Sviluppo e verifica di fattibilità di progetto per impianto di governo elettrico sperimentale per navi da diporto

Abstract

L’oggetto della tesi è lo sviluppo e la verifica di fattibilità di un progetto sperimentale ideato da Opem Sistemi S.r.l. Trattasi di un impianto di governo elettrico per imbarcazioni da diporto oltre i 30 metri, alternativo alle soluzioni già presenti sul mercato. Il progetto è realizzato con la collaborazione e la supervisione dell’ufficio tecnico di Opem Sistemi. L’idea alla base del progetto è quella di azionare il timone attraverso un sistema costituito da motore elettrico brushless e riduttore direttamente calettato sull’asse del timone. A differenza dei modelli al momento presenti sul mercato, durante il normale funzionamento il timone è mantenuto in posizione da un cilindro idraulico controllato da un’elettrovalvola, il quale, all’occorrenza, può agire anche come sistema di governo d’emergenza. L’impianto, quindi, combina i vantaggi della tecnologia elettrica e dell’assistenza idraulica per ridurre consumi ed usura. Per arrivare a tale configurazione si è partiti dalla definizione delle performance richieste all’impianto, da un’analisi degli impianti di timoneria di produzione Opem Sistemi, assieme alla ricerca di prodotti disponibili sul mercato, per arrivare così alla definizione della logica del nuovo sistema. In base a quanto sopra è stato realizzato il dimensionamento dei componenti, nel rispetto delle normative dei registri di classifica, il loro assemblaggio meccanico ed il collegamento del sistema all’ impianto elettrico e a quello idraulico. E’ stata infine realizzata una prova di caso applicativo all’interno di imbarcazioni esistenti. Al fine di valutare la potenzialità di introduzione del prodotto nel mercato, si effettuano alcune valutazioni conclusive, da cui si evidenzia che l’impianto rispetto alle soluzioni esistenti è più sicuro e richiede meno manutenzione. ma con ingombri più elevati che possono renderne l’installazione a bordo di imbarcazioni da diporto meno agevole.

The aim of this thesis is to develop and verify the feasibility of an experimental project conceived by Opem Sistemi S.r.l. which is an electric steering system for pleasure boats over 30 meters, an alternative to the solutions already on the market. The project is carried out with the cooperation and supervision of the technical division of Opem Sistemi. The idea behind the project is to operate the rudder through a system consisting of a brushless electric motor and gearbox directly keyed to the rudder shaft. Unlike models currently on the market, during normal operation the rudder is held in position by a hydraulic cylinder controlled by a electrovalve, which can also act as an emergency steering system if required. The setup, therefore, combines the advantages of electric technology and hydraulic assistance to reduce consumption and wear. In order to achieve this configuration, the first step was to define the required performance of the system, an analysis of the steering systems manufactured by Opem Sistemi, along with research of products available on the market, and thus to define the logic of the new system. Based on the above, the sizing of the components was carried out in compliance with the regulations of the classification registers, as long as their mechanical assembly and the connection of the system to the electrical and hydraulic systems. an application case test inside existing vessels were carried out. In order to assess the potential for introducing the product into the market, some conclusive evaluations are made, showing that the system is safer and requires less maintenanceb compared to existing solutions. However, the larger overall size may make its installation aboard harder.