CAMS è un nuovo programma della Soft-Engine per analizzare, calcolare e costruire camme per azionamento di valvole per motori a 4 tempi. Il software permette anzitutto l'introduzione di profili camma o alzata valvola per punti, dando direttamente le coordinate rilevate dalle macchine a controllo; poi, è possibile progettare camme a profili polinomiale e polydyne (polinomiale + elasticità del sistema + smorzamento). Il CAMS serve per realizzare, analizzare e verificare una nuova camma e di poter conoscerne la dinamica, oppure per analizzare una camma già esistente in tutti i suoi aspetti, importandone l'alzata valvola nel software.

Il software è completamente rinnovato nella sua interfaccia grafica, ed è molto più avanzato rispetto le versioni più datate.

Infatti sono state aggiunte o migliorate molte funzioni, specie per quanto riguarda l'analisi delle curve della sezione "grafici". L'introduzione dati è più semplice, perché, ad esempio, le quote vengono inserite direttamente in uno schema del meccanismo comando camma.

E' inoltre possibile scegliere rapidamente il tipo di comando camma cliccando direttamente sulla sua immagine e scegliere il metodo di calcolo. Infine, il CAMS è compatibile con i più importanti programmi di foglio elettronico, ad esempio Excel.

Il software da la possibilità di inserire l'alzata (valvola o camma)  punto per punto con un  passo desiderato in modo da poter gestire la precisione di calcolo: attraverso una funzione tipica della "reverse engineering", da questi valori di alzata si ricavano le principali grandezze (vedere sotto) e, soprattutto, i valori del profilo camma e le coordinate dei centri di inviluppo di macchine utensili (pattino, fresa finitrice e mola sgrossatrice). Apposite tabelle di dati costruttivi danno i valori del profilo camma e degli inviluppi sia in coordinate X-Y che in coordinate polari.

La finestra principale del CAMS

Quindi una camma di aspirazione o scarico può essere sia progettata "ex novo" secondo modelli di calcolo Polinomiale o Polydine, oppure si può importare una camma esistente per studiarne le prestazioni. Le procedure di importing sono compatibili col formato Excel e testo.

Attraverso un modulo aggiuntivo, infine, è possibile acquisire direttamente il profilo di una camma oppure l'alzata di una valvola attraverso una speciale macchina fornita dalla Soft-Engine in uno speciale pacchetto. I dati misurati saranno trasmessi direttamente alle routine di calcolo del software per poter calcolare tutte le principali grandezze.

Ecco le caratteristiche principali del software:

DATI D'INGRESSO

Il software chiede, prima di tutto, se la camma è di aspirazione o scarico, e  il metodo di calcolo con il quale ogni geometria sarà progettata, che può essere:

• Alzata per punti: l'alzata della valvola (o camma) viene direttamente inserita, importata o misurata (dal sistema di acquisizione) in un'apposita tabella, valore per valore: il software calcola le grandezze principali cinematiche e dinamiche e il contorno camma con inviluppi.

• Polinomiale: in questo caso viene calcolata la cinematica del sistema e quindi il software calcola l'alzata, la velocità e l'accelerazione della camma e della valvola, inoltre crea il profilo della camma e gli inviluppi delle macchine utensili.

• Polydine: in questo caso viene calcolata sia la cinematica che la dinamica della camma. Il software calcola anche le forze, i momenti e le sollecitazioni in gioco nel sistema, oltre naturalmente creare profilo camma e inviluppi.

Le possibili geometrie sono:

RISULTATI

Le grandezze che il software fornisce in uscita sono, sotto forma di grafici e tabelle :

• alzata valvola e camma;

• velocità valvola e camma;

• accelerazione valvola e camma;

• PER BILANCIERE SEMPLICE

  • Forza di contatto;

  • Angolo di rotazione;

  • Eccentricità;

  • Pressione hertziana;

  • Velocità di strisciamento;

  • Velocità di strisciamento x P.Hz;

• PER BILANCIERE A DITO

  • Forza d'inerzia;

  • Forza molla;

• PER PUNTERIA A BICCHIERE

  • Forza d'inerzia;

  • Forza molla;

  • Forza normale;

  • Pressione hertziana;

  • Momento resistente.

Tutte le grandezze principali sono graficate o tabulate in funzione a:

• Angolo totale di manovella (da 0° a 720°), è questo il riferimento più usato dai motoristi. I punti notevoli (PMS, PMI, AA, CA, AS, CS) sono indicati. 

• Angolo di durata (da 0° alla durata della valvola, in  gradi manovella);

• Angolo camma.

Altri calcoli possibili sono:

CALCOLO MOLLE

E' prevista la scelta tra molla singola e doppia per valvole.

Il software chiede, in tutti i casi, l'introduzione di alcuni dati di ingresso, tipicamente:

• Lunghezza molla libera

• Forza alla massima compressione

• Forza a molla precaricata  

• Sollecitazione (a valvola chiusa)

• Sollecitazione (del materiale di lavoro).

Il software fornisce come risultato grafici e tabulati di:

• Lunghezza molla

• Forza molla

• Alzata valvola

Il tutto in funzione dello Schiacciamento della molla.

Inoltre, un'apposita tabella riporta alcuni dati di interesse, quali la forza e sollecitazioni a blocco della molla, il fattore di Wahl, le armoniche di eccitazione e molto altro (vedi le immagini). Tale tabella è interrogabile, nel senso che è possibile in essa reimpostare i dati di ingresso e osservare la variazione nei risultati (opzione: "variazioni").  Vedere il software "SPRING".

CALCOLO AREE

Questa sezione calcola l'area spazzata dal pistone durante il movimento valvole. Ecco i risultati:

• Grafico di Area reale, geometrica e risultante (vs angolo di manovella)

• area massima - area media 

• angle-area (angolo x area media)

• specific-angle-area (angolo x area/cilindrata)

• time-area (tempo di durata fase x area media)

• specific time-area (time-area / cilindrata)

GRAFICI, TABELLE E ALTRE FUNZIONI

Per ogni grandezza calcolata è possibile avere :

• Valore massimo e minimo, lettura valori curva punto per punto con cursore

• Zoom nella zona del grafico interessata

• Gestione scale del grafico, con completa gestione dei colori del grafico

• Comparazione tra differenti progetti CAMS (massimo 6)

• Gestione dell' archivio con creazione di cartelle per raggruppare le prove fatte in una stessa sessione

• Gestione file lunghi

• Tabelle comparative tra progetti diversi

• Settaggio pagina di stampa, con gestione di quali note stampare, logo e area grafico riproporzionabile

• Tabelle di tutte le grandezze calcolate 

• Tabella dei dati costruttivi

Riguardo le tabelle, tutti i tabulati possono essere esportati in modalità Excel, con gestione del passo di visualizzazione. Inoltre, si può scegliere di stampare tutta la tabella o solo alcune colonne o range di valori.

"CAMS": grafico alzata valvola vs angolo di manovella

"CAMS" tabella dati costruttivi

PROFILO CAMMA

Il profilo camma calcolato dal software viene poi mostrato, come in figura:

"CAMS": profilo camma e inviluppo macchina utensile

E' possibile zoomare il profilo, studiare l'andamento delle pressioni sul profilo, vedere la tabella dei dati costruttivi e cambiare l'inviluppo della macchina utensile.

"PROFILING DEVICE": ACQUISIZIONE ALZATA VALVOLA O PROFILO CAMMA 

Come spiegato sopra, è possibile misurare direttamente un profilo camma o un'alzata valvola attraverso un dispositivo, il "PROFILING DEVICE" che si può abbinare al pacchetto software a richiesta. I dati acquisiti saranno poi direttamente comunicati alle routine di calcolo del programma.

GESTIONE "LOBE CENTERS"

Con la funzione "Lobe centers" è possibile variare a piacimento l'angolo di fase (apertura e chiusura) e guardare i valori dell'alzata al PMS, come mostrato nella figura.

"CAMS" - gestione fasi attraverso la funzione "Lobe centers"...

... e il suo effetto sulle camme

COMPATIBILITA'

Tutti i file provenienti dalle vecchie versioni del Cams sono compatibili col nuovo software. 

Inoltre il programma può esportare i dati in formato "4TBASE", in questo modo una camma progettata con "CAMS" può essere direttamente testata nel 4TBASE e inserita nella simulazione dei motori 4T.

Il software inoltre, produce reports in formato TESTO, DOC e HTML. Tutte le tabelle che mostrano risultati sono esportabili in formato EXCEL, mentre quelle che servono per introdurre dati (per esempio introduzione dell'accelerazione di rampa e dell'alzata valvola) hanno la possibilità di importare/esportare il dato dal formato testo.

La massima versione del software (Cams 7.0) esporta i dati costruttivi in formato ISO e DXF per una comunicazione diretta con le macchine utensili.

Questa versione è per camme per punteria a bicchiere, analizzate secondo i metodi di calcolo Polinomiale, Polidyne e Alzata per punti.  Questo programma serve per analizzare e verificare la propria camma e di poter conoscerne la dinamica.Le grandezze che il software fornisce in uscita sono:

• alzata valvola;

• velocità valvola;

• accelerazione valvola;

• forza d'inerzia valvola;

• forza molla;

• disegno camma;

• inviluppo camma;

• area valvole;

• time-area valvola.

E' possibile avere anche grafici di confronto tra la valvola di aspirazione e di scarico con :

• diagramma distribuzione;

• incrocio;

• area valvole.

Inoltre sono disponibili tabelle stampabili, archivio e  dati costruttivi della camma che analizza.

Questa versione comprende analisi e calcolo del profilo camma a comando tipo bilanciere semplice, bilanciere a dito e punteria a bicchiere, analizzate secondo i metodi di calcolo Polinomiale, Polidyne e Alzata per punti. I dati in uscita sono quelli elencati nella presentazione del software, eccetto i dati costruttivi che in questa versione non sono previsti. Infatti si tratta di una versione educational, particolarmente adatta a istituti e università di indirizzo tecnico.

Come la versione 5.0 ma con in più la tabella (supportabile nei vari formati previsti) dei dati costruttivi.

Come la versione 6.0 ma con in più l'esportazione dei dati costruttivi in formato ISO e DXF, per pilotare le macchine utensili.

Questa versione è altamente comoda e professionale perchè vi fornisce il profilo, che si trova (a meno di millesimi di millimetro) tra i svariatissimi (anche 200000), più vicino alla legge di alzata desiderata.