Analisi e miglioramento del comportamento vibratorio della struttura di supporto di scanner industriali

Il progetto di tesi, sviluppato in collaborazione con l’azienda Datalogic S.p.A., si è occupato dello studio di un problema vibratorio che sorge in alcuni dei telai di supporto per scanner industriali, installati tipicamente in centri logistici o aeroporti. I modelli FEM utilizzati per l’indagine del problema sono stati verificati tramite analisi di convergenza in funzione della dimensione della mesh e diverse misure sperimentali. Si è prestata particolare attenzione alla modellazione del contatto tra profilati e relativi connettori, fortemente influenzata dalle ipotesi semplificative necessarie per assicurare la linearità del modello. Per validare le scelte di modellazione, si sono ricostruite le accelerazioni modali associate alle vibrazioni libere di una struttura sospesa misurate con un accelerometro triassiale e confrontate con quelle ottenute da analisi FEM della stessa struttura; le limitazioni della strumentazione disponibile hanno comportato qualche difficoltà aggiuntiva in questa fase. Le vibrazioni dei telai sono dovute all’oscillazione della base. Per caratterizzarla, si sono raccolti dati sperimentali presso l’impianto di smistamento pacchi di un cliente dove si sono registrate vibrazioni importanti. Si sono quindi condotte analisi numeriche per verificare la resistenza strutturale degli elementi di connessione attualmente utilizzati, che si sono rivelati essere il punto debole della struttura per le deformazioni flessionali, quindi responsabili delle basse frequenze di risonanza eccitate dall’oscillazione alla base dei telai. Si sono quindi proposte alcune soluzioni alternative per l’irrigidimento della struttura, successivamente analizzate e confrontate per identificare la migliore. La modifica strutturale individuata consente l’allontanamento dalle condizioni di risonanza ed una consistente riduzione dell’oscillazione della struttura a valori. L’ipotesi scelta soddisfa criteri di economicità, semplicità di installazione e flessibilità di utilizzo.