Motori messi a dura prova

Durante le prossime missioni ExoMars i sistemi di azionamento di maxon motor dovranno essere sottoposti a numerose sollecitazioni come vibrazioni elevate, temperature estreme e forti carichi da impatto. Per questo maxon motor ha un laboratorio di sviluppo interno in cui motori e riduttori sono sottoposti a rigidi test.

Fino a 2500g: è difficile immaginare le enormi forze che agiscono su un oggetto con questo tipo di accelerazione, o, in questo caso, su un sistema di azionamento di maxon motor. Per fare un confronto, un astronauta sperimenta una accelerazione gravitazionale da 3g a 4g in fase di lancio, la media massima nei voli acrobatici è di 8g.

Ora però torniamo sulla Terra. Nel laboratorio di sviluppo di maxon motor nel Canton Obvaldo (Svizzera), motori e riduttori vengono sottoposti a test accurati. Il laboratorio dispone di ogni tipo di attrezzatura tecnica, come camere a vuoto, diversi sistemi per clima-temperatura e un tester degli impatti meccanici. Quest'ultima unità genera i valori g massimi citati sopra per testare la resistenza agli urti dei motori. Il dispositivo è stato appositamente acquistato per i motori maxon HD (heavy duty). Attualmente sono in corso i test dei sistemi di azionamento per la missione ExoMars, o per essere più precisi delle combinazioni di motore-riduttore per gli azionamenti delle ruote del rover.

Nico Steinert, ingegnere sviluppatore di maxon motor, installa un motore HD con un riduttore ExoMars personalizzato nella camera a vuoto.

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Vita utile superiore ai due anni

Il laboratorio è già impressionante di per sé. La stanza per i test di resistenza rappresenta il culmine con le infinite file di scaffali carichi di diversi motori e unità di controllo. Qui vengono testate le durate di utilizzo di oltre un migliaio di motori. Alcuni azionamenti funzionano per più di 20.000 ore. I test vengono controllati quasi ogni giorno dagli ingegneri sviluppatori del laboratorio.

Immersione in olio dei motori

Alcuni motori vengono immersi in bagni d'olio fino a 200 °C per condizioni di prova particolarmente intense. Si tratta degli azionamenti maxon HD sviluppati appositamente per il funzionamento a bagno d'olio. Con delle piccole modifiche possono essere utilizzati anche in aria a 200 °C. Uno degli scenari di applicazione è la trivellazione profonda. Solo i sistemi di azionamento HD sono in grado di resistere alle alte temperature, pressioni estreme e forti vibrazioni in questo ambiente. Test continui sono cruciali per garantire che questi azionamenti funzionino alla perfezione in profondità.

Martin Odermatt, ingegnere sviluppatore di maxon, testa un motore.

I robusti motori maxon sono anche adatti all'uso nell'industria aerospaziale. Il laboratorio ha quindi una camera a vuoto in grado di simulare l'atmosfera tipicamente rarefatta di Marte oltre a generare un vuoto elevato. “Nella camera i motori vengono esposti esattamente alle stesse condizioni ambientali della superficie di Marte. Questo è l'unico modo con cui possiamo garantire al cliente che i nostri azionamenti funzioneranno alla perfezione in questo luogo remoto”, spiega Nico Steinert, ingegnere sviluppatore di maxon motor. L'unità ad alto vuoto dall'aspetto futuristico è stata realizzata appositamente per la missione ExoMars, e verrà utilizzata per testare i motori e i riduttori che saranno usati su Marte nel 2018. La camera può generare pressioni di < 10–6 mbar e temperature comprese tra –150 e +200 °C.

Il laboratorio di sviluppo interno consente a maxon motor di testare accuratamente i propri sistemi di azionamento allo scopo di rilevare e risolvere tempestivamente potenziali problemi. Lo sviluppo dei nostri sistemi di azionamento è quindi una ricerca continua dell'eccellenza e la qualità viene sempre garantita.