Le innovazioni dell’ingegneria agraria per l’agricoltura e la silvicoltura
Il laboratorio di Innovazioni Agro-Forestali promuove il trasferimento tecnologico di innovazioni nei biosistemi produttivi dei contesti agrari e forestali, con particolare riguardo alle specificità dei contesti montani.
Le attrezzature all’avanguardia di AFI-Lab sono utilizzate in progetti di ricerca, ma anche per test di tecnologie e prototipi, con lo scopo di favorire la digitalizzazione dei processi, identificare le soluzioni migliori per incrementare la sostenibilità delle operazioni meccanizzate, nonché di migliorare le condizioni operative degli addetti al settore anche in termini di confort e sicurezza.
Le attrezzature e le competenze multidisciplari del laboratorio, pertanto, trovano impiego in attività di ricerca istituzionale, di ricerca partecipata (per lo sviluppo congiunto di tecnologie con le imprese del settore) e di certificazione di nuove macchine o dispositivi.
Aree di ricerca principali
- Le condizioni di sicurezza dei macchinari, con particolare riguardo alle problematiche legate alle condizioni estreme di montagna
- L’impatto ambientale delle attività agricole, con particolare attenzione all’uso di prodotti fitosanitari nei frutteti
- L’efficienza energetica dei macchinari agricoli, compreso l’uso di combustibili alternativi
- Lo sviluppo di soluzioni tecnologiche per la trasformazione digitale della gestione e per l’automazione dei processi nelle imprese agricole e forestali
Attrezzature del laboratorio
Piattaforma per test di stabilità di unità motrici
Struttura indoor per testare e certificare a scala reale, in un contesto configurabile, le condizioni di stabilità di varie unità motrici (fino a 10 tonnellate). Costituita da una piattaforma rotante (360 gradi) e inclinabile (fino a 55 gradi) formata da 4 pianali.
Galleria del vento per valutare i fenomeni di deriva delle irroratrici
Spazio delimitato da pareti mobili (larghezza 6 m, lunghezza 30 m, altezza 10 m) per analizzare i fenomeni di deriva associati all’uso di irroratrici a scala reale. Contesto di prova semi-campo con possibilità di controllare la velocità del flusso di aria (in moto laminare fino a 5 m/s) grazie a 7 ventilatori aspiranti di potenza elettrica complessiva fino a 170 kW.
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Engine test bench
L’AFI-Lab è dotato di diversi strumenti per misurare le prestazioni del motore.
Sistema di teleferica per il test di carrelli forestali
Struttura di prova indoor per sistemi di esbosco a fune, costituita da una colonna fissa (alta 8 m) e una colonna mobile (alta 6 m) che supportano una fune portante configurabile con pendenza, campata e tensione regolabili. Il sistema può essere utilizzato per testare diversi tipi di carrelli forestali e consente la misurazione in tempo reale della tensione nella fune portante.
Struttura per la prova dei ROPS dei trattori
Struttura indoor per la prova e certificazione dei ROPS (Roll-Over Protective Structures) dei trattori. Il sistema è costituito da una coppia di attuatori elettromeccanici in grado di generare una forza di schiacciamento fino a 200 kN e da un attuatore aggiuntivo per carichi orizzontali (o carichi inclinati fino a 45°) con una capacità fino a 150 kN. Il sistema è inoltre integrato con un sistema ottico di misura della deformazione in tempo reale.
Carrello forestale intelligente
Carrello telecomandato intelligente dotato di due verricelli elettrici per il movimento lungo la fune portante e per il sollevamento del carico. Il carrello integra diversi sensori, tra cui un inclinometro, una cella di carico montata su una puleggia, due sensori di inclinazione per i bracci delle pulegge, un encoder e un sensore ultrasonico per la distanza dal suolo. Il sistema è utilizzato per sviluppare e testare nuove procedure operative e di monitoraggio della sicurezza.
Sistema PDIA per la misura delle proprietà delle gocce basata su immagini
Sistema di analisi di immagini di particelle/gocce (PDIA) Oxford Lasers VisiSize N60 per la misura basata su immagini di diametro, forma, velocità e direzione delle gocce generate da ugelli. Il banco prova simula il circuito idraulico degli atomizzatori agricoli e fornisce statistiche in tempo reale sulla composizione dimensionale delle gocce distribuite. Il sistema può misurare fino a 15.000 gocce al secondo con dimensione minima di 2 µm. Algoritmi di post-elaborazione personalizzati sviluppati internamente consentono un utilizzo innovativo dei dati.
Banchi prova per la caratterizzazione della distribuzione delle macchine irroratrici
I banchi prova sono strutture progettate per caratterizzare la distribuzione verticale od orizzontale del liquido erogato da una macchina irroratrice. Il laboratorio è dotato di banchi prova orizzontali fino a 20 m e di due banchi prova verticali che raggiungono i 4,5 m di altezza, in grado di caratterizzare la distribuzione verticale della macchina con una risoluzione di 10 cm. L’attrezzatura, fornita da Salvarani s.r.l. (Poviglio, IT), è utilizzata anche per attività di certificazione e prova.