Macchine da costruzione — Guida allo studio
Macchine da costruzione — Un percorso strutturato in robotica, controllo, agricoltura in ambiente controllato, energia ed elettronica di potenza.
Un percorso strutturato in robotica, controllo, agricoltura in ambiente controllato, energia ed elettronica di potenza.
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Escavatori idraulici: comprensione del braccio, dell'avambraccio e degli ingranaggi epicicloidali tramite sensori ed equazioni
Un escavatore idraulico è un robot mobile che distribuisce la rotazione di un motore diesel a pompe idrauliche, cilindri e riduttori. Questo articolo illustra schematicamente la cinematica del braccio, dell'avambraccio e della benna, la stima del bordo della benna tramite IMU, gli ingranaggi epicicloidali nella sovrastruttura e nel sottocarro, gli attuali sforzi di Komatsu e Caterpillar in materia di ICT/elettrificazione e la ricerca in corso sull'escavazione autonoma.
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Bulldozer 101: Comprendere la trazione dei cingoli e il controllo della lama
Un bulldozer è una macchina che unifica il controllo della sua lama e dei cingoli attraverso l'idraulica e la trasmissione. Questo articolo analizza la pressione al suolo, la forza di trazione, l'assetto della lama, la costruzione ICT basata su GNSS/IMU, la filosofia progettuale alla base delle serie D61/D65 di Komatsu e D6 XE di Caterpillar, e la ricerca sull'elettrificazione e il livellamento autonomo, sia attraverso equazioni che da una prospettiva sul campo.
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Pala gommata 101: nozioni di base sulla meccanica dello sterzo articolato e del leveraggio della benna.
Una pala gommata scava terra utilizzando una combinazione di sterzo articolato, in cui il corpo stesso si flette al centro, e una benna azionata da un leveraggio a Z o parallelo. Questo articolo analizza la cinematica dello sterzo, la forza di strappo prodotta dal leveraggio e la divisione dei ruoli rispetto all'escavatore idraulico e al bulldozer, confrontandoli con l'attuale serie WA di Komatsu.
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Nozioni di base sui camion ribaltabili: progettazione del carico utile, della trasmissione e del trasporto autonomo.
Un dumper non è solo un mezzo per trasportare terra: è una macchina che integra carico utile, pneumatici/cingoli, trazione diesel/elettrica, pianale idraulico, sistema frenante e trasporto autonomo in miniera, il tutto in un unico sistema di trasporto. Questo articolo tratta il calcolo del carico utile, la resistenza alle pendenze, i rallentatori e le attuali tecnologie di trasporto autonomo di Komatsu e Caterpillar.
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Nozioni di base sulle gru: come valutare la stabilità attraverso la meccanica del braccio e il momento di ribaltamento.
Prima di essere 'una macchina che solleva con grande forza', una gru è 'una macchina che non si ribalta'. Questo articolo illustra le differenze tra gru mobili, gru cingolate e gru a torre; la tabella dei carichi nominali determinata dal braccio e dal raggio di lavoro; il momento di ribaltamento e il margine di stabilità degli stabilizzatori; e il funzionamento del dispositivo di prevenzione del sovraccarico, confrontando i risultati con quelli di macchine attualmente in commercio di Kobelco, Tadano e Liebherr.
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Nozioni di base sulle attrezzature di compattazione: la meccanica della compattazione del terreno tramite vibrazione e carico ripetuto.
Le attrezzature di compattazione applicano carichi ripetuti al terreno o al materiale di pavimentazione, riducendo i vuoti e aumentandone la resistenza e la durabilità. Questo articolo illustra la relazione tra il contenuto ottimale di umidità e la massima densità secca rilevata dal test Proctor, la progettazione della forza centrifuga, dell'ampiezza e della frequenza prodotte dal peso eccentrico di un rullo vibrante e i diversi ruoli delle piastre vibranti e dei rulli per asfalto, confrontandoli con le macchine attualmente in uso di Sakai Heavy Industries e Mikasa Sangyo.
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Automazione e controllo remoto delle macchine edili: nozioni di base — Dall'i-Construction al trasporto autonomo nelle miniere
L'automazione delle macchine edili si è evoluta per fasi: dalla guida automatica, che misura la posizione del bordo della lama con GNSS e IMU, al controllo remoto, che permette di pilotare le macchine via radio da una distanza di sicurezza in zone a rischio; fino ai sistemi di trasporto autonomi già operativi in miniere e cave. Questo articolo ripercorre la politica i-Construction del Ministero del Territorio, delle Infrastrutture e dei Trasporti (MLIT), la storia delle costruzioni senza equipaggio a partire dal Monte Unzen-Fugendake e i risultati attuali dei sistemi FrontRunner AHS e Caterpillar Command di Komatsu.