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Esplorazione dello spazio con i martinetti meccanici Pfaff-silberblau di Columbus McKinnon Engineered Products

presso | 22 mag 2017


Nel semi-deserto sudafricano Karoo, gli astronomi esplorano lo spazio nell’ambito del cosiddetto progetto MeerKAT con l’aiuto di 64 radiotelescopi del produttore tedesco Vertex Antennentechnik. Il movimento in elevazione delle antenne è garantito dall’innovativa tecnologia di Columbus McKinnon Engineered Products (Kissing). Per soddisfare gli elevati requisiti del committente, gli ingegneri hanno dovuto rapidamente sviluppare un sistema di azionamento speciale. In un tempo record di soli tre mesi dalla richiesta iniziale è stato realizzato tutto, dall’elaborazione del progetto, allo sviluppo, all’approntamento del prototipo per la verifica degli scenari di prova, fino al rilascio per la produzione in serie. Il TQS 200 è un nuovo martinetto meccanico Pfaff-silberblau, che ora consente di regolare l’inclinazione dei radiotelescopi di diametro 13,5 m con precisione millimetrica e senza gioco. Le singole antenne Vertex formano insieme il cosiddetto Square Kilometer Array (SKA), oggi considerato il più grande radiotelescopio dell’emisfero meridionale. Le onde radio ricevute dallo spazio verranno utilizzate, tra le altre cose, per esplorare le prime strutture dell’universo e promuovere la ricerca di vita extraterrestre.

Assenza di gioco su tutta la corsa

Il martinetto meccanico TQS 200 di Pfaff-silberblau consente di regolare al millimetro l’inclinazione di ogni telescopio. Consiste di una speciale vite a ricircolo di sfere precaricata, che viene azionata senza gioco da un motore di coppia con coppia nominale di oltre 100 Nm. Le sfide poste da questo sviluppo speciale derivavano dalla necessità di garantire un’elevata rigidità, perdite di attrito minime e una regolazione senza gioco con la migliore efficienza possibile. Per tutti i martinetti si dovevano garantire al 100% e documentare di conseguenza i parametri specificati dal cliente, ad esempio una bassa coppia minima inferiore a 60 Nm alla massima velocità.

Con una corsa di 750 mm e una velocità di sollevamento in un intervallo di regolazione compreso tra 0,01 e 42 mm/s, l’azionamento sposta un carico fino a 25 kN senza gioco e con una precisione superiore a 5 µm. A tale scopo, uno speciale encoder binario è integrato senza gioco direttamente sull’albero motore. Un freno di sicurezza è collegato ad accoppiamento geometrico a tutte le parti di trasmissione della coppia. La coppia frenante di 310 Nm garantisce in modo affidabile che l’azionamento non autobloccante venga mantenuto saldamente in tutte le posizioni desiderate.

Resistente in ambienti difficili

I telescopi altamente sensibili sono direttamente esposti alle dure condizioni meteorologiche locali del semi-deserto. Per questo motivo, Columbus McKinnon Engineered Products ha applicato al martinetto meccanico TQS 200 una verniciatura multistrato (C5-M) adatta alle aree costiere e offshore con elevati carichi di sale. Il martinetto è quindi progettato in modo ottimale per le difficili condizioni ambientali e può resistere per decenni alla condensa e all’inquinamento atmosferico senza subire danni. Tutti i collegamenti, le interfacce, gli ingressi e le uscite dei cavi, nonché le morsettiere sono stati dotati di un particolare concetto di tenuta e garantiscono la compatibilità elettromagnetica (EMC).

L’applicazione e il sito di impiego nel deserto richiedono un funzionamento a bassa manutenzione, che può essere garantito da cuscinetti a rotolamento di alta qualità e dallo speciale grasso lubrificante appositamente sviluppato per questa applicazione. Particolarmente impegnativo per il nuovo sviluppo è stato il requisito di una vita utile di 30 anni. Pertanto, tutti i componenti e i gruppi nel flusso di forze sono stati progettati per resistere alla fatica. Nel frattempo, la lunga vita utile del TQS 200 è stata dimostrata anche in un test di durata in una configurazione di prova Vertex.

Procedura di prova complessa per dimostrare la rigidità

Per attestare il rispetto di tutte le specifiche, è stata elaborata da zero una procedura di prova completa, documentata in una sequenza di processo appositamente concepita. A tale scopo, Columbus McKinnon Engineered Products ha fornito all’ufficio statale per le prove sui materiali per l’ingegneria meccanica dell’Università tecnica di Monaco dei prototipi che sono stati utilizzati per dimostrare la rigidità, ossia la deformazione longitudinale sotto carichi di trazione e compressione. I martinetti di lunghezza complessiva di 1.000 mm e 1.270 mm sono quindi stati sottoposti a un carico di 10 kN. Sono stati esaminati più cicli di carico nell’intervallo compreso tra 0 e 100 kN con una variazione del carico di 1.000 N al secondo. Le misurazioni includevano anche un controllo dei freni. A tale scopo, il motore di azionamento è stato alimentato con corrente a freno inserito fino al raggiungimento di una coppia di 310 Nm.

Ulteriori informazioni sui martinetti meccanici a marchio Pfaff-silberblau di Columbus McKinnon Engineered Products sono disponibili al link Marinetti Meccanici.

Ulteriori informazioni sul progetto MeerKAT sono disponibili online all'indirizzo http://www.ska.ac.za/.

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Fig. 1: Martinetti meccanici di sollevamento Pfaff-silberblau TQS 200 regolano le antenne senza gioco.

 

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Fig. 2: Azionamento diretto lineare TQS 200 di Columbus McKinnon Engineered Products

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 Fig. 3: Procedura di prova per dimostrare la rigidità del TQS 200 presso l’Università tecnica di Monaco

 

Informazioni su Columbus McKinnon Engineered Products

L'azienda Columbus McKinnon Engineered Products GmbH, con sede a Kissing/Germania, è da molti decenni tra i leader tecnologici nei componenti e nelle soluzioni di sistema per la tecnologia di movimentazione meccanica e di sollevamento. La gamma spazia da sofisticati elementi di martinetti a vite a innovativi azionamenti lineari fino a potenti piattaforme elevatrici e argani a fune. Sulla base di questi componenti, Columbus McKinnon Engineered Products offre anche soluzioni personalizzate per un'ampia gamma di campi di applicazione diversi.

Columbus McKinnon Engineered Products è una consociata di McKinnon Corporation (CMCO), Getzville/USA, fornitore leader di attrezzature per il sollevamento e la movimentazione dei materiali. 

Ulteriori informazioni su Columbus McKinnon Engineered Products e sul suo marchio Pfaff-silberblau sono disponibili online all'indirizzo www.pfaff-silberblau.com.

 

Contatto dell'azienda:

COLUMBUS McKINNON

Engineered Products GmbH

Stampa: Petra Lugner

E-mail: presse.kissing@cmco.eu

Internet: www.pfaff-silberblau.com

 

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