Sistema di accoppiamento carri

RAIL TRANSPORT SYSTEM
WITH
AUTOMATIC GUIDED WAGONS

È utile precisare che il sistema “gancio automatico” ideato da Coelda, pur essendo altamente innovativo e avanzato è allo stesso tempo concepito in modo da essere facilmente sostituito/integrato ai sistemi attuali senza alterare le caratteristiche meccaniche strutturali e funzionali dei carri attualmente in circolazione tramite semplici operazioni di smontaggio e sostituzione.

Il sistema in sperimentazione è costituito da un dispositivo meccanico, totalmente automatico e gestito a distanza tramite software, che permette l’aggancio/sgancio tra carri autonomamente. Difatti la presenza di un martinetto di collegamento alla testa permette di effettuare la manovra di aggancio ad un carro tradizionale senza l’assistenza di un locomotore di manovra.

Il sistema nel suo complesso è costituito da:

  • Un gancio automatico: è costituito da una serie di componenti elettro-meccaniche attuate a distanza
  • Un sistema di controllo: nel complesso il gancio farà capo al “cervello” del carro che coordinerà la movimentazione dello stesso, interagendo con la piattaforma telematica e ricevendo i segnali dai dispositivi di controllo, per la posizione, per il movimento e per le manovre di aggancio/sgancio. Il cervello posizionato sul carro è controllato a sua volta da un sistema di controllo remoto che permetterà la comunicazione in fase di composizione/scomposizione del convoglio tra vagoni\stazione\locomotore, ciò avverrà per mezzo di sistemi ad onde radio su rete di collegamento presente nelle stazioni (quando in sosta presso le stesse) o da collegamenti “diretti” sul convoglio (quando collegato ad altri vagoni),
  • Una sensoristica di controllo: per permettere le operazioni in sicurezza, difatti il gancio è dotato di telecamere per il controllo e la certificazione delle manovre di aggancio/sgancio, oltre a Radar e sensoristica posizionale.

Da una serie di studi propedeutici alla progettazione sono state sviluppate due principali versioni di gancio automatico quali:

  • Gancio semiautomatico
    Rappresenta un gancio con funzionalità semplificate (gancio semiautomatico), in grado di effettuare le manovre nelle sole tratte rettilinee e a condizione che uno dei due carri sia in sosta. È concepito in modo tale da potersi agganciare per semplice accostamento dei carri grazie a sistemi di allineamento non motorizzati costituiti da molle ed elastomeri di centraggio (Soluzione I).
  • Gancio automatico
    Mentre la seconda è stata pensata e sviluppata secondo dei dettami più complessi, difatti tale soluzione sarà in grado di effettuare sia sgancio/aggancio in curva che in corsa. Ciò avverrà grazie ad un a serie di componenti automatizzate, attuate da remoto, che permetteranno al gancio movimenti di allineamento sulle tre dimensioni. (Soluzione II)

Componenti principali “Gancio semiautomatico” (Soluzione I)

Il gancio semiautomatico è stato progettato sviluppando tre componenti principali; un sistema di ammortizzazione, un sistema per l’avvicinamento in fase di aggancio ed una testa di aggancio automatica. (fig. 9)



Schema delle componenti principali “Gancio Automatico”

Nello specifico le componenti principali che costituiscono “Gancio Automatico” (Soluzione I) sono riassumibili in:

Sistema di ammortizzazione, già presente sul carro, si compone di una piastra metallica imbullonata al telaio del carro che supporta nella parte posteriore la molla (fig. b), mentre nella parte anteriore è collocato il sistema a forcella con perno per l’aggancio del braccio d’aggancio (fig. a). La molla ha funzione di attenuare eventuali strattonamenti tra i carri e permette solo movimenti in trazione.

Componente 1

Scatola elastomerica di ammortizzazione, è composta da una piastra in acciaio solidale alla componente 2 ed interclusa all’interno della struttura del carro. Tale sistema permette di sopperire a tutti gli sforzi di trazione e di compressione dovuti all’aggancio, al traino e ad eventuali sforzi accidentali.



Schema rappresentativo del sistema; In rosso la scatola elastomerica per il sistema di ammortizzazione.

Componente 2

La componente 2 è costituita da un martinetto a vite senza fine tipo traslante e con anti rotazione, e sarà dotato di un braccio con terminazione a forcella per l’aggancio delle parti intesta. Tale configurazione permetterà di effettuare l’avvicinamento in fase di aggancio della testa e la messa in trazione dei carri, evitando l’uso del locomotore di manovra.

 

Componente 3

Testa per l’aggancio automatico dei carri, costituisce la parte più importante del sistema, è composta da un involucro scatolare in acciaio che presenta, nella parte terminale, due innesti a forma di cono (femmina, maschio). All’interno di tali innesti vi è collocato un elemento semovente, attuato idraulicamente, che permette l’aggancio automatico del sistema pneumatico ed elettronico del carro a seguito dell’avvenuto aggancio. La testa è dotata di un meccanismo di serraggio composto da 4 chiavi di blocco (2 per testa) che tramite una serie di attuatori si innestano effettuando l’aggancio automatico. Il collegamento elettrico (non descritto in figure), potrà essere situato alternativamente nell’elemento semovente o verticalmente nella parte centrale facciale.

Ogni componente essenziale del “gancio automatico” è dotata di controlli elettrici, sensoristici e visivi per la certificazione tramite sistemi telematici di ogni comando di movimento e connessione in fase di aggancio, oltre ad un sistema idraulico compatibile con le attuali dotazioni dei carri esistenti.

 

 

Componenti principali “Gancio Automatico” (Soluzione II)

Il gancio automatico, a differenza della soluzione I, è in grado di effettuare movimenti in tutte le direzioni grazie all’integrazione delle componenti 2 e 3 per le manovre di allineamento orizzontale e verticale in fase di aggancio.



Componente 1a

Sistema di ammortizzazione, già presente sul carro, si compone di una piastra metallica imbullonata al telaio del carro che supporta nella parte posteriore la molla (fig. b), mentre nella parte anteriore è collocato il sistema a forcella con perno per l’aggancio del braccio d’aggancio (fig. a). La molla ha funzione di attenuare eventuali strattonamenti tra i carri e permette solo movimenti in trazione.

 

Componente 1b alternativo al Componente 1a

Scatola elastomerica di ammortizzazione, è composta da una piastra in acciaio interclusa tra due elastomeri (uno posteriore di trazione e l’altro anteriore di compressione) alla quale vi è saldato un braccio con terminazione a forcella per l’aggancio della componente 2. Tale sistema permette di sopperire a tutti gli sforzi di trazione e di compressione dovuti all’aggancio, al traino e ad eventuali sforzi accidentali;



Componente 2

La componente 2 “allineamento aromatico orizzontale” è composta da un braccio a cerniera (5) agganciato con un perno alla boccola sferica in uscita dalla componente 1, tale sistema permette la rotazione orizzontale per l’allineamento automatico garantito da un sistema di centraggio a molle e attuatori pneumatici (6). Tale braccio è dotato di un martinetto (vedi Componente 2 del gancio semiautomatico) per garantire la manovra di aggancio della testa e la messa in trazione dei carri (7).

 

Componente 3

La componente 3 “giunto per l’allineamento aromatico verticale”  è strutturata come una cerniera con cinematismo a doppio pendolo che garantisce un solo grado di libertà, quello verticale.

Il sistema è composto da due piastre una solidale alla componente 2 (8) e l’altra solidale alla componente 4 (9). La giunzione ed il movimento delle piastre (8-9) è garantito da 4 bielle (10) incernierate con perni in acciaio alle stesse

 

Componente 4

La componente 4 si differisce dal gancio semiautomatico per la sola presenza di una componentistica di controllo e certificazione software avanzata, mentre le parti meccaniche rimangono pressoché invanite.

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