Trolley.
MODELLAZIONE DIGITALE DELLE COMPONENTI E MONTAGGIO DELL’ASSIEME IN SOLIDWORKS 2010.
A.A. 2010/2011
Progetto a cura di: - Francesca Biagiotti - Silvia Peduto - Ioana Popescu - Hernando Pinzón - Giovanni Sali
MODELLAZIONE DIGITALE DELLE COMPONENTI E MONTAGGIO DELL’ASSIEME IN SOLIDWORKS 2010.
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Indice: 01) Introduzione 02) Ricerca Progettuale 03) Scelte Progettuali 04) Schizzi Iniziali 05) Materiali 06) Montaggio 07) Funzionamento 08) Tavole Tecniche 09) Analisi Pezzi 10) Analisi Cosmos 11) Modellazione Solid Works 12) Foto particolari 13) Esploso
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Introduzione Il trolley è un oggetto contemporaneo diffusosi negli anni ‘90 per agevolare il trasporto di indumenti e oggetti personali durante viaggi, rimane comunque versatile nel suo utilizzo durante spostamenti di ogni genere. Questo nasce infatti come evoluzione della classica valigia, con il vantaggio di essere facilmente trasportabile grazie alle ruote e il manico che permettono di non accusare il peso del suo contenuto. I modelli più comuni sono i modelli semirigidi di tessuto con chiusura a zip, sempre più diffusi quelli con scocca rigida in polipropilene e più recentemente in policarbonato che sono molto più performanti ma molto costosi. Diventa così un insostituibile compagno di viaggio che ha rivoluzionato gli spostamenti sia a lungo che a corto raggio.
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Ricerca Progettuale Sul mercato è presente una vasta gamma eterogenea di trolley, ognuno dei quali soddisfa diverse esigenze. Uno dei modelli più prodotti è quello costituito da una struttura metallica portante ed una sacca di stoffa per contenere oggetti, questo modello sicuramente molto leggero ed economico però si presta esclusivamente a piccoli spostamenti ed anche il carico che può sopportare è limitato visto la sua scarsa resistenza. Un altro modello molto diffuso è sempre formato da una struttura metallica portante e il corpo semirigido di cartone e tela; comunque molto economico permette però una maggiore quantità di carico e spostamenti più lunghi. Passando invece all’analisi di trolley specifici per il trasporto durante viaggi in treno, aereo ed altri mezzi, consideriamo solamente quelli con struttura rigida autoportante. I primi apparsi sul mercato sono quelli in Polipropilene, che però presentato il problema del peso eccessivo della struttura. Successivamente si sono sviluppati modelli in Policarbonato nei quali si riduce significativamente il peso, sono flessibili ma non resistono alle pressioni verticali analoghe alla seduta di una persona. In entrambi questi due ultimi modelli citati, lo svantaggio maggiore è quello dell’eterogeneità dei materiali che ne rendono difficile lo smaltimento e il riciclo dei materiali. Ultimamente grazie alla ricerca e nuove tecnologie si stanno sviluppando modelli con scocca unica in Alluminio, come quello da noi progettato, che invaderanno il mercato negli anni successivi.
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Scelte Progettuali Dopo aver esaminato i modelli già esistenti, abbiamo fatto alcune considerazioni che ci hanno portato a voler modificare alcune componenti per migliorarne l’usabilità. Innanzitutto abbiamo scelto di progettare una tipologia di Trolley rigido perchè adatto ad ogni tipo di situazione e tipologia di spostamento. Per ovviare al problema del riciclaggio presente in tutti i modelli precedentemente analizzati, abbiamo pensato di ridurre il numero di materiali, usando prevalentemente l’Alluminio, rendendo così più omogeneo il progetto e più facilmente riciclabile una volta dismesso. L’Alluminio si presta a molteplici possibilità di utilizzo ed adempie a diverse necessità progettuali, è stato quindi possibile utilizzarlo per la maggior parte dei componenti. Un altro aspetto che abbiamo notato è la difficoltà nel movimento del Trolley su superfici irregolari o non perfettamente lisce dovuto alle ridotte dimensioni delle ruote; abbiamo quindi adottato una tipologia di ruote più grandi, simili a quelle utilizzate per carrelli industriali, che rendono più confortevole il trasporto su strade e marciapiedi che spesso lo rendono difficoltoso. Anche il Manico estraibile della valigia è un altro elemento sul quale siamo intervenuti. Il prolungamento della maniglia solitamente composta da due tubolari è stato ridotto ad un unico elemento centrale per risparmiare materiali. Inoltre la maniglia è stata progettata in modo che sia facilmente impugnabile anche quando il Trolley si trova in posizione orizzontale grazie alla sua inclinazione.
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Schizzi Iniziali
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Materiali
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I materiali utilizzati nel nostro progetto sono i seguenti. Alluminio: costituisce più del 90% del Trolley. L’Alluminio in generale è resistente alla corrosione, è leggero e ha un ottima lavorabilità. Nel nostro progetto viene usato in lega Anticorodal, con megnesio, rame e manganese che garantisce un ottima resistenza chimica e meccanica. Viene utilizzato sia per la scocca autoportante che per le piccole parti come l’interno delle ruote, la maniglia superiore e la chiusura.
Acciaio: questo è utilizzato per tutte le componenti che richiedono una maggiore resistenza meccanica, come le cerniere, i cuscinetti a sfera e l’anima della maniglia laterale.
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Gomma: viene utilizzata per le ruote e per rivestimento della maniglia laterale, si utilizza perchè questa è morbida e assorbe gli urti. Nelle ruote viene utilizzata per la sua morbidezza in quanto fondamentale per assorbire urti e rumori che derivano dal contatto con la pavimentazione. Per la maniglia si usa perchè rende più confortevole le presa e ha grip-antiscivolo. Nylon: viene usato esclusivamente nelle boccole per l’accoppiamento dell’albero con la scocca. Si è deciso di usare questo tecno-polimero in quanto resiste molto bene alle sollecitazioni meccaniche e alle pressioni.
1 sfere di Acciaio Anticordal 2 Alluminio 3 granuli di Nylon 4 lastra di Gomma
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Montaggio
Coperchio in Alluminio Copertura dell'asse 1
Assieme J
Copertura interna
Guarnizione B
Copertura dell'asse 2
Maniglia Alluminio Manico
Coperchio e cerniere
sistema di scatto
Manico Telescopico Tubolare
3x Cerniere
2x ruote
Albero
Assieme D Trolley
Assieme N
Assieme K
Assieme I
Assieme F
Assieme E
Assieme B 2x Anelli di ritegno
Assieme A Guscio in Al.
2x Rivetti Assieme H
Guscio in Al. e Guarnizione A 2x Blocchi ssaggio
Guarnizione A
Lastra di ssaggio B Maniglia laterale 2x Chiusura Lastra di ssaggio A & componenti
maniglia di gomma Assieme G
Perno a doppia T
Anima d'acciaio Molla
Assieme M
Boccole
Chiusura ricoprente Assieme L Bottone di scatto
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Funzionamento Come è possibile immaginare, il Trolley ha un funzionamento piuttosto scontato, ovvero la sua utilità sta nel trasportare oggetti personali. Il nostro trolley però agevola questa funzione avendo un scocca di Alluminio che lo rende più leggero rispetto a tutti gli altri. Le ruote, inoltre, con la loro dimensione superiore agli standard consentono un trasporto confortevole conferendo maggiore stabilità in fase di movimento; aiutando anche il superamento di ostacoli, problema principale della maggioranza delle valigie che si trovano oggi in commercio. Il nostro Trolley ad esempio è agile nel superamento di gradini o anche in situazioni di terreno sconnesso dove le ruote normali rimangono incastrate.
Stop
Go
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Tavole Tecniche: Maniglia Laterale
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Tavole Tecniche: Maniglia Superiore
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Tavole Tecniche: Trolley
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Analisi Pezzi: Maniglia Laterale La maniglia laterale è stata progettata per sollevare la valigia, quando si trova in posizione orizzontale o più semplicemente per essere trasportata in quelle situazioni dove non è possibile sfruttare le ruote. Di conseguenza è stata fatta per poter sopportare il peso dell’intero trolley. La maniglia laterale è costituita da due componenti che legano la valigia alla maniglia e sono prodotti in Alluminio Anticorodal. La maniglia vera e propria è composta invece da un corpo di gomma dura modellata sulla mano e quindi completamente ergonomica, e da un’anima d’Acciaio per sopportare il carico. Questa maniglia è dotata di un movimento in quanto quando si solleva il Trolley questa si allunga rispetto alle due basi di fissaggio garantendo una migliore presa, al contrario in situazione normale resta aderente alla valigia senza creare alcun ingombro.
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Analisi Pezzi: Maniglia Superiore La maniglia superiore è stata studiata per trainare tutta la valigia, è composta dalla maniglia più un asta che si collega alla scocca. Composta interamente di alluminio viene concepita per essere allungata, nel momento del trasporto e successivamente per essere riposta e scomparire all’interno del vano apposito modellato sulla scocca. L’asta ha una sezione triangolare concepita per resistere meglio agli urti e torsioni. La maniglia vera e propria ha una sezione circolare priva di spigoli ed interamente ergonomica che permette una presa confortevole ed agevole. Rispetto all’asta portante la maniglia è inclinata di 45° per favorire la presa in posizione orizzontale, queste due parti sono collegate tra loro tramite rivetti.
Facile da sollevare anche da terra.
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Analisi Pezzi: Scocca La scocca del Trolley è composta da due pezzi, il corpo ed il coperchio. Entrambi sono realizzati con stampo ad iniezione di Alluminio Anticorodal così da ridurre il numero di pezzi e renderlo più funzionale e resistente. Entrambi sono stati progettati per resistere al meglio agli urti, infatti il coperchio superiore presenta delle nervature che aumentato la resistenza al carico e pressioni. La scocca invece è modellata per accogliere e proteggere tutti gli elementi non strutturali come il manico e l’albero delle ruote. Chiuso diventa un guscio compatto e resistente, ma leggero allo stesso tempo, proteggendo il suo contenuto in maniera impeccabile.
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Analisi Cosmos: Maniglia Laterale Carico: 750N 1 Distribuzione spostamento del modello Tipo di grafico: Spostamento statico Grafico 2 Scala di deformazione: 203.621 2 Distribuzione della sollecitazione del modello Tipo di grafico: Static sollecitazione nodale Grafico 1 Scala di deformazione: 203.621
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Analisi Cosmos: Maniglia Superiore Carico: 1000N 1 Distribuzione spostamento del modello Tipo di grafico: Controllo di progettazione Grafico4 Criterio: Sollecitazione massima von Mises 2 Distribuzione della sollecitazione nel modello Tipo di grafico: Static sollecitazione nodale Grafico 1 Scala di deformazione: 84380.4
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Analisi Cosmos: Scocca Carico: 400N 1 Distribuzione spostamento del modello Tipo di grafico: Controllo di progettazione Grafico4 Criterio: Sollecitazione massima von Mises 2 Distribuzione della sollecitazione nel modello Tipo di grafico: Static sollecitazione nodale Grafico1 Scala di deformazione: 14.7625
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Analisi Cosmos: Supporto Maniglia Carico: 1000N 1 Distribuzione spostamento del modello Tipo di grafico: Controllo di progettazione Grafico4 Criterio: Sollecitazione massima von Mises 2 Distribuzione della sollecitazione nel modello Tipo di grafico: Static sollecitazione nodale Grafico1 Scala di deformazione: 3858
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Modellazione Solid Works
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Foto particolari
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Esploso