Studio e riprogettazione delle pareti laterali di un trituratore industriale

The cutting chamber of a twin-shaft industrial shredder is made up of two side walls (the same as each other) and two front walls, the side wall is made up of steel sheets welded together by a semi-automatic welding robot; the welding department is a bottleneck of the plant. The main objectives of this study are to redesign the structure of the side wall in such a way as to reduce welding time, while maintaining the structural rigidity of the original wall; secondly, reduce its weight. To do this, finite element analysis (FEM) was carried out using the Inventor Nastran software, initially studying the stress behavior of the original wall. Based on the results obtained, new wall proposals were designed, keeping the objectives as a focus. set initially; subsequently the new proposals were analyzed at the FEM and the results obtained were compared. The analyzes allowed us to confirm what had previously been intuited, the high reliability of the original wall is due to the use of very thick sheets of metal, which provide rigidity but are also the cause of its high weight. The wall alternative found has a structure that allows welding times to be exponentially reduced, while also maintaining structural rigidity at a lower weight. The study carried out, in addition to future savings in time and raw material and processing costs, gives us the advantage of already having a design process to follow if in the future we need to redesign the walls of a different shredder.

La camera di taglio di un trituratore industriale bialbero è composta da due pareti laterali (uguali tra loro) e due pareti frontali, la parete laterale è formata da lamiere di acciaio saldate fra loro da un robot saldatrice semiautomatico; il reparto di saldatura è un collo di bottiglia dell'impianto. Gli obbiettivi principali di questo studio sono quelli di riprogettare la struttura della parete laterale in modo tale da ridurre il tempo di saldatura, conservando però la rigidezza strutturale della parete originale; in secondo luogo diminuirne il peso. Per far ciò, è stata effettuata l'analisi agli elementi finiti (FEM) tramite il software Inventor Nastran, studiando inizialmente il comportamento a sollecitazione della parete originale, in base ai risultati ottenuti sono state pensate delle nuove proposte di parete tenendo come focus gli obbiettivi imposti inizialmente; successivamente sono state analizzate al FEM le nuove proposte e confrontati i risultati ottenuti. Le analisi ci hanno permesso di confermare ciò che era stato intuito precedentemente, l'elevata affidabilità della parete originale è dovuta all'utilizzo di lamiere di grosso spessore, che conferiscono rigidezza ma sono anche causa del suo peso elevato. L' alternativa di parete trovata ha una struttura tale che permette di ridurre esponenzialmente i tempi di saldatura, mantenendo inoltre rigidezza strutturale ad un peso più contenuto. Lo studio svolto, oltre ad un futuro risparmio di tempo e costi di materia prima e lavorazioni, ci dà il vantaggio di avere già un iter progettuale da seguire se in futuro si avesse la necessità di riprogettare le pareti di un trituratore diverso.