Taratura di un dinamometro a sei assi per la misura della forza di contatto fra camma e piattello

Per lo studio di accoppiamenti lubrificati funzionanti in regime transitorio di carico, velocità e geometria, come quelli non conformi fra camma e piattello e fra denti di ingranaggi, sono necessarie prove sperimentali che permettano eventualmente anche di validare i risultati numerici ottenibili con programmi appositamente sviluppati. In questo lavoro viene descritto un sistema per misurare la forza di contatto nell’accoppiamento camma-piattello facente parte di un’attrezzatura sperimentale progettata e realizzata presso il DIMNP dell’Università di Pisa per lo studio di tali tipi di contatto. Il sistema progettato, essenzialmente un dinamometro a sei assi, è costituito da tre gruppi di tre celle piezoelettriche, una per la misura della forza normale e due per quella tangenziale, disposte con assi ortogonali fra loro; i tre gruppi sono disposti a 120° fra loro. Il dispositivo permette la misura delle tre componenti della forza sviluppatasi nel punto di contatto e delle tre componenti del momento prodotto rispetto ad un opportuno sistema di riferimento. La taratura del sistema è alquanto complessa e comporta la determinazione di una matrice che mette in relazione le varie componenti della forza di contatto con le tensioni rilevate dalle 9 celle di carico. Nel lavoro è quindi descritta la metodologia adottata per tale taratura e le varie problematiche affrontate. In particolare sono affrontati i problemi di deriva del segnale ed è descritta un’attrezzatura appositamente progettata e realizzata per effettuare la taratura mediante applicazione di forze e momenti applicati secondo le direzioni degli assi del sistema di riferimento scelto. Viene quindi descritta la procedura di taratura adottata ed i relativi programmi usati per l’acquisizione e la successiva elaborazione dei dati. Sono infine riportate le matrici di taratura ottenute.