EMCOM

CERCETARI PRIVIND REALIZAREA UNOR ELEMENTE MODU­LARE DIN MATERIALE COMPOZITE PENTRU MARIREA REZISTENTEI LA SOCURI MECANICE A STRUCTURILOR PROTECTIVE ALE CABINELOR MASINILOR MOBILE

ARIA TEMATICA

S/T cf. Anexa 1 : 4.2 - Materiale

REZUMATUL PROPUNERII

Prin proiect se propune realizarea, din materiale compozite, a unor elemente structurale, in con­cep­tie mo­­­­dulara, care sa intre in componenta structurilor protective cu care sunt echipate cabinele masinilor mobile, pentru cresterea capacitatii de rezistenta la socuri mecanice a acestora.

Capacitatea cabinelor de a asigura protectia operatorului uman in cazul solicitarilor prin soc produse prin ras­turnarea masinii, sau prin lovirea cabinei de obiecte in cadere, este unul din cele mai importante cri­terii de performanta ce trebuie satisfacute de masinile si echipamentele mobile a caror exploatare este facuta de un operator uman din interiorul unei cabine plasata pe utilaj.

Daca se admite plasarea in cabina utilajului, in locul operatorului uman, a unui volum conventional, numit volum limita de deformare, prin satisfacerea criteriului de performanta amintit, se intelege nepe­ne­trarea acestui volum de nici un element structural al cabinei sau al structurii sale de rezistenta, deformata in urma impac­tului produs in una din situatiile enumerate mai sus. In acest context, cabina trebuie sa in­deplineasca, si­mul­tan, do­ua functii: functia ROPS (Roll Over Protective Structure) si functia FOPS (Falling Object Protective Structure).

Formele geometrice si dimensiunile elementelor structurale in conceptie modulara, din materiale compo­zi­te, vor rezulta du­pa analiza diverselor modele propuse, in medii de analiza numerica, pe baza unor mode­le de calcul verifi­ca­te si calibrate experimen­tal, cu luarea in considerare a urmatorilor factori:

-     incarcarile maximale propuse de standardele si normele nationale si europene ce reglementeaza executia si agrementarea ROPS si FOPS, functie de natura si masa utilajului;

-     formele constructive si dimensionale ale structurilor protective ce echipeaza cabinele masinilor mobile.

Principalele obiective ale proiectului propus sunt urmatoarele:

·       Realizarea de elemente structurale din materiale compozite, in conceptie modulara, in scopul cres­te­rii capacitatii de rezistenta la solicitari prin socuri mecanice a structurilor protective ale cabinelor masinilor mobile.

·       Extinderea ariei de aplicabilitate a elementelor structurale din materiale compozite, in conceptie modu­la­ra, prin gasirea acelor forme constructive care sa permita utilizarea acestora si in alcatuirea altor struc­turi de rezistenta, destinate preluarii unor socuri mecanice, in timpul indeplinirii rolului lor functional.

·       Crearea un con­sor­tiu puternic in do­me­niul utilizarii materialelor compozite la realizarea elemen­telor structurale de rezistenta, domeniu de mare ac­tualitate, insuficient explorat. Prin conlucrarea organis­melor pro­pu­se sa faca parte din consortiul amintit, va fi posibila acumularea de know-how valoros in acest domeniu de varf, creindu-se premizele altor cercetari privind utilizarea materialelor compozite. Membrii consortiului sunt: Institutul de Cercetari pentru Echipamente si Tehnologii in Constructii-ICECON SA Bucuresti, Universitatea „Politehnica” – Bucuresti, Universitatea „Dunarea de Jos” – Galati, Universitatea „Ovidius” – Constanta si Universitatea „Eftimie Murgu” – Resita.

·       Antrenarea unui numar important de tineri cercetatori in activitati de cercetare in domenii stiintifice si tehnologice de varf, cum este domeniul prezentei propuneri de proiect.

·       Participarea pe baza experientei acumulate la programul PC7 al UE in colaborare cu unitati CD din UE si integrarea in cadrul platformei tehnologice PT4 (Materiale si tehnologii avansate).

RELEVANTA PROIECTULUI

Proiectul propune o abordare noua in ceea ce priveste asigurarea capacitatii de rezistenta la socuri mecanice a structurilor ROPS/FOPS, prin folosirea unor elemente structurale, din materiale compozite.

Prezenta propunere are o relevanta deosebita, prin realizarea urmatoarelor directii de interes:

·       Proiectul se inscrie in obiectivele programului cercetarilor de excelenta prin faptul ca abordeaza un do­meniu reglementat si anume acela al nivelului de securitate al masinilor, in concordanta cu directiva europeana DE 98/37, preluata de HG 119/2004.

·       Conceptia proiectului, desfasurarea si rezultatele finale estimate a fi obtinute, se constituie ca un obiec­tiv esential, cu caracter inovativ, menit sa duca la marirea performantelor de rezistenta la socuri me­canice, atat pentru structurile protective existente, cat si pentru cele noi. Astfel, proiectul se inscrie intr-o ari­e tematica de mare interes, cu impact asupra domeniului reglementat privind protectia vietii si sanatatii omului.

·       Propunerea de proiect este relevanta atat pentru necesitatile stringente ale Romaniei, cat si pentru atin­gerea nivelului de performanta din tarile Uniunii Europeane, asigurandu-se astfel, libera cir­culatie a produselor cu nivel de credibilitate conform documentelor tehnice de referinta privind secu­ritatea masinilor.

·       Se vor realiza elemente structurale in conceptie modulara, usor de aplicat, asigurand cres­terea rezis­ten­tei la socuri mecanice prin adaugarea la elementele existente a unor elemente structurale cu masa mica.

·       Elementele structurale din materiale compozite, rezultate in urma cercetarilor, datorita concep­tiei mo­du­lare, vor putea fi folosite si in cazul altor structuri de rezistenta solicitate prin socuri mecanice, decat cel al structurilor ROPS/FOPS.

·       Nivel ridicat de actualitate si de interes a temei propuse. In acest sens, mentionam ca s-au primit scri­sori (anexate) cu aprecieri favorabile asupra temei si domeniului abordate, atat din tara, cat si din strainata­te. Din tara scrisorile cu aprecieri au venit din partea Ministerului Muncii, Solidaritatii Sociale si Familiei, Ministerul Tran­spor­turilor, Constructiilor si Turismului - Directia Generala de Reglementari Tehnice. Din strainatate, s-au primit aprecieri favorabile din partea PATRAS University – Mechanical & Aeronautical Faculty – Composite Materials Laboratory, Ecole National d’Inginierie de Tarbes Lion – Laboratoire de Genie Productif si Instytut Mechanizacjy Budownictwa i Gornictwa Skalnego Warszawa.
INCADRAREA IN POLITICA NATIONALA IN DOMENIU

Prin realizarea proiectului se considera ca se ating urmatoarele obiective de interes national:

·       cresterea capacitatii sistemului CDI din Romania de a acumula cunostinte, rezultate si experienta de prim rang in domeniul de varf reprezentat de utilizarea materialelor compozite;

·       valorificarea optima a potentialului stiintific de cercetare de inalt nivel existent in Romania;

·       formarea, dezvoltarea, integrarea si consolidarea in domeniul vizat a unei retele de cerce­tare a carui activitate atinge nivelul de excelenta, recunoscut conform normelor internationale;

·       cresterea capacitatii Romaniei de a asigura parteneri performanti in programele de colaborare stiintifica si tehnica si in aliantele tehnologice internationale.

Faptul ca proiectul abordeaza probleme de interes national si european, este atestat si de aprecierile favorabile primite in legatura cu tematica propusa spre abordare prin proiect (vezi pct. 5.1).

CALITATEA PARTENERILOR DIN CONSORTIU

Din consortiu fac parte 1 institut de cercetare puternic, re­cunoscut pe plan national si international in do­me­niu si 4 universitati tehnice cu traditie in dezvoltarea unor programe de cercetare complexe in domeniul temei proiectului sau in domenii conexe:

-        ICECON SA - Institutul de Cercetari pentru Echipamente si Tehnologii in Constructii, cu filiale la Cluj, Timisoara si Braila; recunoscut pe plan intern si international; membru al asociatiilor europene Eurotest, Eurocer-Building si European Acoustics Association (EAA); dispune de singurul stand de incercare ROPS/FOPS din Romania.

-     Universitatea „Politehnica” Bucuresti - cea mai mare universitate politehnica din tara; recunoscuta pe plan intern si international; cercetari in domeniul materialelor compozite.

-     Universitatea „Dunarea de Jos” Galati – una din universitatile mari din Romania; recunoscuta pe plan national si international: abordari prin teze de doctorat si publicatii a domeniului modelarii numerice a compor­tarii structurilor (inclusiv a celor ROPS si FOPS) la solicitari prin socuri mecanice;

-     Universitatea „Ovidius” Constanta – recunoscuta pe plan national si international; dispune de labora­toare adecvate determinarilor experimentale cerute de atingerea obiectivelor proiectului;

-     Universitatea „Eftimie Murgu” Resita – recunoscuta pe plan national si international; dispune de la­bora­toa­re adecvate determinarilor experimentale cerute de atingerea obiectivelor proiectului;

CALITATEA COLECTIVULUI DE CERCETATORI

In cadrul consortiului s-a format un colectiv multidisciplinar de specialisti de varf, acoperind urmatoarele domenii: realizarea materialelor compozite, modelarea numerica a comportarii structurilor solicitate prin socuri mecanice, cercetarea experimentala si virtuala, procesarea volumelor mari de informatii, etc.
EXPERIENTA STIINTIFICA SI MANAGERIALA A DIRECTORULUI DE PROIECT

Directorul de proiect are o vasta experienta stiintifica si preocupari in domeniul studiului experimental si numeric al comportarii structurilor ROPS si FOPS. A participat la elaborarea, in cadrul ICECON, a mai multor proceduri de testare a conformitatii struc­turilor ROPS/FOPS. In ceea ce priveste experienta manageriala, se precizeaza ca a fost director pentru programe de cercetare derulate la ICECON SA Bucuresti.