Progettazione di un dispositivo di tilt (rotazione) per antenna

Nel contesto di un’operazione di “revamping” di una antenna utilizzata per l’inseguimento del segnale di satelliti destinati a rilievi meteorologici, CAEdevice si è occupato della progettazione di un dispositivo di tilting, che potesse essere integrato nella struttura esistente senza interventi invasivi. L’antenna era dotata di una segmento regolabile manualmente e il dispositivo avrebbe dovuto mantenere gli ingombri della soluzione originale. Assegnate le seguenti specifiche:

  • Velocità di rotazione: 12° in 70s
  • Corsa di lavoro: +/-6° misurata dall’encoder
  • Misure effettuate dai proximity: +6.2° / 0° / -6.2° (possibili regolazioni +/- 1°)
  • Sensori di fine corsa (da montare esternamente all’attuatore con modello BSA125): +/-6.5°
  • Corsa ammissibile prima dei fine corsa meccanici: +/-7.0°
  • Possibilità di regolazione rotazione nel piano normale al tilt: +/-5mm (corrisponde al doppio dell’angolo rilevato misurando la lunghezza dei distanziali attulamente montanti.
  • Vento sostenibile in condizioni di funzionamento (riferito alla resistenza meccanica del tronco): 120km/h
  • Vento sostenibile in posizione di stow (90°): 200km/h
  • Predisposizione per dispositivo di blocco manuale in posizione 0°
  • N° massimo di azionamento orari dell’attuatore del tilt: 5-20
  • Materiale per parti non commerciali: Fe510 (S355JR) + 39NiCrMo3 (perni e supporto perno regolabile) + C40 (zoccolo per regolazione angolo di anti-tilt)
  • Attuatuore: Servomech BSA100 con vite a ricircolo disfere con sfere speciali aventi diametro 20mm per consentire l’operatività in condizioni di forte vento 120km/h) e la sopravvivenza in posizione di protezione, con vento fino a 200km/h
  • Cuscientti SKF (Serie GE aventi D =120mm e d = 80mm) con snodo sferico
  • Montaggio tramite inserimento del tilt in posizione 0° e bloccato con i perni di sicurezza.
  • Massa complessiva dei dispositivi montati sul tronco (torretta, contrappesi, riflettore, accessori) = 6520kg

CAEdevice ha progettato il dispositivo di tilt in modo da poterlo inserire senza interrompere o smontare i cablaggi interni dell’antenna:

Tilt-antenna-carpenteria
Assieme della carpenteria e degli accessori del dispositivo di tilt
Dettagli progettuali
Dettagli progettuali

La progettazione non si è limitata al disegno e al calcolo strutturale del dispositivo, ma ha incluso l’elaborazione di una dettagliata procedura di montaggio e installazione:

Manuale di installazione e montaggio
Pagina tratta dal manuale di installazione e montaggio del dispositivo
Assemblaggio dell'attuatore e della carrozzeria
Assemblaggio dell’attuatore e della carrozzeria

Tutti i componenti del dispositivo di tilt, gli accessori di montaggio, la struttura di connessione con l’attuatore elettrico e i dispositivi di sollevamento, regolazione e sicurezza, sono stati simulati con il software Creo Simulate (metodo FEM), per verificare la resistenza strutturale e il rispetto delle normative.

Verifica strutturale
Verifica strutturale in ambiente PTC Creo Simulate (indice di sforzo di Von Mises)

Con altri strumenti software sono infine state simulate le risposte dinamiche agli impulsi dovuti a urti o all’azione dell’attuatore (risposta in frequenza,

Risposta in frequenza
Analisi dinamica del comportamento vibrazione (risposta in frequenza e shock) della struttura

Alcuni dati (relativi a carichi, sollecitazioni, specifiche di funzionamento) sono stati omessi per motivi di riservatezza.

CAEdevice

Amministratore della rete CAEdevice

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