Specifiche Tecniche

COMUNE DI PONTEDERA
Provincia di Pisa
1° Settore 2° Servizio Progettazione ed Esecuzione OO.PP.
AVVISO DI MANIFESTAZIONE DI INTERESSE PER AFFIDAMENTO APPALTO
FORNITURA E POSA IN OPERA DI “MACCHINE ARREDO” DA INSERIRE
ALL’INTERNO DELLA GALLERIA TECNOLOGICA PRESSO IL CENTRO DI
INNOVAZIONE TECNOLOGICA PER LABORATORI, AULE E SALA CONFERENZE
NEL COMUNE DI PONTEDERA.
CARATTERISTICHE DELLA FORNITURA
Di seguito vengono riportate per ciascuna delle quattro macchine arredo e dei due laboratori
interattivi una sommaria descrizione comprendente:
• Una prima parte descrittiva, pur sintetica, per consentire di comprendere le motivazioni per
l’utilizzo dell’Auditorium all’interno del cerfit.
• Una scheda con l’elenco dei componenti costituenti l’assieme del sistema
elettromeccanico.
MACCHINE ARREDO
STRUMENTAZIONE COMPLETA PER OTTENERE LA FUSIONE DI UN BLOCCO IN LEGA
LEGGERA PER MOTORE O PER CAMBIO DI VELOCITÀ DI VETTURA DA COMPETIZIONE.
Descrizione:
E' prevista la realizzazione di un laboratorio di modellazione per fonderia, comprese le "casse
d'anima" in terra per i condotti interni, le canalizzazioni dell'olio di lubrificazione, dell'acqua di
raffreddamento, i condotti di aspirazione e scarico, le materozze e i canali convogliatori di colata
del metallo fuso.
Per consentire al visitatore la comprensione della tecnica fusoria utilizzata presso le aziende che
producono complessi componenti strutturali in lega leggera (alluminio o magnesio) questa sezione
della Galleria Tecnologica sarà corredata di un componente significativo (ad esempio un cambio di
velocità) tale da rendere ben comprensibili le varie fasi "percorse" dal pezzo prima di ottenere il
suo completamento, effettuato sotto macchine a controllo numerico per asportazione di truciolo.
Scheda tecnica
Elementi principali costituenti questa prima sezione della Galleria Tecnologica
1) Un componente significativo realizzato in fusione, proveniente da una vettura ad alte prestazioni
o da corsa, in lega leggera o magnesio (ad esempio un cambio di velocità o blocco motore).
2) Casse d'anima per la formatura degli elementi da inserire nella conchiglia ed ottenere i condotti
interni (acqua di raffreddamento, olio di lubrificazione parti rotanti..) del getto.
3) Materozze e canali di colata.
4) Terra da fonderia, in diverse gradazioni, e sua matrice legante.
5) Utensili specifici utilizzati dai fonditori e, prima, dai modellisti a supporto.
B) Superficie (approssimativa) richiesta:
L'area necessaria per ospitare i componenti, sottogruppi e attrezzature mostrate al visitatore
sarà approssimativamente di 3000 x 2500 mm.
AREA DI MODELLAZIONE CARROZZERIA.
Descrizione:
Questa area serve a mostrare come si lavorava, a partire dagli anni '50, in ambito carrozzeria ad
opera dei battilastra del tempo. Non si tratta di un'area interattiva, ma si reputa molto importante
inserirla all'interno della Galleria per preparare il visitatore all'utilizzo del laboratorio materiali
compositi.
Qui saranno inseriti:
Wireframe (cioè "manichino") di vettura da competizione o da alte prestazioni, fedelmente
riprodotto nella geometria esterna della pannelleria.
Attrezzature di formatura di lamiere in lega leggera da imbutitura.
Due pannelli di carrozzeria significativi, come ad esempio parafango e fiancata laterale, a diverso
livello di finitura (sbozzato grezzo e particolare pre-fìnito) che saranno alternativamente posizionati
sul Wireframe così da verificare la correttezza delle forme ottenute.
Scheda tecnica
Elementi principali costituenti questa seconda sezione della Galleria Tecnologica
1) Wireframe (cioè "manichino") di una vettura da competizione o da alte prestazioni, od anche
parte significativa di essa, realizzato in profilato d'acciaio pieno o tubolare centinato e saldato a
formare un reticolo geometrico sufficientemente fitto da poter essere usato dai battilastra come
calibro per il controllo del lavoro di formatura dei pannelli di alluminio della carrozzeria.
2) Attrezzature di formatura di lamiere in lega leggera da imbutitura. Essenzialmente incudine,
ceppo in legno, sacchi di sabbia, serie di martelli da imbutitura a punta tonda e penna, cesoie,
tenaglie.
3) Due pannelli di carrozzeria significativi, come ad esempio parafango e fiancata laterale, a
diverso livello di finltura (sbozzato grezzo e particolare pre-finito) che saranno alternativamente
posizionati sul wireframe così da verificare la correttezza delle forme ottenute.
B) Superficie (approssimativa) richiesta:
L'area necessaria per ospitare i componenti, sottogruppi e attrezzature mostrate al visitatore sarà
approssimativamente di 3000 x 2500 mm.
SETTORE TRASMISSIONI MECCANICHE DEL MOTO. DESCRIZIONE:
La Galleria Tecnologica, in questa sua terza sezione, sarà equipaggiata con due telai di vettura ad alte
prestazioni, posti in verticale sia per motivi di riduzione dello spazio occupato in Auditorium, sia per
rendere più facilmente visibile al visitatore la componentistica interna.
I due essenziali telai saranno fondamentalmente costituti da:
- blocco motore (ad esempio un motore con 8 cilindri a V, nell’ipotesi prospettata di autovettura Ferrari)
gruppi ruote
- asse posteriore (le Ferrari “2+2” sono caratterizzate da motore anteriore e trasmissione sull’asse
posteriore)
- motore elettrico e suo sistema di controllo elettronico per generare le oscillazioni torsionali dei due
alberi di trasmissione a confronto, il primo in acciaio maraging e il secondo in carbonio.
- sensoristica con relativo sistema di elaborazione dati e monitor di controllo tale da consentire al
visitatore di rendersi immediatamente conto di come la soluzione di albero in carbonio realizza un
effetto smorzante superiore rispetto a quello dell’acciaio armonico, il quale riflette addirittura amplificano
le torsionali indotte dall’irregolarità del ciclo tipico del motore a combustione interna, riportando le
irregolarità senza alcun damping effect sull’ingranaggeria del cambio di tipo tansaxle (una volta di più
qui il riferimento è un modello Ferrai 2+2)
Scheda tecnica
Elementi principali costituenti questa terza sezione della Galleria Tecnologica
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1) blocco motore, come ad esempio un motore con 8 cilindri a V, nell’ipotesi tbc di autovettura
Ferrari
2) gruppi ruote
3) asse posteriore (le Ferrari “2+2” sono caratterizzate da motore anteriore e trasmissione
sull’asse posteriore)
4) motore elettrico di comando della trasmissione
5) sistema di controllo elettronico del motore elettrico, necessario per generare le oscillazioni
torsionali dei due alberi di trasmissione a confronto, il primo in acciaio maraging e il secondo in
carbonio
6) sensoristica con relativo sistema di elaborazione dati
7) monitor di controllo per il visitatore
8) computer di azionamento del sistema completo, dai motori elettrici di comando delle
trasmissioni fino al controllo dei risultati ottenuti su monitor, a beneficio del visitatore
B) Superficie (approssimativa) richiesta:
L'area necessaria per ospitare i due telai strumentati sarà contenuta in quanto, come spiegato nella
precedente parte "Descrizione", prevede il montaggio di questi oggetti abbastanza ingombranti e
pesanti in posizione verticale.
Ne risulta la necessità di occupare un'area non superiore alle due precedenti, e tendenzialmenteridotta
rispetto a queste, anche se si andrà ad occupare un'altezza maggiore.
Superficie 3000 x 2000 mm.
SISTEMA DI SICUREZZA PER ELICOTTERO O PER VELIVOLO AD ALA FISSA. DESCRIZIONE:
Installazione di un elicottero, date le dimensioni notevoli di tale mezzo, per recuperare più spazio
possibile e per rendere anche più visibile la macchina ai visitatori, si progetterà e realizzerà una sorta di
"scivolo" sufficientemente robusto e con angoli perfetti per l'osservazione di ogni componente interno
del velivolo.
Dotato di un motore a combustione interna Rotax. Per la presentazione in Galleria occorre però
aggiungere un secondo motore elettrico per rispettare le norme anti-inquinamento previste dall'attuale
legislazione, e un controllo elettronico di questo motore tale da produrre lo stesso ciclo di momento
torcente che si genera sulla trasmissione verso il rotore di coda a causa del funzionamento dei classici
motori a combustione ciclo Otto.
L'elicottero esposto in Galleria sarà quindi dotato di due motori funzionanti, a combustione interna ed
elettrico, il secondo utilizzato quale generatore di sollecitazioni cicliche imposte alla struttura portante
grazie al controllo elettronico custom di cui sarà dotato.
Descrizione del fenomeno di propagazione della cricca indotto
Costituito da un telaio in tubo d'acciaio altoresistenziale, conformato a gabbia tridimensionale. Il telaio
porterà una difettosità nota, costituita da una criccatura generata intenzionalmente su una saldatura
portante. Un sistema tipo locking device consentirà alle sollecitazioni generate dal motore di by-passare
la zona difettosa, e questo finché lo stesso device sarà mantenuto perfettamente bloccato. Ma grazie a
un opportuno attuatore che sarà azionato dal visitatore interessato allo studio del sistema di sicurezza,
il locking device si allenterà per mezzo di un attuatore inserito al suo interno, e le sollecitazioni indotte
dal motore elettrico andranno ad interessare la zona indebolita. Questo porterà come inevitabile
conseguenza un aumento, ancorché impercettibile, delle vibrazioni indotte sulla struttura tubolate, di
fatto il segnale di incipiente danno al velivolo.
Anche se nella prima fase di propagazione della cricca l'aumento di vibrazione risulterà inapprezzabile
per il pilota/occupanti, e per il visitatore che sta sperimentando, i sensori accelerometrici di cui si dovrà
dotare l'elicottero monitorizzano come "sentinelle" la variazione dello stato tensionale della struttura
portante, e indicano sul monitor del sistema di controllo (parte della fornitura) l'entità di aumento delle
tensioni, longitudinali e tangenziali. Il software embedded nel sistema di controllo deve avere al suo
interno una mappa completa di tensioni "nominali", per cui l'ultima fase del programma che si richiede
sia fornito per equipaggiare il velivolo mostrerà la percentuale di innalzamento dello stress strutturale, e
indicativamente il tempo di volo residuo, entro il quale il pilota dovrà gestire la fase di atterraggio
anticipato, utilizzando il primo campo di volo disponibile.
Scheda tecnica
Elementi principali costituenti questa quarta sezione della Galleria Tecnologica
1) elicottero Mini500 dell’americana Revolution Helicopters installato su apposita piattaforma inclinata
per favorire l’osservazione della meccanica interna da parte del visitatore.
2) motore elettrico ausiliario di comando della trasmissione
3) sistema di controllo elettronico del motore elettrico, necessario per generare le oscillazioni torsionali
dell’albero di trasmissione verso il rotore di coda
4) sensoristica con relativo sistema di elaborazione dati
5) monitor di controllo per il visitatore
6) computer di azionamento del sistema completo, dal motore elettrico di comando della trasmissione
al rotore di coda fino al controllo dei risultati ottenuti su monitor, a beneficio del visitatore
B) Superficie (approssimativa) richiesta:
L'area necessaria per ospitare l'elicottero suu piano inclinato e il rack per workstation industriale
più suo monitor è di circa 7000 x 3000 mm.
Come per le schede precedenti, anche la suddetta superficie prescinde dall'area che sarà
necessaria a consentire la corretta deambulazione dei visitatori eventualmente in carrozzina a
rotelle.
LABORATORI INTERATTIVI
Infine, segue la descrizione dei due laboratori interattivi offerti per l'utilizzo da parte dei visitatori della
Galleria Tecnologica.
Il primo laboratorio prevede l'utilizzo di workstation per la progettazione di un componente meccanico
importante, quale il blocco motore fuso in lega leggera o la scatola cambio di una vettura.
Il secondo laboratorio invece mette il visitatore alla prova per verificarne le capacità manuali, in quanto
gli sarà richiesto di cimentarsi nella laminazione su stampo in carbonio, e successiva polimerizzazione,
di un componente strutturale o aerodinamico di una vettura.
LABORATORIO DI PROGETTAZIONE PER IL DIMENSIONAMENTO DI UNA FUSIONE IN LEGA
LEGGERA E, A CONFRONTO, DI UN' ANALOGA STRUTTURA IN TITANIO.
Descrizione;
Il laboratorio a disposizione dei visitatori sarà costituito fondamentalmente da workstation dotate di
software per il calcolo scientifico, e da plotter per la stampa degli elaborati ottenuti dal visitatore al
termine dell'esercizio.
In aggiunta saranno forniti tutti i classici accessori informatici per operare correttamente con le
workstation. All'interno della memoria delle macchine si dovrà installare il modello matematico del
pezzo scelto come "campione", e a fianco delle workstation, su apposito stand, sarà piazzato il pezzo
vero.
Il visitatore, usando i classici strumenti di misura, da mettere in dotazione (calibri digitali, micrometri da
esterni, micrometri centesimali da interni...) effettuerà un rilievo del campione, il cui modello è
memorizzato in macchina, e lo ottimizzerà variando spessori, caratteristiche del materiale. Infine,
utilizzando tutti gli strumenti a disposizione del progettista cercherà di migliorare il pezzo di partenza.
Le macchine saranno dotate di foglio elettronico tale da consentire un immediato confronto tra i dati del
campione originale offerto al visitatore, e quelli dell'oggetto modificato dallo stesso, nel suo tentativo di
ottimizzazione (riduzione massa, aumento rigidezza e resistenza...).
Scheda tecnica
Elementi principali costituenti questa quinta sezione della Galleria Tecnologica
Questo primo laboratorio si compone di soli due macro-elementi, che sono:
1) Stand che sostiene una Fusione (magnesio / alluminio) di vettura da competizionesuddivisa in più
parti così da consentire al visitatore di verificare come sono posizionati i rinforzi all'interno.
2) Postazione completa di lavoro costituita da tavolo, sedie, workstation completa di monitor, tastiera,
ecc. che sarà utilizzata dal visitatore per effettuare i propri test.
B) Superficie (approssimativa) richiesta:
L'area necessaria per ospitare i due macro-gruppi, e cioè sia lo stand con la fusione che la postazione
competa di lavoro è circa 2000 x 1800 mm.
LABORATORIO PER LA REALIZZAZIONE DI PARTICOLARI DI CARROZZERIA IN MATERIALI
COMPOSITI A BASE DI FIBRA DI CARBONIO
Descrizione:
II laboratorio è dotato di opportuno banco di laminazione, sul quale viene posto uno stampo in materiale
composito indeformabile. Inoltre è messo a disposizione pre-preg fresco da usare per la laminazione, e
tutti gli strumenti e accessori necessari.
A fianco del banco è presente un apparato di generazione del vuoto, e gomme siliconiche per sigillare il
sacco sul laminato fresco.
Per continuare col percorso tecnologico previsto viene anche installato un forno speciale di
polimerizzazione in grado di far seguire al particolare aerodinamico in costruzione il ciclo termico
richiesto dalla resina che costituisce la matrice di stabilizzazione del preirnpregnato.
Infine sono da fornire gli opportuni utensili per la contornatura del pezzo stampato.
Infine, si dovrà consentire, grazie a opportuni utensili posti in area laboratorio, la trimmatura del pezzo,
il quale potrà infine essere consegnato al visitatore.
Scheda tecnica
Elementi principali costituenti questa quinta sezione della Galleria Tecnologica
1) Modello in resina poliuretanica o stampo in LTM di Carbonio di un opportuno componete
aerodinamico di vettura da competizione.
2) Materiale grezzo, quale pre-preg in carbonio, distaccante, tessuto per assorbimento resina
epossidica in eccesso, sacco a vuoto, mastice sigillante, prese ad attacco rapido per il vuoto, condotti
alla pompa..
3) Utensili specifici richiesti per l'attività di laminazione (noti ai tecnici del settore)
4) Pompa a vuoto
5) Tavolo di laminazione
6) Forno di polimerizzazione
7) Utensili per trimmatura da utilizzare a valle della post-cura del pezzo
B) Superficie (approssimativa) richiesta:
L'area necessaria per ospitare tavolo completo e gli accessori, pompa a vuoto è forno è circa 2000 x
2000 x 1600 (1600 mm è l'altezza max. nella zona del forno).
Il Dirigente
1° SETTORE – 2° SERVIZIO OO.PP.
Arch. Parrini Massimo