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Nei veicoli da combattimento cingolati e nelle piattaforme blindate pesanti, il riduttore laterale si trova esattamente nel punto più critico: coppie elevate provenienti dal motore, carichi d’urto improvvisi dovuti al terreno irregolare, accumulo di calore durante lunghe missioni e continui cambi di direzione. Non riceve alcun riconoscimento, ma se si guasta il veicolo smette semplicemente di muoversi. Niente sterzata, nessuna manovra, nessuna missione.

Questo banco esiste per far dimostrare al riduttore laterale la propria affidabilità sotto sollecitazioni controllate e monitorate prima che venga installato su un veicolo.
Il Sistema Elettrico & Idraulico per il Banco Prova del Riduttore Laterale (LH & RH) è realizzato come una struttura di collaudo di livello produttivo, non come un semplice banco dimostrativo. Invece di far girare l’albero di ingresso per pochi minuti e spuntare una lista, esso ricrea il reale campo operativo:
• Il lubrificante viene riscaldato a temperature elevate e realistiche, non a condizioni tiepide da officina.
• L’olio viene pompato attraverso il riduttore in pressione, così che i percorsi di lubrificazione e i giochi interni siano effettivamente sollecitati.
• Un carico frenante controllato viene applicato per far lavorare realmente il treno di ingranaggi, evitando il funzionamento a vuoto.
• I cilindri di frizione e cambio marcia sono azionati idraulicamente, imitando le reali forze e sequenze di attuazione del veicolo.
• Coppia, RPM, temperatura, pressione, rumore e vibrazioni sono monitorati in tempo reale, così da vedere esattamente come si comporta il riduttore, non solo se ha resistito.

Sotto il cofano, il banco combina:
• Gruppi di potenza idraulici ad alta capacità per lubrificazione e attuazione  
• Un servomotore asincrono ad alta potenza per applicare energia meccanica controllata  
• Circuiti idraulici dedicati per la circolazione dell’olio e le funzioni di attuazione  
• Una piattaforma di automazione e acquisizione dati basata su PLC–HMI  
• Un insieme di sensori integrati progettati per diagnosi avanzate, controllo qualità e attività di sviluppo  

In poche parole, questa macchina trasforma il collaudo del riduttore laterale da una valutazione soggettiva “sembra a posto” a un processo di validazione ripetibile e guidato dai dati – di fatto un laboratorio di prova del riduttore laterale in un sistema integrato.

1. Scopo & Ambito Funzionale
Il banco è progettato per prove complete e ripetibili sia dei riduttori laterali Sinistro (LH) che Destro (RH), inclusi diversi modelli della stessa famiglia. È adatto sia per il controllo qualità in produzione che per la R&D.

Consente di:

• Validare le prestazioni meccaniche  
  ▹Verificare se il riduttore può trasmettere la coppia richiesta senza rumori anomali, vibrazioni o surriscaldamento.  
  ▹Confermare il corretto funzionamento in tutte le marce sotto carico leggero e pesante.

• Verificare il comportamento di cambiata e attuazione  
  ▹Valutare la morbidezza e la ripetibilità dell’innesto/disinnesto della frizione.  
  ▹Confermare che il meccanismo di cambio raggiunga e mantenga positivamente ogni posizione marcia.  
  ▹Controllare l’attuazione del freno sotto carico idraulico controllato mentre il sistema è in rotazione.

• Valutare le prestazioni termiche e di lubrificazione  
  ▹Studiare l’aumento della temperatura dell’olio durante carichi prolungati e prove di resistenza.  
  ▹Esaminare il comportamento del riduttore a temperature dell’olio elevate, più vicine alle condizioni reali di servizio.

• Analizzare NVH e tendenze di fatica  
  ▹Registrare le firme di rumore e vibrazione su tutto il range di velocità.  
  ▹Identificare segni precoci di disallineamento, danni ai cuscinetti, micro-pitting o altri problemi interni.

• Standardizzare i criteri di accettazione  
  ▹Eseguire cicli di prova standardizzati per ogni riduttore prodotto.  
  ▹Registrare i parametri per tracciabilità e correlazione con eventuali feedback dal campo.

2. Architettura Idraulica
Il sistema idraulico è suddiviso in due sottosistemi logici:
1. Lubrificazione / circolazione dell’olio & riscaldamento  
2. Attuazione (frizione, cambio marcia, freno)  
Questa separazione migliora affidabilità, controllo e facilità di manutenzione.

2.1 Sistema di Lubrificazione & Circolazione dell’Olio
Il sistema di lubrificazione è responsabile della circolazione dell’olio condizionato attraverso il riduttore in condizioni realistiche.

Caratteristiche principali:
• Serbatoio isolato da 400 litri  
  ▹Volume elevato per garantire stabilità termica e riserva adeguata per prove di lunga durata.  
  ▹Progettato per minimizzare l’aerazione e garantire un’aspirazione e un ritorno affidabili.

• Capacità di olio ad alta temperatura  
  ▹Utilizza olio per ingranaggi di alta qualità compatibile con applicazioni pesanti.  
  ▹Resistenza immersa da circa 20 kW per un rapido riscaldamento e funzionamento stabile ad alta temperatura.  
  ▹Capacità dell’olio fino a circa 150°C per simulazioni severe e di massima sollecitazione.

• Circolazione in pressione  
  ▹Pressione di mandata intorno a 18 kgf/cm2, garantendo che l’olio raggiunga gallerie interne e punti critici.  
  ▹Filtrazione multistadio (grossolana + fine) per mantenere la pulizia dell’olio e proteggere riduttore e pompe.

• Finestra termica operativa  
  ▹Temperatura di ritorno dell’olio durante il test intorno a 100 ± 10°C.  
  ▹Questa finestra consente la valutazione di tenute, giochi, rumore/vibrazioni ed efficienza in condizioni di funzionamento caldo.

In pratica, si testa il riduttore caldo, sotto carico e correttamente lubrificato, esattamente come in servizio.

2.2 Gruppo di Potenza di Attuazione (Frizione, Cambio & Freno)
La sezione di attuazione è un sistema idraulico separato che comanda frizione, cambio marcia e freno.

Questo sottosistema include:
• Serbatoio idraulico da 40 litri  
  ▹Dedicato alle funzioni di attuazione, separato dall’olio di lubrificazione.  
  ▹Riduce la contaminazione incrociata e semplifica il controllo.

• Circuito di attuazione ad alta pressione  
  ▹Pressione operativa fino a circa 40 kgf/cm2.  
  ▹Fornisce forza e velocità adeguate per tutti i cilindri di attuazione.

• Cilindri dedicati per ogni funzione  
  ▹Cilindro frizione – per innesto/disinnesto controllato.  
  ▹Cilindro cambio marcia – sposta il selettore nella posizione desiderata.  
  ▹Cilindro blocco marcia – garantisce il mantenimento positivo della marcia selezionata.  
  ▹Cilindro freno – applica coppia frenante controllata per caricare il riduttore durante la prova.

• Meccanismo di distribuzione idraulica  
  ▹Dirige portata e pressione a ciascun cilindro secondo la sequenza di prova controllata dal PLC.  
  ▹Consente cicli complessi e ripetibili come:  
    ▪ Innesta frizione → seleziona marcia → applica freno → esegui sotto carico → rilascia → passa alla marcia successiva.

Questo offre un’attuazione programmabile e ripetibile che replica molto più accuratamente i comandi reali del veicolo rispetto a qualsiasi leva manuale.

3. Sistema di Azionamento Elettrico
3.1 Servomotore Asincrono ad Alta Potenza
L’energia meccanica è fornita da un robusto servomotore asincrono progettato per applicazioni su banco prova.
Aspetti principali:
• Potenza nominale: circa 78–80 kW  
• Velocità massima: fino a circa 2500 RPM  
• Progettato per:  
  ▹Alte richieste di coppia allo spunto.  
  ▹Frequente variazione di velocità e transitori.  
  ▹Prove di durata in servizio continuo.

Rispetto a un normale motore a induzione, la configurazione servo consente un controllo molto più preciso di velocità e coppia, fondamentale quando servono condizioni di prova ripetibili e misurabili, non semplicemente “far girare e vedere”.

3.2 Servoazionamento & Controllo
Il servomotore è comandato da un servoazionamento integrato con il PLC:
• Controllo in anello chiuso mediante feedback encoder sul motore.  
• Supporta:  
  ▹Funzionamento a velocità costante per prove di durata e stabilizzazione termica.  
  ▹Rampe di velocità controllate per mappature prestazionali.  
  ▹Variazioni a gradino e profili transitori per simulazione di urti/carichi.  
• Include funzioni di protezione:  
  ▹Protezione da sovracorrente e sovraccarico.  
  ▹Protezione da sovratemperatura per motore e azionamento.  
  ▹Arresto controllato e spegnimento sicuro in caso di guasto o di emergenza.

Si ottiene così un profilo di azionamento completamente programmabile per il riduttore, invece di un semplice motore ON/OFF.

4. Misura della Coppia & Prestazioni
La coppia è misurata direttamente sull’albero tramite un sensore di coppia in linea:
• Campo di misura: tipicamente 0–300 Nm  
• Installato tra l’albero di uscita del motore e l’albero di ingresso del riduttore.  
• Registra:  
  ▹Caratteristiche coppia/velocità in ogni marcia.  
  ▹Comportamento transitorio della coppia durante innesto frizione e cambiata.  
  ▹Variazioni nei requisiti di coppia man mano che l’olio si scalda e i componenti si dilatano.

Con ciò, è possibile costruire una chiara “firma di coppia” di un riduttore in buono stato e rilevare precocemente qualsiasi deviazione su unità sospette.

5. Strumentazione & Sensori
Questo banco è una piattaforma di prova completamente strumentata, non una semplice macchina di carico meccanico. L’insieme dei sensori fornisce piena visibilità sul comportamento del riduttore.
5.1 Sensori di Processo & Condizione — I sensori principali includono:

• Sensore di RPM  
  ▹Misura la velocità di rotazione su tutto l’intervallo operativo.  
  ▹Utilizzato per sincronizzare coppia, vibrazioni e rumore rispetto alla velocità.

• Sensori di Temperatura (PT100 RTD)  
  ▹Installati nel serbatoio di lubrificazione e nelle linee critiche.  
  ▹Intervallo adeguato per oli ad alta temperatura (0–150°C).  
  ▹Utilizzati sia per monitoraggio sia per controllo termico in anello chiuso.

• Trasduttori di Pressione  
  ▹Installati nei circuiti di lubrificazione e attuazione.  
  ▹Monitorano:  
    ▪ Stato della pressione di lubrificazione.  
    ▪ Pressioni nei cilindri durante attuazione frizione, cambio marcia e freno.

• Sensore di Rumore  
  ▹Misura il livello sonoro complessivo del riduttore.  
  ▹Utile per confronti NVH tra unità e nel tempo.

• Sensore di Vibrazioni Triassiale (Accelerometro)  
  ▹Registra vibrazioni sui tre assi ortogonali.  
  ▹Ampia banda per rilevare frequenze d’ingranamento, problemi ai cuscinetti e risonanze strutturali.

5.2 Perché è Importante
Con tutti questi segnali correlati (coppia, RPM, pressione, temperatura, rumore, vibrazioni), il banco diventa un vero strumento diagnostico e di sviluppo:
• È possibile distinguere problemi di lubrificazione da difetti di progettazione.  
• Si possono rilevare problemi meccanici molto prima del guasto catastrofico.  
• Si possono generare criteri di accettazione affidabili e basati sui dati per ogni riduttore.

6. Automazione PLC–HMI & Acquisizione Dati
6.1 PLC (Programmable Logic Controller)
Il PLC è l’unità di controllo centrale che coordina tutti i sottosistemi.

Le responsabilità includono:
• Sequenziamento delle routine di prova  
  ▹Avvio/arresto del riscaldamento e della circolazione dell’olio.  
  ▹Avviamento, funzionamento stabile e arresto del motore.  
  ▹Attuazione di frizione, cambio marcia e freno in ordine definito.

• Logiche di sicurezza  
  ▹Arresto per sovratemperatura.  
  ▹Allarmi per bassa pressione di lubrificazione.  
  ▹Gestione dell’arresto di emergenza.  
  ▹Interblocchi per evitare condizioni meccanicamente pericolose.

• Controllo in tempo reale  
  ▹Regola velocità o pressioni in base ai feedback.  
  ▹Garantisce che ogni fase del ciclo di prova sia completata prima di passare alla successiva.

6.2 HMI (Human–Machine Interface)
L’operatore interagisce con il banco tramite un pannello HMI grafico:
• Visualizzazione in tempo reale di:  
  ▹Velocità e coppia del riduttore.  
  ▹Temperature e pressioni dell’olio.  
  ▹Stato del sistema di attuazione.  
  ▹Allarmi e avvisi attivi.

• Funzioni operatore:  
  ▹Avvio/arresto delle sequenze complete di prova.  
  ▹Selezione delle ricette di prova per diverse varianti di riduttori.  
  ▹Modalità manuali limitate per manutenzione o analisi.  
  ▹Visualizzazione di trend e storici dei parametri principali (in base alla configurazione).

Insieme, il sistema PLC–HMI garantisce un utilizzo quotidiano semplice e sicuro per gli operatori, offrendo al contempo profondità e controllo per gli ingegneri di sviluppo.

7. Disposizione Meccanica & Integrazione del Circuito Idraulico
La disposizione meccanica e idraulica è progettata per chiarezza, accessibilità e facilità di manutenzione:
• Layout fisico modulare  
  ▹Modulo principale con gruppo lubrificazione 400 L.  
  ▹Modulo separato con gruppo attuazione 40 L ad alta pressione.  
  ▹Quadro elettrico/servoazionamento in armadio dedicato.  
  ▹Console operatore / HMI posizionata ergonomicamente.

• Instradamento idraulico logico  
  ▹Linee di aspirazione e ritorno correttamente dimensionate per evitare cavitazione.  
  ▹Filtri posizionati per una manutenzione semplice e regolare.  
  ▹Collettori, valvole, manometri e punti di prova chiaramente identificati.

• Facilità di manutenzione  
  ▹La struttura consente la sostituzione di pompe, motori, valvole e sensori con smontaggio minimo.  
  ▹Documentazione chiara e schemi dei circuiti facilitano la risoluzione rapida dei problemi.

Ciò mantiene sotto controllo i tempi di fermo e garantisce che il banco rimanga pratico da utilizzare per molti anni.

8. Specifiche Tecniche

  

    
Categoria
    
Parametro
    
Valore Tipico / Descrizione
  

  

    
Applicazione
    
Tipo di riduttore
    
Riduttore laterale – varianti LH & RH
  

  

    
Funzione
    
Ambito
    
Prove funzionali, prestazionali e di durata
  

  

    
Azionamento principale
    
Tipo di motore
    
Servomotore asincrono
  

  

    

    
Potenza nominale
    
~78–80 kW
  

  

    

    
Velocità massima
    
Fino a circa 2500 RPM
  

  

    

    
Metodo di controllo
    
Controllo velocità/coppia in anello chiuso tramite servoazionamento
  

  

    
Sistema di lubrificazione
    
Capacità del serbatoio
    
400 L
  

  

    

    
Fluido di lavoro
    
Olio per ingranaggi di alta qualità (es. tipo IOC 030-GX-100)
  

  

    

    
Pressione di mandata
    
Circa 18 kgf/cm²
  

  

    

    
Potenza riscaldatore
    
Riscaldatore immerso ~20 kW
  

  

    

    
Temperatura massima olio
    
Fino a circa 150°C
  

  

    

    
Temperatura di ritorno tipica
    
~100 ± 10°C durante il test
  

  

    

    
Filtrazione
    
Multistadio (prefiltro + filtro fine)
  

  

    
Sistema di attuazione
    
Capacità del serbatoio
    
40 L
  

  

    

    
Pressione di attuazione
    
Fino a circa 40 kgf/cm²
  

  

    

    
Funzioni servite
    
Frizione, cambio marcia, blocco marcia, freno
  

  

    

    
Portata pompa
    
~30–40 LPM fino a ~40 bar
  

  

    
Misura della coppia
    
Campo sensore coppia
    
Circa 0–300 Nm
  

  

    

    
Montaggio
    
In linea tra motore e albero d’ingresso del riduttore
  

  

    
Sensori – Processo
    
RPM
    
~3–2500 RPM
  

  

    

    
Temperatura olio (PT100)
    
0–150°C
  

  

    

    
Trasmettitori di pressione
    
~0–20 bar, uscita 4–20 mA
  

  

    

    
Rumore
    
~0–80 dB (tipico)
  

  

    
Sensori – Vibrazioni
    
Tipo
    
Accelerometro triassiale
  

  

    

    
Gamma di frequenza
    
Ampia banda idonea ad analisi di ingranamento e vibrazioni strutturali
  

  

    
Controllo & Interfaccia
    
Controllore
    
PLC industriale
  

  

    

    
HMI
    
Pannello operatore touch screen grafico
  

  

    

    
Comunicazione
    
Interfaccia seriale/fieldbus industriale (es. RS-485 o equivalente moderno)
  

  

    
Modalità operative
    
Modalità test
    
Sequenze semi-automatiche e completamente automatiche (configurabili)
  

  

    

    
Registrazione
    
Monitoraggio in tempo reale, registrazione trend/dati (in base alla configurazione)
  

  

    
Ambiente tipico
    
Installazione
    
Stabilimenti per veicoli blindati, arsenali, centri prova per veicoli pesanti
  


9. Applicazioni Tipiche
Questo banco è ideale per organizzazioni che non possono permettersi incertezze sull’affidabilità delle trasmissioni:
• Produttori di veicoli blindati e piattaforme cingolate  
  ▹Prove di routine e accettazione finale dei riduttori laterali.

• Arsenali e depositi di revisione di veicoli pesanti  
  ▹Verifica delle prestazioni dopo riparazione o revisione prima della rimessa in servizio.

• Laboratori di R&D e ingegneria della difesa  
  ▹Validazione progettuale, benchmarking, prove comparative di oli e configurazioni.

• Centri prova indipendenti e strutture private per macchinari pesanti  
  ▹Prove conto terzi per OEM e organizzazioni di manutenzione.

Se desideri, posso trasformare tutto in sezioni pronte per il sito web (About, Features, Applications, Specs) o in una brochure commerciale a una pagina.