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Design of Mechanical Transmissions: Efficiency, Noise and Durability Optimization

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L’efficienza della trasmissione mette la quinta con nuove conoscenze e innovazione

Mentre le grandi industrie lavorano per diventare ecologiche e soddisfare con urgenza i nuovi standard dell’UE, la mancanza di conoscenza in merito all’efficienza della trasmissione sta rallentando i progressi. Un gruppo di ricercatori ha creato un consorzio di partner industriali e accademici per colmare le lacune di conoscenza nella progettazione di trasmissioni meccaniche efficienti e affidabili.

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L’UE ha fissato obiettivi sempre più stringenti per l’efficienza energetica e le emissioni al fine di conformarsi agli accordi globali. L’innovazione è una grande sfida per l’industria europea, poiché le aziende sono costrette a migliorare il loro design attenendosi a requisiti e restrizioni spesso contrastanti. Queste industrie sono intrappolate tra il miglioramento delle prestazioni, come richiesto dai clienti, e una maggiore efficienza, come richiesto dagli organi di regolamentazione. Tuttavia, sostenere e promuovere l’innovazione è fondamentale per la sopravvivenza delle aziende in un mercato sempre più globalizzato e competitivo. La generazione e l’uso di energia devono diventare più ecologici e questo influenza notevolmente le industrie che generano e fanno uso di elettricità. Le trasmissioni meccaniche sono importanti in queste industrie, in quanto sono responsabili di significative perdite di energia. La ricerca attuale suggerisce solo una riduzione marginale della perdita di energia dovuta all’innovazione della trasmissione, ma c’è anche una mancanza di conoscenza su come si stanno verificando le perdite energetiche. Costruire migliori trasmissioni Il progetto DEMETRA (Design of mechanical transmissions: Efficiency, noise and durability optimization), finanziato dall’UE, è stato pensato per consentire agli esperti nel campo delle trasmissioni meccaniche di condividere le loro conoscenze. L’iniziativa ha studiato tecniche di modellazione d’avanguardia per produrre la trasmissione meccanica migliore e più efficiente possibile. Il relativamente piccolo consorzio DEMETRA consisteva in un gruppo di esperti di un partner industriale (Siemens Industry Software) e due università (Università della Calabria e KU Leuven), che garantivano un solido trasferimento di conoscenze tra mondo accademico e industria. Il professor Domenico Mundo, che ha guidato il team, afferma di essere stato piacevolmente sorpreso dallo stretto lavoro di squadra e si rallegra per gli esiti positivi del progetto. «Abbiamo studiato casi di complessità industriale per ottenere una dimostrazione di concetto per le metodologie sviluppate, che ha migliorato la rilevanza dei risultati del progetto», osserva il prof. Mundo. Gli sviluppatori di software del gruppo hanno seguito da vicino le attività di ricerca del progetto per contribuire a definire un chiaro percorso di ricerca e aiutare a prevenire problemi imprevisti. Risultati dello sviluppo delle competenze Il consorzio ha condotto un programma di formazione che comprendeva una formazione tecnica all’avanguardia sui principali argomenti di ricerca del progetto. Il progetto ha anche esposto i ricercatori di DEMETRA alla comunità europea e mondiale di scienziati e ricercatori incoraggiando la loro partecipazione a diversi eventi esterni. I risultati del progetto hanno attirato l’attenzione della comunità accademica e dell’industria, con numerosi articoli scientifici già pubblicati e citati da altri lavori. DEMETRA ha anche stabilito nuovi contatti nella comunità di ricerca e sviluppo per garantire che vi siano collaborazioni tra i ricercatori e i partner accademici e industriali. Il gruppo DEMETRA ha convalidato i propri metodi di simulazione utilizzando casi accademici e industriali, con diversi tipi di modelli e livelli di complessità del modello che vanno dagli ingranaggi alla piena trasmissione. I partner hanno completato con successo oltre 40 attività di divulgazione e sensibilizzazione, come contributi scientifici a conferenze internazionali. Il consorzio ha contribuito a organizzare la Marie Curie Graduate School on Innovative Technologies for Reliable and Efficient Energy Conversion (scuola di specializzazione Marie Curie sulle tecnologie innovative per una conversione dell’energia affidabile ed efficiente) e un laboratorio sulla valorizzazione dei DPI e la raccolta di fondi. La situazione attuale Il prof. Mundo afferma che i partner di DEMETRA sono già coinvolti in collaborazioni di ricerca e sviluppo di follow-up per estendere i risultati del progetto a ulteriori trasmissioni di potenza meccaniche. Questi partner utilizzeranno materiali e processi di produzione avanzati per lavorare su nuove tecnologie di ingranaggi. Il programma di attività di DEMETRA per la formazione di competenze scientifiche e trasferibili ha portato a un eccellente collocamento post-progetto per i suoi ricercatori. I risultati del consorzio hanno aiutato a sviluppare una piattaforma di simulazione che aumenterà la produttività per i produttori di ingranaggi e le industrie correlate negli anni a venire. La tecnologia risultante è perfettamente in linea con gli sforzi dell’UE volti ad aumentare l’efficienza dei prodotti e dei processi industriali, pur continuando a migliorare la qualità.

Parole chiave

DEMETRA, trasmissione meccanica, industria, efficienza energetica, produttori di ingranaggi

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