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<!doctype html />
<html lang="it-IT" />
<head>
<title>Valvola di sovrapressione - gruppo 549</title>
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<meta author="Dave & LuchiLucs" />
<meta description="Laboratorio progettuale CAD, prof. Gaetano Cascini - Politecnico di Milano - Gruppo 549: Alessio Mora - Davide Pasanisi - Alessandro Bertagna - Filippo Lucetti" />
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<!-- Main content -->
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<div id="start_page" class="inv-bookmark bot-margin"></div>
<!-- Header -->
<div class="row bot-margin">
<div class="col-xs-12 col-sm-12">
<div class="page-header"><h1 class="text-center"><strong>Valvola di sovrapressione</strong><br /></h1></div>
</div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
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<div class="col-xs-10 col-sm-10">
<div class="panel panel-primary">
<div class="panel-heading text-panel">Idee</div>
<div class="panel-body text-panel text-panel-padding"><p class="text-justify">In questa pagina raccogliamo le idee che abbiamo avuto per la risoluzione del problema. <br /> Alcune sono state portate avanti, altre solo abbozzate a livello di concept in base alla effettiva producibilità e adeguatezza per il caso in questione.</p></div>
</div>
</div>
<div class="col-xs-1 col-sm-1"></div>
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</div>
<div id="idea_1" class="inv-bookmark top-bot-margin"></div>
<!-- Idea #1 -->
<div class="row bot-margin">
<div class="col-xs-12 col-sm-12">
<div class="page-header"><h1 class="text-center">Idea 1</h1></div>
</div>
<div class="col-xs-1 col-sm-1"></div>
<div class="col-xs-10 col-sm-10">
<div class="panel panel-primary">
<div class="panel-heading text-panel">Descrizione idea 1</div>
<div class="panel-body text-panel text-panel-padding"><p class="text-justify">La valvola proposta è la soluzione ingegneristicamente più interessante, essa associa l'apertura della valvola ad un movimento rotatorio della ghiera girante attivato dal filo. I movimenti (rotatorio della girante e verticale del traslatore) interagiscono attraverso un accoppiamento filettato.<br /><br /> Questa soluzione garantisce delle forze in gioco molto più piccole rispetto alle altre proposte grazie a un differente concept cinematico.<br /><br /> Tuttavia, per assicurare un corretto funzionamento della valvola, è necessario un ottimo livello di finitura superficiale nell'accoppiamento filettato, altrimenti gli attriti diventano un fattore predominante, compromettendo il corretto funzionamento della valvola stessa.<br /> Ciò non è compatibile con la produzione che F-Lab intende farne: larga scala (10000 pezzi/anno) ed "economicità" come fattore rilevante.<br /> Inoltre il concept di tale valvola prevede un'unica apertura per lo sfiato manuale e quello automatico: questo limita l'apertura di emergenza alla corsa e alla portata dimensionati per l'apertura automatica.</p></div>
</div>
</div>
<div class="col-xs-1 col-sm-1"></div>
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</div>
<div class="row vertical-align bot-margin">
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<p>Componenti dell’assieme (da sinistra a destra):</p>
<ul>
<li>Filo manuale</li>
<li>Tappo</li>
<li>Molla</li>
<li>Attuatore traslante</li>
<li>Guarnizione in gomma (giallo)</li>
<li>Ghiera girante</li>
<li>Base forata</li>
</ul>
</div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<figure><img src="./images/images_idee/idea1/rotante_esploso_cut.png" class="img-responsive center-block" /></figure>
<figcaption class="text-center"><b>Vista esplosa</b></figcaption>
</div>
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</div>
<div class="row bot-margin">
<div class="col-xs-1 col-sm-1"></div>
<div class="col-xs-10 col-sm-10">
<div class="panel panel-primary">
<div class="panel-heading text-panel">Descrizione idea 1</div>
<div class="panel-body text-panel text-panel-padding"><p class="text-justify">La base inferiore viene fissata al condotto in cui fluisce l’aria in pressione. Se aperto, il foro del diametro di 4 mm permette la fuoriuscita dell’aria. Il tappo inferiore dell’attuatore traslante tiene chiuso il foro grazie alla molla inserita all’interno della valvola, posizionata tra il tappo superiore e il traslante.<br /><br /> Il filetto sulla superficie laterale del traslante interagisce con i perni interni della ghiera girante permettendo la traslazione verticale della traslante e l'apertura del foro.<br /><br /> Il traslante è vincolato al solo moto vericale dalla tasca a sezione quadrata del tappo, in cui si inserisce la parte superiore del traslante. Tale inserimento vincola anche la corsa del traslante fino a un massimo di 1,5 mm, come da specifica.<br /><br /> Il cinematismo è attivato dal filo di metallo a memoria di forma (connesso alla scheda che contiene la batteria e il circuito elettronico): esso è avvolto attorno alla ghiera e quando si contrae la fa ruotare.</p></div>
</div>
</div>
<div class="col-xs-1 col-sm-1"></div>
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</div>
<div class="row vertical-align bot-margin">
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<figure><img src="./images/images_idee/idea1/rotante_frontale_molla_visibile_cut.png" class="img-responsive center-block" /></figure>
<figcaption class="text-center bot-margin"><b>Sezione valvola</b></figcaption>
</div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<figure><img src="./images/images_idee/idea1/rotante_cinematismo_cut.png" class="img-responsive center-block" /></figure>
<figcaption class="text-center bot-margin"><b>Ghiera e attuatore traslante</b></figcaption>
</div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="clearfix visible-sm-block"></div>
</div>
<div class="row bot-margin">
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<p>Pro:</p>
<ul class="text-justify">
<li>Bassissimi giochi nel posizionamento. Il traslatore è vincolato a traslare solo verticalmente.</li>
<li>Presenza di una sola molla.</li>
<li>Pezzi relativamente grandi, quindi producibili (quasi tutti) con stampi e più resistenti (rispetto ai pezzi di piccole dimensioni delle altre idee)
</li>
<li>Facilità e velocità di assemblaggio.</li>
</ul>
</div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<p>Contro:</p>
<ul class="text-justify">
<li>I perni esterni della girante non possono essere stampati ma andrebbero applicati in secondo luogo (saldati). Sebbene la forza che deve esercitare il filo sia più bassa, a causa della cinematica e dell’area del tappo inferiore, la pressione agente sui perni è alta. Andrebbero inseriti perni di alluminio o acciaio.</li>
<li>La finitura superficiale del filetto e dei perni interni della girante deve essere ottima per ridurre al minimo gli attriti dati dal giunto. (costi di produzione elevati).</li>
<li>La scheda è posizionata sulla superficie laterale interna del tappo, gli spazi essendo ridotti complicano il passaggio del filo attorno alla girante (andrebbe ingrandito rispetto al modello iniziale).</li>
<li>Il sistema ha un’unica apertura sia per l’attivazione manuale che elettrica.</li>
</ul>
</div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="clearfix visible-sm-block"></div>
</div>
<div id="idea_2" class="inv-bookmark top-bot-margin"></div>
<!-- Idea #2 -->
<div class="row bot-margin">
<div class="col-xs-12 col-sm-12">
<nav>
<ul class="pager">
<li><a href="#idea_1">Idea precedente</a></li>
<li><a href="#start_page">Inizio pagina</a></li>
<li><a href="#idea_3">Idea successiva</a></li>
</ul>
</nav>
<div class="page-header"><h1 class="text-center">Idea 2</h1></div>
</div>
<!--
<div class="col-xs-1 col-sm-1"></div>
<div class="col-xs-10 col-sm-10">
<div class="panel panel-primary">
<div class="panel-heading text-panel">Descrizione idea 2</div>
<div class="panel-body text-panel text-panel-padding"><p class="text-justify">TESTO</p></div>
</div>
</div>
<div class="col-xs-1 col-sm-1"></div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="clearfix visible-sm-block"></div>
-->
</div>
<div class="row vertical-align bot-margin">
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<p>Componenti dell’assieme (da sinistra a destra):</p>
<ul>
<li>Base</li>
<li>Pistone conico</li>
<li>Guarnizione in gomma (giallo)</li>
<li>Base interna</li>
<li>Scheda (arancione)</li>
<li>Molla</li>
<li>Tappo esterno</li>
<li>Filo per apertura manuale</li>
</ul>
</div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<figure><img src="./images/images_idee/idea2/conico_esploso_cut.png" class="img-responsive center-block" /></figure>
<figcaption class="text-center"><b>Vista esplosa</b></figcaption>
</div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="clearfix visible-sm-block"></div>
</div>
<div class="row bot-margin">
<div class="col-xs-1 col-sm-1"></div>
<div class="col-xs-10 col-sm-10">
<div class="panel panel-primary">
<div class="panel-heading text-panel">Descrizione idea 2</div>
<div class="panel-body text-panel text-panel-padding"><p class="text-justify">La base inferiore è fissata sul condotto in cui fluisce l'aria in pressione. L'apertura manuale è controllata dalla molla agente tra tappo esterno e base interna. L'azionamento dell'apertura manuale libera un'area di passaggio circolare di diametro 22mm.<br />
L'apertura automatica invece apre un passaggio di area equivalente a un foro da 4mm di diametro e viene attuata per mezzo del filo SMA.<br />
Il filo è vicolato agli estremi alla scheda mentre nella parte centrale si inserisce nella cavità della boccola di acciaio che gli permette di interagire con il pistone.<br />
Contraendosi, il filo SMA schiaccia il pistone aprendo una luce verso il lato in pressione della valvola.<br />
La fuoriuscita dell’aria è resa possibile dal gioco tra il pistone e il foro nella base interna. <br />
La geometria di base interna e pistone è tronco-conica (autocentrante), per permettere il giusto posizionamento del pistone.<br />
La chiusura della valvola, quando l’attuatore si rilassa, è retta solamente dalla pressione.</p></div>
</div>
</div>
<div class="col-xs-1 col-sm-1"></div>
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</div>
<div class="row vertical-align bot-margin">
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<figure><img src="./images/images_idee/idea2/conico_sezione_cut.png" class="img-responsive center-block" /></figure>
<figcaption class="text-center bot-margin"><b>Vista in sezione</b></figcaption>
</div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<figure><img src="./images/images_idee/idea2/conico_cut.png" class="img-responsive center-block" /></figure>
<figcaption class="text-center bot-margin"><b>Valvola completa (senza coperchio)</b></figcaption>
</div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="clearfix visible-sm-block"></div>
</div>
<div class="row bot-margin">
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<p>Pro:</p>
<ul class="text-justify">
<li>La geometria tronco-conica è autocentrante.</li>
<li>Minori pezzi da produrre (base, tappo, cilindro, pistone).</li>
</ul>
</div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<p>Contro:</p>
<ul class="text-justify">
<li>Quando la pressione è bassa la valvola rimane aperta (non ha una molla di richiamo).</li>
<li>Difficile l’introduzione di un sistema che permette di mantenere in posizione (valvola chiusa) il pistone quando il circuito non è in pressione o nel transitorio di pressurizzazione.</li>
</ul>
</div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="clearfix visible-sm-block"></div>
</div>
<div id="idea_3" class="inv-bookmark top-bot-margin"></div>
<!-- Idea #3 -->
<div class="row bot-margin">
<div class="col-xs-12 col-sm-12">
<nav>
<ul class="pager">
<li><a href="#idea_2">Idea precedente</a></li>
<li><a href="#start_page">Inizio pagina</a></li>
</ul>
</nav>
<div class="page-header"><h1 class="text-center">Idea 3</h1></div>
</div>
<!--
<div class="col-xs-1 col-sm-1"></div>
<div class="col-xs-10 col-sm-10">
<div class="panel panel-primary">
<div class="panel-heading text-panel">Descrizione idea 3</div>
<div class="panel-body text-panel text-panel-padding"><p class="text-justify">TESTO</p></div>
</div>
</div>
<div class="col-xs-1 col-sm-1"></div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="clearfix visible-sm-block"></div>
-->
</div>
<div class="row vertical-align bot-margin">
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<p>Componenti dell’assieme (da sinistra a destra):</p>
<ul>
<li>Base</li>
<li>Base interna</li>
<li>Scheda (arancione)</li>
<li>Dado</li>
<li>Guarnizione in gomma (giallo)</li>
<li>Molla</li>
<li>Boccola (rosso)</li>
<li>Pistone forato</li>
<li>Guarnizione in gomma (giallo)</li>
<li>Tappo interno</li>
<li>Molla</li>
<li>Tappo esterno</li>
<li>Filo per apertura manuale</li>
</ul>
</div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<figure><img src="./images/images_idee/idea3/tappo_forato esploso_cut.png" class="img-responsive center-block" /></figure>
<figcaption class="text-center"><b>Vista esplosa</b></figcaption>
</div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="clearfix visible-sm-block"></div>
</div>
<div class="row bot-margin">
<div class="col-xs-1 col-sm-1"></div>
<div class="col-xs-10 col-sm-10">
<div class="panel panel-primary">
<div class="panel-heading text-panel">Descrizione idea 3</div>
<div class="panel-body text-panel text-panel-padding"><p class="text-justify">La base inferiore è fissata sul condotto in cui fluisce l'aria in pressione. L'apertura manuale è controllata dalla molla agente tra tappo esterno e base interna. <br />L'azionamento dell'apertura manuale libera un'area di passaggio circolare di diametro 22mm.<br />
L'apertura automatica invece apre un passaggio di area equivalente a un foro da 4mm di diametro e viene attuata per mezzo del filo SMA.<br />
Il filo è vicolato agli estremi alla scheda mentre nella parte centrale si inserisce nella cavità della boccola di acciaio che gli permette di interagire con il pistone.<br />
Contraendosi, il filo SMA schiaccia il pistone aprendo una luce verso il lato in pressione della valvola.<br />
Il gas fuoriesce attraverso la cavità del pistone e poi dai fori laterali della base interna.<br />
La geometria è cilindrica: non è necessaria una geometria tronco conica perchè non ci sono giochi tra pistone e base interna, dunque non ci sono problemi di posizionamento.<br />
A chiusura della valvola, quando l’attuatore si rilassa, è favorita dalla pressione.</p></div>
</div>
</div>
<div class="col-xs-1 col-sm-1"></div>
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</div>
<div class="row vertical-align bot-margin">
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<figure><img src="./images/images_idee/idea3/tappo_forato_e_tagli_cut.png" class="img-responsive center-block" /></figure>
<figcaption class="text-center bot-margin"><b>Vista in sezione</b></figcaption>
</div>
<div class="clearfix visible-xs-block"></div>
<div class="col-xs-12 col-sm-6">
<figure><img src="./images/images_idee/idea3/componenti_2.png" class="img-responsive center-block" /></figure>
<figcaption class="text-center bot-margin"><b>Alcuni componenti della valvola</b></figcaption>
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<p>Pro:</p>
<ul class="text-justify">
<li>La chiusura dalla valvola è agevolata dalla pressione (apertura in pressione) con conseguente carico inferiore sulla molla di richiamo.</li>
<li>Possibilità di utilizzare il filo da diametro 0.1 mm viste le minori forze in gioco.</li>
<li>Assenza di giochi nello scorrimento tra pistone e foro (il pistone rimane sempre centrato sull’asse giusto).</li>
</ul>
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<p>Contro:</p>
<ul class="text-justify">
<li>Necessità di stampare tanti pezzi e doverne avvitare alcuni (es base interna-tappo interno, pistone forato-dado).</li>
<li>Non ci deve essere alcun trafilamento tra boccola e il foro in cui è inserita altrimenti l’aria esce (accoppiamento con interferenza).</li>
</ul>
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