Ottimizzazione del layout e dei componenti di trasmissioni idromeccaniche

Nella trasmissione idromeccanica la potenza viene trasmessa parte attraverso un ramo a trasmissione fissa e parte attraverso una ramo a trasmissione variabile, costituito da una classica trasmissione idrostatica; le potenze e le velocità dei due rami si sommano in un ruotismo epicicloidale realizzando una variazione continua di velocità, la quale consente migliore guidabilità e di mantenere il motore in condizioni di minimo consumo. Per questo la trasmissione idromeccanica entra in competizione con la trasmissione meccanica tradizionale. Tuttavia, la doppia conversione di energia che si ha nella trasmissione idrostatica abbassa il rendimento dell’intera trasmissione al disotto dei valori tipici delle trasmissioni meccaniche. Quindi, il dimensionamento della trasmissione idromeccanica non deve solo soddisfare le pure esigenze funzionali di velocità e coppie da trasmettere, ma deve individuare quella particolare combinazione che conduce la massimo rendimento. In questa ricerca si è voluto dare una risposta generale a questo problema trasformando il dimensionamento in un problema di programmazione matematica, il cui obiettivo è l’ottimizzazione sia della configurazione della trasmissione sia delle caratteristiche dei componenti interni. Poiché le prestazioni della trasmissione dipendono principalmente dai rendimenti delle due macchine idrauliche, è stato necessario eseguire una sperimentazione per definire alcune leggi di rendimento affidabili da utilizzare all’interno delle procedure di ottimizzazione. Per la risoluzione del complesso problema di ottimizzazione si è fatto uso di un algoritmo di tipo “direct search” basato sul metodo degli sciami, che ha dimostrato una buona velocità di onvergenza.