Università di Salerno

Referente Sede prof. Vincenzo D’Agostino  dagostino@unisa.it

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Titolo:

Indagine Teorica e Sperimentale su Manovellismi Innovativi per l'Incremento dell'Efficienza dei Motori a Combustione Interna e di altre Macchine Volumetriche

Parole chiave

Lubrificazione; Dinamica Secondaria; Manovellismo di Spinta; Pistone; Fasce; Cuscinetti Fluidodinamici; Instabilità; Attrito Untuoso; Perdite Meccaniche

Partecipanti:

V. D’Agostino (Po), A. Ruggiero (Ru), A. Ravallese (Dott.)

Obiettivo della ricerca

Obiettivo dell’attività di ricerca è la definizione di una metodologia per la simulazione della dinamica del pistone e delle fasce di motori a combustione interna basati su manovellismi tradizionali ed innovativi. La Ricerca è condizione necessaria per lo studio di soluzioni progettuali mirate alla riduzione degli attriti nelle principali coppie cinematiche.

Sono studiati modelli a più parametri per la descrizione analitica dell'interazione d'attrito secco o "boundary" tra gli organi in moto relativo proponendo tecniche sperimentali per l'identificazione dei parametri stessi.

Tale metodologia permette di modellare la complessa interazione mantello/fasce/canna, tenendo conto dei differenti meccanismi di lubrificazione che si instaurano nella coppia tribologica e dei moti secondari del pistone.

La successiva fase della Ricerca mira allo sviluppo di metodi di integrazione dell'equazione di Reynolds per la descrizione analitica approssimata della fluid-film force nei cuscinetti di banco e nel bottone di manovella.

Per il campo di forze nelle coppie cinematiche riguardanti la distribuzione si adotteranno formulazioni empiriche.

A tale studio seguirà la realizzazione di un codice di calcolo di supporto alla progettazione ai fini della:

* riduzione delle perdite meccaniche;

* riduzione dell'usura dei componenti;

* determinazione delle orbite dei perni di banco;

* determinazione della potenza dissipata dalle fasce, dal mantello, dai cuscinetti di banco, dai cuscinetti testa di biella, dalla distribuzione e dallo spinotto

Risultati

La ricerca ha dato la possibilità di pubblicare dieci lavori scientifici presentati a Congressi Internazionali e su Riviste Internazionali.

L’attività sinora svolta ha, inoltre, consentito di sviluppare due tesi di Laurea su argomenti specifici relativi al progetto di cui si relaziona

Finanziamento ottenuto

€ 122.400

Istituzione finanziatrice

MIUR Cofin

Anno del finanziamento

2001 -Progetto Biennale-

Tipo della ricerca

nuova

Sede della ricerca

Università degli Studi di Salerno (coordinatore), Università degli Studi di Pisa, Università degli Studi di Napoli “Federico II”.

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Titolo:

Comportamento dinamico di sistemi tribomeccanici

Parole chiave

 

Partecipanti:

 

Obiettivo della ricerca

 

Risultati

 

Finanziamento ottenuto

 

Istituzione finanziatrice

Università Salerno (ex 60%)

Anno del finanziamento

2001

Tipo della ricerca

 

Sede della ricerca

Salerno

3


Titolo:

Modelli per la simulazione ed il controllo dei sistemi meccanici

Parole chiave

 

Partecipanti:

 

Obiettivo della ricerca

 

Risultati

 

Finanziamento ottenuto

 

Istituzione finanziatrice

Università Salerno (ex 60%)

Anno del finanziamento

2001

Tipo della ricerca

 

Sede della ricerca

Salerno

4


Titolo:

Progetto e Realizzazione di un nuovo tipo di Cuscinetto Attivo Lubrificato basato su Attuatori Piezoelettrici

Parole chiave

Cuscinetti Lubrificati; Attuatore Piezoelettrico; Attrito; Onda Viaggiante; Instabilita' da Film d'Olio; Simulazione; Instabilita' d'attrito; Piezoelettricita'; Controllo Attivo

Partecipanti:

D. Guida (Po), V. D’Agostino (Po), A. Ruggiero (Ru), A. Senatore (Ru)

Obiettivo della ricerca

Obiettivo del progetto è la realizzazione di un nuovo tipo di cuscinetto attivo lubrificato per il macchinario rotante. Caratteristica di tale componente è la possibilità di supportare il rotore anche in assenza di velocità dello stesso, in modo analogo a quanto avviene nei cuscinetti magnetici attivi.

Il principio di funzionamento di questo nuovo supporto si basa sulla possibilità di "trascinare" il fluido lubrificante mediante onde viaggianti generate da attuatori piezoelettrici. Questi ultimi, sfruttando le caratteristiche elastiche del cuscinetto, trascinano per attrito i filetti di fluido adiacenti la parete interna dello stesso. Il trascinamento dei filetti di fluido provoca, in base alla teoria elementare della lubrificazione fluidodinamica, una distribuzione di pressione nel meato che sostiene il carico sul rotore.

Il trascinamento dei filetti di fluido si realizza in modo analogo al trascinamento del rotore dei motori piezoelettrici; in questi motori il rotore è sottoposto a forze d’attrito secco dovute ad onde viaggianti generate da attuatori piezoelettrici.

Mediante tali supporti si può inoltre:

1. variare il campo di velocità del fluido all’interno del meato con lo scopo di poter controllare la fluid film force al fine di prevenire le forme di instabilità da film d’olio dovute ai cuscinetti portanti o alle tenute;

2. indurre deformazioni del cuscinetto tali da influenzare il parametro di eccentricità che fortemente influenza i fenomeni di instabilità da film d'olio;

3. produrre variazioni di geometria del cuscinetto per modificare i valori della soglia d’instabilità da film d’olio (cuscinetto a geometria variabile).

 

La ricerca, fortemente interdisciplinare, coinvolge i settori della Meccanica Applicata e dell’Elettronica. Si avvale delle competenze acquisite dai ricercatori delle unità locali di Salerno e Roma Tre nell’ambito dello studio, progetto e realizzazione di attuatori piezoelettrici; nonché delle competenze dei ricercatori delle unità di Salerno e Seconda Università di Napoli nell’ambito della modellistica e simulazione di sistemi meccanici e nel campo degli studi sulla lubrificazione fluidodinamica e sulla dinamica dei sistemi sottoposti ad campi di forza dovuti all’attrito secco

Risultati

L’attività svolta finora riguarda la pianificazione della prima delle quattro fasi previste dall’articolazione del progetto di Ricerca

Finanziamento ottenuto

€ 171.000

Istituzione finanziatrice

MIUR Cofin

Anno del finanziamento

2002 -Progetto Biennale-

Tipo della ricerca

nuova

Sede della ricerca

Il Progetto di ricerca coinvolge quattro unità locali: Salerno (coordinatore) SSD ING-IND/13, Salerno SSD ING-INF/01, Seconda Univ. Napoli SSD ING-IND/13, Roma Tre SSD ING-INF/01

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Titolo:

Tecniche sperimentali per l’identificazione dei coefficienti dinamici

Parole chiave

 

Partecipanti:

 

Obiettivo della ricerca

 

Risultati

 

Finanziamento ottenuto

 

Istituzione finanziatrice

Università Salerno (ex 60%)

Anno del finanziamento

2002

Tipo della ricerca

 

Sede della ricerca

Salerno

6


Titolo:

Dinamica e vibrazioni dei sistemi meccanici

Parole chiave

 

Partecipanti:

 

Obiettivo della ricerca

 

Risultati

 

Finanziamento ottenuto

 

Istituzione finanziatrice

Università Salerno (ex 60%)

Anno del finanziamento

2002

Tipo della ricerca

 

Sede della ricerca

Salerno