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Anno Accademico 2015/16
01NLONE
Automazione nei sistemi di trasporto/Costruzione di materiale ferroviario
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Bosso Nicola ORARIO RICEVIMENTO A2 ING-IND/14 33 18 0 0 5
Viktorov Vladimir ORARIO RICEVIMENTO     50 0 0 0 5
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/13
ING-IND/14
5
5
B - Caratterizzanti
B - Caratterizzanti
Ingegneria meccanica
Ingegneria meccanica
Presentazione
Insegnamento dell’orientamento "Trasporti" composto da due moduli, uno che tratta dei problemi dell’automazione dei sistemi di trasporto, l’altro i problemi specifici del materiale rotabile.
Il primo modulo ha lo scopo di far conoscere i principali dispositivi e sistemi di automazione attualmente utilizzati nei moderni sistemi di trasporto ad impianto fisso - ferroviari, metropolitani, a fune - e di fornire le nozioni di base per una progettazione e per un uso razionale dei sistemi e reti di trasporto ad elevata automazione con l'integrazione delle tecnologie meccaniche, elettroniche e informatiche.
Il secondo modulo si propone di fornire le conoscenze per la progettazione, dimensionamento, programmazione e controllo della costruzione e manutenzione di materiale rotabile ferroviario, metropolitano e tranviario. La progettazione di materiale rotabile prevede l’integrazione delle componenti strutturali, meccaniche, impiantistiche ed elettriche; la manutenzione prevede la definizione sia dei relativi piani per il materiale rotabile che delle sue componenti.
Insegnamento basilare per specializzarsi nel settore industriale dei sistemi di trasporto, nelle loro ampie applicazioni sul mercato del lavoro, dal quale è ricorrentemente richiesta una competenza specifica.
Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza delle apparecchiature di controllo e sicurezza per gli impianti con trazione a fune, le apparecchiature pneumatiche ed elettro-pneumatiche di frenatura dei treni.
Conoscenza dei principi di funzionamento dei sistemi di automazione dei treni, dei sistemi di blocco elettrico automatico dei treni, dell'algoritmo di odometria per applicazioni ferroviarie.
Conoscenza dei vincoli di progetto dei rotabili ferroviari, quali pesi limite, sagome limite, scartamento, collegamento dei veicoli e dei loro impianti;
Conoscenza dei principi di progettazione funzionale e strutturale nella costruzione dei rotabili ferroviari;
Conoscenza dei diversi tipi di trazione ferroviaria (elettrica, Diesel) e delle relative trasmissioni;
Conoscenza dei problemi dell’interazione ruota-rotaia, del comportamento dinamico del veicolo e della qualità di marcia;
Conoscenza delle problematiche della trazione e della frenatura, elettrica e meccanica, in differenti contesti applicativi del materiale rotabile ferroviario, metropolitano e tranviario.

Capacità di applicare diversi metodi per l’analisi, la progettazione e la gestione di moderni sistemi di trasporto ad elevata automazione.
Capacità di progettare materiale rotabile con integrazione delle componenti strutturali, meccaniche, impiantistiche ed elettriche.
Capacità di definire i piani di manutenzione del materiale rotabile e dei suoi componenti.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Conoscenza delle metodologie e tecniche per progettare e gestire sistemi di automazione e controllo discreto, continuo e basato sulla logica fuzzy.
Conoscenza delle metodologie di progettazione funzionale e strutturale in campo meccanico.
Conoscenza dei principi di funzionamento dei sistemi pneumatici ed idraulici.
Conoscenza delle tecniche del disegno tecnico per la rappresentazione di sistemi meccanici.
Conoscenze di dinamica dei sistemi meccanici
Conoscenze dei principi di funzionamento e delle caratteristiche delle macchine elettriche.
Capacità di progettare sistemi automatici con i Programmatori Logici Programmabili (PLC).
Programma
Prof. V.Viktorov
Introduzione nei sistemi di automazione.
Apparecchiature di controllo e sicurezza per gli ascensori. Norma europea EN 81-80. Ascensori a fune: paracadute, limitatore di velocità, finecorsa meccanici, elettrici, magnetici, sensori digitali fotoelettrici di posizione, sensori di corsa, livellamento. Dispositivi di selezione piani e fermate. Ascensori oleodinamici: schemi principali. Ascensori oleodinamici, componenti: valvole principali, funzionamento delle centraline di comando con velocità di marcia variabile con elettrovalvola e motoriduttore di cambio velocità e della centralina con una velocità. Controllo del carico negli ascensori. Sistema di automazione di un ascensore con sistemi a relè elettromeccanici e con sistemi con PLC. Limitatori di velocità elettronici. Sensori per porte d’ascensore avanzate.
Apparecchiature di controllo e sicurezza per le gru portuali. Sistemi di anti-pendolamento (anti-sway) ad anello aperto. Modello matematico nelle coordinate lagrangiane. Sistemi di controllo anti sway ad anello chiuso. Controllo anti-sway con il controllore fuzzy. Sensori dell’angolo di sway. Tipi di spreader. Controllo di rotazione del container, metodi: variazione delle lunghezze delle funi, gli attuatori sul carrello. Sistemi oleodinamici di anti snag e di anti sway. Freni antitempesta: tenaglie a molla, premente, autobloccante, freni ruota. Dispositivi per lo smorzamento del pendolamento del container. Esempi di automazione e controllo della gru per container.
Apparecchiature elettropneumatiche di frenatura dei treni. Cenni su principi di modellazione dei sistemi pneumatici di frenatura dei treni. Introduzione nei sistemi di controllo dei treni: ATO, ATP(SCMT), TASC(FAT), ERTMS. Blocco elettrico automatico dei treni. Algoritmi di odometria per applicazioni ferroviarie. Controllori PID e fuzzy di antipattinamento per treni. Introduzione al sistema automatico della metropolitana di Torino.
Apparecchiature di controllo e sicurezza per le funivie.


Prof. N. Bosso
Cenni storici e generali sui sistemi di trasporto ferroviario.
I principali vincoli al progetto del rotabile ferroviario: pesi limite, sagome limiti, scartamento, collegamento dei veicoli e dei loro impianti.
Ruote, assili, boccole, sospensioni, carrelli.
Casse e telai, sistemi di trazione e repulsione.
I problemi della frenatura ferroviaria: requisiti del freno ideale, freni a vuoto e ad aria compressa, e componenti degli impianti; l'equilibrio dell'asse frenato e particolari situazioni: impianti con sistemi Vuoto-Carico o a due stadi di frenatura.
Il cabraggio delle locomotive e la trazione bassa.
Sistemi di Trazione Elettrica ed influenza sul progetto generale della locomotiva
Trasmissioni per locomotive ed automotrici elettriche o a trazione Diesel con trasmissione elettrica
Trazione Diesel: trasmissioni idromeccaniche ed idrauliche
Cenni sulla qualità di marcia, sul comportamento dinamico del veicolo e sull'interazione ruota-rotaia
Cenni sui problemi specifici delle carrozze: accesso, riscaldamento, illuminazione, climatizzazione.
Organizzazione dell'insegnamento
Insegnamento organizzato in due parti, come descritto nel programma.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico (Prof. V. Viktorov)

Testi e materiale didattico

Prof. V.Viktorov
Dispense dell'insegnamento

Prof. N. Bosso
Lezioni di costruzioni di materiale ferroviario / Franco Di Majo
La dinamica del veicolo ferroviario / Romano Panagin
Handbook of Railway Vehicle Dynamics/ S. Iwnicky
Modern Railway Track/ C. Esveld.
Dispense del Corso
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico (Prof. N. Bosso)


Lezioni di costruzioni di materiale ferroviario / Franco Di Majo
La dinamica del veicolo ferroviario / Romano Panagin
Handbook of Railway Vehicle Dynamics/ S. Iwnicky
Modern Railway Track/ C. Esveld.
Dispense del Corso
Criteri, regole e procedure per l'esame
Criteri, regole e procedure per l'esame (Prof. V. Viktorov)

Esame orale con domande in forma scritta.
Criteri, regole e procedure per l'esame (Prof. N. Bosso)

Esame orale con domande in forma scritta.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2015/16
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