ingegneria

Come si ripara uno pneumatico da 30.000 dollari

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Quando si guida un mezzo da oltre 200 tonnellate più altrettante di carico, le gomme non sono più una semplice interfaccia che trasmette l’energia del motore al suolo. Ma un qualcosa di paragonabile alle fondamenta di un edificio, il sostegno strutturale di un qualcosa d’importante e duraturo. Esse rotolano, eppure, dovrebbero essere immutabili come il trascorrere del tempo. Immaginate quindi la sensazione provata dal pilota nel momento in cui la Fidia ruota si è incrinata, come il marmo del Partenone a seguito di un terremoto greco, e l’intero treno veicolare è parso scivolare verso il basso per un buon mezzo metro, mentre l’aria contenuta all’interno deflagrava con un sibilo possente, rischiando di annichilire chiunque fosse tanto sfortunato da trovarsi lì vicino nel momento dell’incidente: non è raro per simili copertoni, dopo tutto, il raggiungimento di una pressione interna di oltre 100 psi, esponenzialmente superiore a quella di una comune automobile. Ma chi mai avrebbe dovuto trovarsi, sul percorso di trasporto del materiale dal fondo di una miniera, la ruota nella ruota che ospita le ruote? Una metafora estremamente vivida della stessa condizione terrestre: l’acqua che precipita dal cielo, andando a formare i bacini da cui evapora depositando i sedimenti, per poi ritornare sopra grazie all’evaporazione. E il circolo delle materie prime, estratte, usate dall’uomo, quindi trasformate in spazzatura, che ritorna sotto terra in forma di mefitici veleni. Certo, non è propriamente la stessa cosa. E le quattro/sei sculture di gomma vulcanizzata del camion, che gira attorno al pozzo di scavo ed al suo interno, presso la cabina di comando, ospita la ruota dispari del suo volante, attentamente direzionata da colui che ben conosce il suo dovere. FERMARSI! Perché soltanto un altro metro, in queste condizioni, porterebbe al potenziale danneggiamento definitivo dell’oggetto in questione. La quale situazione, visto il suo prezzo unitario, non sarebbe d’interesse per nessuno… Tranne forse il venditore di pneumatici da cava. Il bloccarsi di un Haulpak, come venivano chiamati fino a poco tempo fa per antonomasia tutti questi camion (oggi l’azienda storica continua solamente come marchio in subordine alla giapponese Komatsu) è un’emergenza significativa nella filiera produttiva dell’industria d’estrazione, e non soltanto per l’inerente rallentamento della produzione. Ma sopratutto perché il gigante bloccato sul sentiero, o sia pure nel deposito, costituisce un ingombro notevole che ostacola anche il resto delle operazioni. L’intervento, dunque, dovrà essere immediato e risolutivo.
Tralasciamo per un attimo l’operazione di smontaggio e sostituzione della ruota per rimettere in movimento il gigante, che avremo modo di vedere poco più avanti, ed osserviamo attentamente in che consiste la vera e propria impresa di riparazione del nerastro e fessurato monumento: si tratta di un processo alquanto complicato. Nel video soprastante, in particolare, viene mostrato il processo proposto dall’azienda tedesca REMA TIP TOP, venditrice di una vasta selezione di materiali ed attrezzi concepiti in via specifica per affrontare proprio questa situazione. La scena si svolge all’interno di un’officina, che stando alla maglietta dell’operatore sembrerebbe chiamarsi H&H Industries e dove, a quanto pare, il raggiungimento di un tempestivo risultato viene in qualche modo anteposto al rispetto pedissequo di determinate regole di sicurezza. Nessun respiratore, guanti usati solamente in certe fasi dell’operazione, maniche corte con le braccia ricoperte di schegge di gomma sminuzzata. E figuriamoci i polmoni! Ma resta indubbio che la sicurezza di quest’uomo all’opera, in qualche maniera, controbilanci persino simili trascuratezze, creando un contesto in cui esse vengono smorzate dalla cautela che nasce dall’esperienza. Pensate solamente alle conoscenze pregresse necessarie per la prima fase definita dello skive, in cui costui deve letteralmente scavare con una fresa la parte esterna dello pneumatico, per raggiungere il suo nocciolo nel punto in cui si è formato spontaneamente il foro. Proprio così, formato: qui non stiamo parlando certamente di un chiodo, che tra l’altro, per raggiungere l’altro lato della gomma avrebbe dovuto essere più che altro una spada, bensì del cedimento di un’ammasso di gomma sottoposto a terribili pressioni ogni singolo giorno della sua vita funzionale, finché alla fine, del tutto esasperato, ha detto: “Basta, mi ritiro!” Ma gli oggetti non hanno ALCUN potere decisionale…

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La costruzione di un’elica da oltre 50 tonnellate

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Una scia lunga parecchi metri si estendeva ad inseguire la città. Sopra le onde dell’oceano, un mucchio di metallo pieno di petrolio, o carico di scatole, o pieno di persone in abito da sera. Questa è la natura del trasporto sovradimensionato: non dividere, ma unire con il duro ponte sopra il liscio scafo. Le terre emerse e i continenti, costruendo un filo ininterrotto che è come un viale, dove le strade non esistono e il terreno è un’ombra sul fondale, popolato da creature che non conoscono il concetto di denaro. Così com’era l’uomo, da princìpio. Perché chi aveva mai pensato che dall’Asia più orientale, uno spostamento naturale delle cose fosse fino all’altro capo dell’oceano fino in Nord America, passando per l’Europa e viceversa? Tutto è collegato, questa è una fortuna. Tutto è collegato e questa una sfortuna, qualche volta.
Eppur ciò che resta grande, non importa quali siano le preoccupazioni dell’iter globale, è il metodo scientifico che regge quel sistema, ovvero il mondo tecnologico, l’ingegneria applicata. L’opera di aziende come questa, una filiale della Maersk danese, che forgiano nel fuoco il cuore stesso della situazione. Forgiano: si fa per dire (così, del resto, c’è scritto nel titolo del video, mutuato dal programma di Science Channel “World’s Biggest Shipbuilders”) perché qui siamo di fronte a un tipo di lavorazione totalmente differente, ovvero la fusione con stampaggio, allo scopo di creare un grande oggetto che dire notevole, sarebbe poco. Niente meno che l’elica necessaria per la propulsione della nuova petroliera Tangier, dalla capacità di carico di 50.000 tonnellate. In altri termini, l’ingranaggio stesso che funziona da interfaccia con il mare, all’interno di un sistema di lavoro che si estende per letterali milioni di miglia, lungo l’intera vita operativa del vascello. E non chiedetegli quanti: gli autori del programma, assieme alla compagnia produttrice, restano pronti a garantire sui 124.000.000, essenzialmente cinque volte la distanza dalla Terra alla Luna. In altri termini, alla velocità ragionevole per una nave come questa di circa 30 Km/h, qui stiamo parlando di 800 anni come fossero dei bruscolini. Alcuni sospettano un secondo errore, mentre altri, ragionevolmente, si chiedono se questa cifra non sia quella garantita per l’integrità dell’elica soltanto, non tutta la nave; il che, visti i processi produttivi, potrebbe anche essere del tutto vero. Basta prendere in esame i materiali. O per meglio dire, l’unica e singola lega, di cui è composto il corpo di un tale dispositivo, la quale è classificabile da un punto di vista chimico nella classe dei cuprallumini, un tipo di bronzi nei quali la componente ferrosa in aggiunta al rame è stata parzialmente sostituita col tipico metallo usato in aviazione, dando al composto un’eccezionale resistenza alla ruggine e alla corrosione. Considerate che l’enorme componente, almeno stando alle scenografiche scritte fatte comparire dalla regia nel fumo emesso dal crogiolo fiameggiante, si compone per l’80% di solo rame, facendo immaginare un costo produttivo alquanto impressionante. E la cifra finale in effetti, stando a chi ha visto l’intero episodio, si colloca sull’equivalente di 250.000 dollari, una percentuale tutt’altro che indifferente dell’intero prezzo della nave. Una volta creata la lega in uno stato liquido, portando l’ammasso ad una temperatura di 980 gradi Celsius, si effettua la colata nello stampo costruito in silicati refrattari, con la precisa forma al negativo dell’elica in oggetto a questa produzione. Una progettazione estremamente dettagliata, e simulazioni pregresse, hanno permesso di contrastare la formazione di bolle d’aria, anche in forza della notevole pressione delle forze in gioco. Completata questa fase, viene il periodo di raffreddamento, che dovrà estendersi per un periodo di almeno 5 giorni. Al termine del quale…

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Che succede se si schiaccia con la pressa un chilo d’oro

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Straordinariamente lucido, il lingotto giace sopra al tavolo di lavorazione. Un oggetto di un certo peso, sia fisico che immateriale, e proprio per questo contrassegnato dalla scritta che certifica l’azienda fonditrice, ovvero la rinomata Baird & Co. di Londra. Pensate che se tutto l’oro presente nel mondo fosse radunato in un solo luogo, dandogli la forma di un cubo, tale forma geometrica presenterebbe uno spigolo di soli 20 metri! Questa è l’effettiva rarità del più nobile, duttile e chimicamente invariabile dei metalli. Con molte difficoltà, fin dalle origini del tempo, sarebbe stato possibile individuare una metrica della ricchezza di un governo, una società o persino un singolo individuo. Proprio per questo fa tanto maggiormente impressione questa scena di un folle, per naturale propensione o convenienza, che s’industria con enfasi nel tentativo di distruggere l’oggetto in questione.
“Non si può fare una frittata senza rompere qualche uovo” è un modo di dire apparentemente generico, che in realtà si riferisce ad un particolare aspetto del destino: che le cose belle, tanto spesso, scaturiscano da una necessità universale di sacrificio. Come avveniva per il cercatore nell’epoca del Far West, fida sei colpi al cinturone, che rinunciando a una famiglia, a un pasto caldo ed a tutte le altre pratiche comodità del vivere civile si avviava, gran setaccio sulla sella del fido destriero, fino ai recessi più remoti del Klondike. Sperando di trovare una pepita, LA pepita, che gli avrebbe finalmente permesso di sedersi al tavolo da poker della vita. Per giocarsi tutto, e…E… Adesso facciamo un rapido balzo in avanti. Non è forse vero che Internet, negli occhi dei moderni, è un po’ una sorta di frontiera? E che tutto sia lecito, se necessario, al fine di crearsi un nome, sufficientemente popolare, che consenta a innumerevoli persone di c-cliccare sulle utili pubblicità. Forse proprio per questo, uno degli argomenti più popolari su YouTube è la distruzione sistematica ed organizzata di un qualcosa affinché il grande pubblico, vagando senza meta alla ricerca d’intrattenimento, finisca per premiare proprio coloro che sembrano averne più bisogno. Ma così come il cacciatore di ricchezze nelle terre degli Indiani avrebbe avuto la necessità di stare attento alle sue spalle, nel timore che qualcuno venisse a rubargli il territorio, così tutti coloro che hanno una valida idea sul web, nel giro di poche settimane, devono temere l’immediata imitazione. Ed è così che è successo, a partire dal boom di popolarità di un singolo canale all’inizio del marzo scorso, che online si è palesata l’infinita moltitudine di specialisti del particolare meccanismo qui mostrato: la pressa idraulica, un attrezzo per esercitare enormi gradi di pressioni. Quintali e tonnellate, e tonnellate, concentrate in un singolo cerchio con pochi centimetri di diametro, al fine di trasformare un qualcosa di tridimensionale in una sfoglia piatta, finalizzata ad un impiego ben specifico e altrettanto spesso, difficile da immaginare. Molti sono i compiti metallurgici in cui un simile apparato può trovare applicazione: forgiatura, saldatura, stampaggio, modellazione dei metalli… Ed altrettanti, gli illogici bersagli su cui si sono accaniti gli esperti utilizzatori nel corso di questi lunghi mesi: palle da golf, cuscinetti a sfera, bambole, alimenti, televisori… In una sorta di gara reciproca per primeggiare, nella definizione di “chi” alla fine, fosse disposto a fare la frittata più orribilmente gustosa. Uno scettro che da oggi, in forza di un’assoluta considerazione oggettiva, è stato impugnato dal ragazzo inglese che conduce Crushit, un segmento a cadenza grossomodo quindicinale che si ispira in via diretta all’originale Hydraulic Press Channel della Finlandia, potendo qualche volta vantare un’ottima creatività e fantasia nella scelta di materiali. Ma 40.000 dollari in un solo blocco di metallo a 24 carati, davvero…

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L’elica che non fermava i colpi del Barone Rosso

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Che gli americani avessero una particolare confidenza con le armi da fuoco, questo lo sapevamo molto bene. Eppure qui le circostanze sembrano davvero superare l’immaginazione: due uomini adulti, ma che dico gli Slow Mo Guys, coadiuvati da un’intera squadra tecnica, che parcheggiano sul lato della strada del Nevada e si mettono a giocare con una vera mitragliatrice M60. Una, due, tre raffiche, grosso modo perpendicolari al senso di marcia delle auto di passaggio, sparate da quella che sembrerebbe essere a tutti gli effetti la carlinga di un aeromobile della prima guerra mondiale. O per lo meno, la sommaria riproduzione di una tale cosa. Il tono è spiritoso, divertente, con l’intero video proposto come uno spezzone d’intrattenimento. E diciamo che non è presente esattamente il senso di responsabilità ed attenzione che una simile arma da guerra potrebbe imporre su uno qualsiasi di noi: addirittura per un intero tratto del video Gavin, un fondamentale 50% del duo diventato celebre per la dimestichezza con le videocamere ad alto rateo di FPS (la velocità di cattura delle immagini) sembra perfettamente a suo agio posizionato dinnanzi all’arma da fuoco, con la testa a una distanza di circa 50 cm dalla parte frontale della canna. Almeno siamo in un luogo isolato, o per meglio dire, a tutti gli effetti e letteralmente deserto….
Dietro le strane circostanze c’è in realtà un reale intento sperimentativo, o per essere più specifici di ricostruzione storica, mirato a mostrare al grande pubblico l’effettivo modus funzionale di un dispositivo di cui non molti conoscono la teoria, ed ancora meno hanno visto all’opera fuori dai film e videogiochi. Se ci pensate, vi sarà subito chiaro: nel tipico aereo da combattimento della prima guerra mondiale, che si tratti di un mono, bi o triplano, il motore completo di elica è posizionato frontalmente, con il pilota nel primo terzo della carlinga che opera i comandi e sopratutto, in situazioni di battaglia, deve fare fuoco con le sue mitragliatrici di bordo. E in un epoca in cui ancora non esistevano sistemi elettrici di bordo, mentre persino quelli idraulici erano piuttosto rari, c’era un solo luogo in cui potevano trovarsi le armi succitate: tra l’uomo e l’elica, ove egli potesse ricaricarle, controllarne lo stato meccanico, tentare di sbloccarle a seguito di eventuali inceppamenti. Il che poneva in effetti un problema alquanto significativo: la corsa dei proiettili che nel primo micro-secondo di ogni sparo avrebbero dovuto attraversare lo spazio delicato, entro cui ruotava quello stesso oggetto dalla forma armonica e rotante, generalmente in legno, che serviva a tenere in volo l’aeroplano. La soluzione scelta, come continuò ad avvenire nella maggior parte dei casi per almeno il primo terzo dello scorso secolo, fu di tipo meccanico. Sostanzialmente, si trattò di un sistema che impediva all’arma di sparare nel momento in cui l’elica attraversava il corso della sua mira. Nei fatti, se vogliamo, la sua natura era molto più complessa di così.
Ma prima d’inoltrarci nelle specifiche dell’argomento, finiamo d’osservare all’opera l’eccentrica coppia di scienziati con il camice ed i pantaloni corti. Che nelle battute di apertura si preoccupano di spiegarci come la mitragliatrice usata per l’esperimento non sia una vera Vickers fuoriuscita dalle fabbriche inglesi di circa 80 anni fa, bensì un’arma di tipo contemporaneo, capovolta verticalmente e decorata con una finta canna di raffreddamento ed un mirino d’aviazione piuttosto fedele, quindi posta sopra quel trespolo che vorrebbe ricordare la parte frontale di un Sopwith o di un Fokker di quell’epoca di fuoco e fiamme nei cieli, ovviamente completo di elica rotante, benché a una velocità ridotta. All’inizio della dimostrazione, quindi, l’arma inizia a fare fuoco, mentre l’elica gira vorticosamente, e le telecamere degli Slow Mo Guys fanno il loro dovere: per la prima volta forse nella storia, ci viene dato il privilegio di osservare in alta definizione l’ingranaggio “di sincronizzazione” o “d’interruzione”, come veniva chiamato, all’opera, con un conseguente rateo di sparo abbastanza rapido da non trovarsi a fare a pezzi la sua stessa piattaforma di tiro. Finché inevitabilmente, nel finale, la squadra cede alla tentazione di far fuoco a un ritmo intenzionalmente sbagliato, sforacchiando in quattro punti differenti la povera, incolpevole elica di legno. Anche se personalmente, ho una teoria diversa sul che cosa sia in realtà accaduto…

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