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:

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:

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.

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

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