B010616 - MECCANICA DEL VEICOLO

Italiano

Il corso tratta i principali aspetti della dinamica del veicolo ferroviario e stradale; in particolare fornisce gli elementi fondamentali per comprendere e modellare i principali aspetti di:
-contatto ruota strada e ruota-binario
-dinamica longitudinale dei veicoli (prestazioni del veicolo; frenatura)
-dinamica laterale (comportamento sovra e sotto sterzante; stabilità del moto in curva)
-dinamica verticale (comfort e sicurezza di marcia)

Dinamica del Veicolo (M. Guiggiani)
Meccanica dell'autoveicolo (G. Genta)
Tire and Vehicle Dynamics (H.B. Pacejka)
Lezioni di meccanica del veicolo (A. Rindi)

Obbiettivo del corso e fornire una preparazione di base riguardo alla dinamica del veicolo ferroviario e stradale; in particolare il corso vuole fornire gli elementi fondamentali per comprendere e modellare i principali aspetti di:
-contatto ruota strada e ruota-binario
-dinamica longitudinale dei veicoli
-dinamica laterale
-dinamica verticale

Conoscenze di base di Meccanica applicata

lezioni frontali

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esame orale con tre domande

Meccanica del veicolo Stadale

1. Contatto ruota strada
Modello di Coulomb
Modello a spazzola per scorrimenti longitudinali e laterali
Magic formulae; azioni longitudinali, laterali e combinate;
Influenza sulle curve di aderenza del carico verticale, angolo di campanatura, velocità, velo idrico...

2. Azioni aerodinamiche

3. Dinamica longitudinale
Frenatura: Trasferimento di carico. Proporzionamento dell’impianto frenante-
sistemi di frenatura assistita (ABS,ESP....)
Trazione: curve di potenza, coppia e consumo specifico di un MCI
Modello a 1 Dof con modello ruota-via di Coulomb
Modello a 3 Dof con modello ruota-via di Pacejka.
Prestazioni del veicolo: massima pendenza superabile, massima velocità su strada piana, massima accelerazione su strada piana.
Cenni sulla scelta dei rapporti del cambio

4. Dinamica Laterale

Sterzatura cinematica
Sterzatura ideale: modello semplificato a 1 Dof;
Sterzatura dinamica: modello a 3 Dof;equazioni di moto generali, angoli di deriva, forze agenti sulle ruote
Stabilità direzionale: equazioni di moto linearizzate; derivate di stabilità; risposta allo sterzo; punto neutro; risposta a forze e momenti.

5. Dinamica Verticale

Cenni sui vari tipi di sospensioni
Comfort: modelli a 1 Dof e 2 Dof (quarter-model) per la dinamica verticale;
Influenza delle masse sospese e non sospese

Meccanica del veicolo Ferroviario

6. Contatto ruota-rotaia

Caratteristiche del complesso ruota-rotaia
Comportamento in curva: Sovralzo in curva; Svio.
IL COEFFICIENTE DI ADERENZA IN CAMPO FERROVIARIO
Parametri che influiscono sul coefficiente d’aderenza
Problema normale (teoria di Hertz)
Problema tangenziale (teoria lineare di Kalker, teoria di Johnson-Vermeulen, teorie euristiche)

7. Armamento ferroviario

Caratteristiche principali: scartamento, angolo di posa, carico lineare, carico per asse...
Sagome limiti (veicolo linea).
Profili della ruota ferroviaria: profilo conico FS profili isoconsumo, principali caratteristiche.
Interazione ruota-rotaia: conicità equivalente principali effetti sull'inserzione in curva e sulla stabilità di marcia.

8. Dinamica longitudinale

Trasmissione delle forze longitudinali: cabraggio cassa e carrello.
Il freno pneumatico UIC, principali caratteristiche.
Dispositivi antipattinanti ed antislittanti principi di funzionamento ed intervento

9. Dinamica Laterale

Inserzione in curva: introduzione al concetto di accelerazione non compensata, sopra-elevazione della linea, disegno della linea, il fenomento della souplesse, centro di rollio, pendolamento(attivo) e passivo della cassa.
Moti di serpeggio: trattazione assile isolato (Klingel).

10. Dinamica Verticale

Concetti fondamentali su assetto e sospensioni carrello: masse non sospese, semplicemente e doppiamente sospese esempi di soluzioni costruttive in ragioni delle diverse tipologie di veicolo e prestazioni richieste.