessore 3mm) ha sforzi massimi di 56MPa in corrispondenza del contatto con i due supporti laterali e spostamento massimo di 1,455 mm al centro del lato esterno. I supporti invece subiscono sforzi maggiori rispetto alla mensola (104MPa). I responsi risultano positivi: gli elementi critici sono realizzati in acciaio inox 440C, con resistenza allo snervamento di 400MPa (dati da catalogo), non subiscono perciò stress eccessivi e il materiale regge alle sollecitazioni imposte. Gli spostamenti della mensola risultano irrilevanti, e non compromettono in alcun modo la geometria e l’efficienza della struttura.
Supporto al camion
Sono stati creati in modo tale da potersi agganciare direttamente alle travi portanti del cassone, e non alla lamiera, in questo modo evito di causare danni al veicolo. Ai fini del calcolo numerico degli sforzi il pezzo è stato considerato come vincolato a terra in corrispondenza delle piastre di sostegno. Il sistema nella condizione operativa standard è sorretto da due supporti, posti a diverse altezze. Per svolgere l’analisi è stata considerata la situazione più sfavorevole, cioè quella in cui il peso del sistema è concentrato totalmente sull’estremità esterna del supporto. La massa totale dell’assieme, calcolata con l’ausilio di Inventor®, e sommata alla massa dei rifiuti, considerando il caso peggiore in cui tre mensole sono caricate contemporaneamente, risulta essere di 400kg (viene considerato un coefficiente di sicurezza di 1,18). Svolgendo l’analisi, sono stati ricavati un valore massimo dello sforzo concentrato nei punti in cui si scarica il peso dell’assieme di 303.8MPa, e un valore massimo dello spostamento all’estremità del supporto di 28,49mm. I responsi risultano positivi: gli elementi critici sono realizzati in acciaio inox 440C e hanno un valore di resistenza allo snervamento di 448MPa (i supporti devono reggere maggior peso rispetto alla mensola, è conveniente eseguire dei trattamenti termici al fine di aumentarne la resistenza), non subiscono perciò eccessivi stress e il materiale regge alle sollecitazioni imposte. Gli spostamenti del supporto non compromettono in alcun modo la geometria e l’efficienza della struttura. Considerando che la forza peso nel caso reale è distribuita in più punti, e non concentrata all’estremità, è ragionevole pensare che i profili scelti siano idonei a supportare tale carico. Nel caso in cui gli sforzi risultassero eccessivi, sarebbe possibile sostituire il profilo, usato per l’analisi di massima, con uno a sezione ad H in modo da ridurre le sollecitazioni su di esso.
