Modellazione di un ventilatore da tavolo
OBIETTIVI
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APPROCCIO AL PROBLEMA
Si è deciso di smontare il ventilatore e di suddividerlo in subassiemi funzionali per distribuirne uno a ciascun componente del gruppo.
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Le dimensioni dei vari componenti sono state recuperate mediante l'uso di calibri a corsoio.
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Il componente di modellazione meno agevole è stato la ventola, in quanto la geometria è fortemente curvilinea e tridimensionale, e non si è potuto sfruttare lo scanner 3D presente nella vicina sede di Urban Hub.
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Il software selezionato per la modellazione è Inventor di Autodesk, poiché tra quelli utilizzati nel corso presenta, a nostro avviso, l'interfaccia maggiormente user-friendly per quanto riguarda la composizione di assiemi e analisi agli elementi finiti.
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Al fine di ridurre potenziali problemi di incompatibilità fra componenti modellati da persone diverse si è scelto di adottare il medesimo software di modellazione; questo ha permesso in alcune circostanze di modificare quote che non permettevano accoppiamenti corretti direttamente nell'ambiente di assieme.
MODELLAZIONE
Particolarità della modellazione
Si è sfruttato il plugin integrato in Inventor per la modellazione dei cuscinetti dell'albero e degli ingranaggi della trasmissione.
Per la modellazione del comportamento dei pulsanti si è ricorsi alle istruzioni iLogic integrate in Inventor, in quanto non sarebbe stato agevole vincolare i contatti dei pulsanti a molteplici superfici o spigoli contemporaneamente.
ANALISI FEA
MODIFICHE
SVILUPPI FUTURI
ANALISI CFD
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Mediante l’ambiente "Flow Simulation" di SolidWorks è stata realizzata un’analisi CFD.
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Il moto relativo tra la ventola e l’aria è stato simulato considerando la prima ferma e la seconda in movimento entrante dal retro della ventola.
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I risultati dell'analisi condotta sono disponibili per il download cliccando il tasto a fianco.
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Non sono state apportate modifiche alla geometria della ventola in quanto l'esito delle analisi non ha individuato criticità.
OTTIMIZZAZIONE DELLA FORMA DELLA BASE
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Un argomento di interesse pratico sviluppato in aula consiste nell'ottimizzazione della geometria di un particolare componente preesistente imponendo ad esempio la riduzione della massa di questo a parità di resistenza alle sollecitazioni di un determinato sistema di forze.
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è stao condotto uno studio di ottimizzazione sulla base del ventilatore tramite il plugin "Shape Generator" di Inventor 2018 ipotizzando che questa resista alle condizioni di carico nominali (descritte nella prima analisi FEA) riducendone tuttavia la massa del 20%; Il programma ha restituito poi una mesh estetica che, applicata al modello originale, ha facilitato la modellazione tradizionale per features.
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A fianco sono mostrate immagini della base ottimizzata, la cui massa finale è pari a 0,42kg a fronte dei 0,54kg iniziali.
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