Unità esplorativa: sottomarino a pilotaggio remoto ... POSEIDON/TYPHOON... · Abbiamo smontato un...

EAST.COM - REPORT ATTIVITA’ PROGETTO: TYPHOON POSEIDON

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Unità esplorativa: sottomarino a pilotaggio remoto, programmabile.

Gruppo operativo: Amarroy, Chanaoui, Miri, Raia, Todesco

Abbiamo scritto la relazione sul sottomarino con la professoressa Fricano di italiano, durante i mesi in cui abbiamo disegnato il progetto al computer

e poi cominciato a realizzare alcune delle parti in attesa di trovare una ditta che ci stampasse in 3d lo scafo. Nei primi mesi abbiamo preso nota con di

quello che ciascuno di noi faceva in un foglio Excel, giorno per giorno, scrivendo anche quante ore usavamo. Con gli appunti presi su Excel e le foto

abbiamo scritto la relazione, dividendola in tabelle: ogni giorno di lavoro è scritto in una tabella e se più persone hanno lavorato a cose diverse nello

stesso giorno, abbiamo diviso lo spazio in colonne per far vedere come e su cosa lavoravamo in contemporanea. Poi siamo andati in stage (marzo) e i

compagni di seconda meccanici hanno continuato il nostro lavoro, sia in officina sia sulla relazione, scrivendo le loro schede. Alla fine abbiamo inven-

tato degli usi del nostro progetto. Inoltre abbiamo aggiunto un riassunto del lavoro fatto con il professor Baso (matematica e fisica) e il professor

Furlan (inglese).


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DISEGNO TECNICO - TECNOLOGIA MECCANICA - CNC - LAB. TORNERIA - LAB. MECCANICO DIARIO delle ATTIVITA'

16/10/2014

Allievo/i:

Amarroy, Chanoui, Miri, Raia, Todesco

Tema affrontato:

Il gruppo di lavoro ha discusso alcune questioni generali relative al modello di sottomarino da realizzare, in particolare cercando su siti specializzati in ingegneria

meccanica, storia navale e modellistica alcuni esempi da cui trarre ispirazione; ciascun membro del gruppo ha scelto alcune immagini di sottomarini (sia esistenti

che opere di fantasia) da proporre al gruppo. Dal confronto su questo materiale si è deciso di ispirarsi ai grandi sottomarini nucleari sovietici della classe Typhoon.

Lo scambio di idee ha toccato poi alcune questioni tecniche sulla fattibilità del modello: divisione dello scafo in sezioni, impermeabilità, materiali da utilizzare.

Software, strumenti, materiali:

Internet per la ricerca di informazioni ed immagini.

Criticità:

Un problema fondamentale emerso dalla discussione riguarda la difficoltà di realizzare grandi superfici curve complesse.

Soluzioni:

Le idee di massima per la realizzazione dello scafo sono tutte orientate verso due indicazioni operative: la divisione del modello in sezioni ed valutazione della

possibile realizzazione dei pezzi attraverso la stampa 3d.

Confronto con il gruppo:

23/10/2014

Allievo/i:

Amarroy, Frascati, Miri, Raia, Todesco

Tema affrontato:

Abbiamo smontato un modellino di barca telecomandato per studiare il sistema elica-albero motore, i timoni e il funzionamento generale.


Cacciaviti, pinze.

Criticità:

I componenti erano di dimensione molto ridotta; inoltre lo smontaggio e il rimontaggio richiedevanoi una precisissima sequenza di operazioni.

Soluzioni:



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24/10/2014

Allievo/i:

Amarroy e Todesco

Tema affrontato:

Abbiamo trovato delle immagini con i disegni delle sezioni del sottomarino classe Typhoon da internet, ed abbiamo usato AutoCad per ricalcarle. Le curve ottenu-

te, importate in Solidworks su diversi piani, permetteranno poi di estrudere un modello complesso molto simile, nelle proporzioni e nel disegno, al battello reale.


Internet, AutoCad, Solidworks.

Criticità:

Non avevamo mai usato AutoCad ed è stato necessario, come prima cosa, imparare i rudimenti del programma; il ricalco delle sezioni, a causa di un'immagine di

base di media risoluzione, ha richiesto molto lavoro e molta pazienza: per non creare curve eccessivamente complesse si è deciso di usare sequenze di archi, an-

che se lo strumento non consentiva di seguire agevolmente le curve delle sezioni dello scafo.

Soluzioni:

Per ricalcare in modo adeguato le sezioni, senza creare spline troppo complesse, abbiamo usato sequenze di archi; di ciascuna sezione è stata disegnata la metà,

per poi specchiarla sull'asse di simmetria verticale.


27/10/2014

Allievo/i:

Amarroy, Raia

Tema affrontato:

Abbiamo continuato a ricalcare le sezioni.


Internet, AutoCad .

Criticità:

Complessità delle curve e scarsa risoluzione dell'immagine di base.

Soluzioni:


Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Abbiamo finito di ricalcare le sezioni; inoltre, utilizzando un'altra immagine di

disegni tecnici dei sottomarini classe Typhoon, abbiamo ricalcato le viste supe-

riore e laterale del sottomarino. Questi disegni sono stati poi rapportati tra lo-

ro, scalandoli tutti in scala 1:100 rispetto le dimensioni reali. Le dimensioni del-

le sezioni sono state trascritte in un foglio di calcolo Excel con il quale sono sta-

te studiate diverse combinazioni di rapporti dimensionali, allo scopo di decidere

le dimensioni di riferimento per il nostro progetto.


Autocad, Excel.

Criticità:

Lavorando con sezioni ricalcate abbiamo ottenuto numerose curve complesse

(22 sezioni solo per lo scafo), multicentriche, con dimensioni a molti decimali;


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abbiamo cercato di trovare un metodo per semplificare l'irregolarità di queste

misure, mantenendone le proporzionalità, senza però riuscirci.

Soluzioni:

Alla fine abbiamo deciso di utilizzare le sezioni così come erano state disegnate,

scalandole tutte al 100 rispetto la lunghezza reale del sottomarino; quando poi

lavoreremo sul modello 3d faremo in modo che la sezione interna risulti più re-

golare nelle misure e nelle forme, per agevolare gli accoppiamenti tra le parti.


30/10/2014

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho eseguito il rilievo e disegnato il modello 3d dei

motori Johnson che abbiamo previsto di utlizzare

per il nostro modello.


Solidworks.

Criticità:

Le misure ridotte dell'ingranaggio sull'albero del

motore e alcune forme articolate hanno richiesto

molto tempo per essere rilevate e disegnate.

Soluzioni:

Ho deciso di semplificare alcuni particolari, rappre-

sentandone l'ingombro di massima.


Il problema del rilievo dei particolari molto piccoli e

complessi è stato discusso con i compagni che sta-

vano disegnando le pompe, così da decidere nello

stesso modo su come procedere.

Allievo/i:

Amarroy

Tema affrontato:

E' stato necessario ritoccare alcune delle sezioni di-

segnate; inoltre ho ricalcato le sezioni della torre del

sottomarino, scalandole e rapportandole con quelle

già disegnate.


AutoCad.

Criticità:

Soluzioni:


Allievo/i:

Miri, Todesco

Tema affrontato:

Abbiamo rilevato e disegnato il modello 3d delle

pompe da utilizzare per il sottomarino: le pompe

sono pompe della benzina della Fiat Punto modello

base, già recuperate in autodemolizione.


Solidworks.

Criticità:

Abbiamo avuto qualche difficoltà nella misurazione

dei particolari più piccoli, vista anche la complessità

di alcune forme come gli innesti in plastica per i tu-

bicini di scarico.

Soluzioni:

Abbiamo deciso di semplificare alcuni particolari,

rappresentandone l'ingombro di massima.


Il problema del rilievo dei particolari molto piccoli e

complessi è stato discusso con il compagno che sta-

va disegnando il motorino Johnson, così da decidere

nello stesso modo su come procedere.


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3/11/2014

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho iniziato a cercare in internet come funzionava un'elica marina, accorgendomi che sono parti meccaniche estremamente complesse; ho provato a modellare in

3d alcune forme curve complesse per capire come poterle realizzare.


Solidworks, internet.

Criticità:

Il funzionamento di un elica navale, in particolare le caratteristiche geometriche (grado di inclinazione delle pale, numero e forma delle pale, sezioni) dipendono

da moltissime variabili legate alla tipologia di nave; la teoria matematica sulla geometria delle eliche è troppo complessa. Inoltre la modellazione in Solidworks di

forme curve sviluppate nello spazio è molto complicata.

Soluzioni:

In internet abbiamo trovato dei modelli 3d di eliche navali già realizzati; studiandone uno, cui era allegato un tutorial per Solidworks, siamo arrivati a determinare

una sequenza di funzioni per modellare, pur con qualche semplificazione, un'elica marina.


6/11/2014

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho elaborato alcune varianti del modello 3d dell'elica realizzata, studiando al-

cuni nuovi comandi di Solidworks.


Solidworks.

Criticità:

Soluzioni:


Allievo/i:

Amarroy, Todesco

Tema affrontato:

Dovendo occuparci di studiare il sistema degli alberi motore per il sottomarino,

abbiamo iniziato con il progettare un elemento di raccordo tra il motore Jo-

hnson (dotato di ingranaggio sul mozzo) e l'albero di trasmissione.


Solidworks.

Criticità:

Soluzioni:


Abbiamo chiesto al compagno che si era occupato del rilievo del motore di veri-

ficare le dimensioni dell'ingranaggio.


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17/11/2014

Allievo/i:

Amarroy, Todesco

Tema affrontato:

Abbiamo rilevato e disegnato il modello 3d di un

piccolo servomotore da utilizzare nei movimenti dei

timoni del sottomarino. Successivamente abbiamo

iniziato a progettare un giunto cardanico, guardan-

do in internet e studiando il giunto di una chiave a

snodo.


Solidworks

Criticità:

Abbiamo incontrato qualche difficoltà nel rilevare la

piccola aletta del servomotore e nel comprendere il

funzionamento del giunto cardanico.

Soluzioni:


Allievo/i:

Chanoui

Tema affrontato:

Dovevo studiare una soluzione per collegare due

timoni orizzontali di prua ad un servo motore.


Solidworks.

Criticità:

Trovare una soluzione per trasmettere il moto crea-

to dal motorino ai due timoni.

Soluzioni:

Ho avuto l’idea di creare un dispositivo con ingra-

naggi per trasmettere le rotazioni ma non questa

soluzione è troppo complicata sia da progettare che

da realizzare. Quindi abbiamo pensato di usare dei

dischetti forati collegati tra loro da sottili barre di

trasmissione.


Allievo/i:

Miri, Raia

Tema affrontato:

Abbiamo cercato di capire come dividere in due par-

ti la grande sezione centrale del sottomarino, in

modo tale da poterlo aprire per montare tutti i di-

spositivi principali del modello. Successivamente

abbiamo iniziato a ragionare su come svuotare l'in-

terno dello scafo.


Solidworks.

Criticità:

Il problema principale è stato pensare una divisione

che permettesse poi di aprire e richiudere facilmen-

te le due parti, pur garantendo l'impermeabilità del-

lo scafo. Lo svuotamento interno inoltre richiede

una attenta valutazione sullo spessore dello scafo,

cui si deve affidare il fissaggio tra le parti.

Soluzioni:


24/11/2014

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho studiato un primo blocco in cui inserire e fissare, al centro del modello, i

motori per le eliche e le due pompe di pescaggio.


Solidworks.

Criticità:

Il blocco deve essere posizionato e fissato in qualche modo allo scafo.

Soluzioni:

Allievo/i:

Chanoui, Miri

Tema affrontato:

Dovevamo disegnare le parti e verificare l'insieme del sistema a dischetti forati

ideato per far muovere i timoni di prua.


Solidworks.

Criticità:

Le dimensioni ridotte dei timoni (e di conseguenza degli alberi dei timoni) e del

servomotore hanno reso complesso la verifica degli elementi.


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Soluzioni:


27/11/2014

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho continuato a sperimentare lo svuotato la sezione centrale, disegnando e verificando il sistema di fissaggio (mediante viti) della parte superiore ed inferiore.


Solidworks.

Criticità:

Lo spessore dello scafo, dovendo permettere la realizzazione di fori filettati almeno M5, risulta eccessiva.

Soluzioni:


1/12/2014

Allievo/i:

Miri, Raia

Tema affrontato:

Abbiamo tentato un altra soluzione per unire le par-

ti inferiore e superiore della sezione centrale del

sottomarino, perché dovevano risultare comunque

sigillate. Per risolvere il problema di un scafo troppo

spesso, abbiamo disegnato delle costole lungo le

due sezioni, e su ogni costola abbiamo eseguito un

foro filettato per avvitare le due parti insieme, e-

ventualmente frapponendo una guaina in gomma

comprimibile.


Solidworks.

Criticità:

Il problema rimaneva quello di collegare le due parti

Allievo/i:

Chanoui

Tema affrontato:

Ho cominciato a studiare il sistema di comando per i

timoni di poppa.


Solidworks.

Criticità:

Non riuscivo a trovare il sistema per collegare un

unico servomotore per i due timoni verticali, fuori

asse tra loro.

Soluzioni:

Scartata la soluzione degli ingranaggi perché difficili

da realizzare con i nostri mezzi ho optato per ripro-

vare con il sistema di collegamento tramite dei di-

schetti già utilizzato per i timoni di prua.

Allievo/i:

Amarroy, Todesco

Tema affrontato:

Abbiamo realizzato in Solidworks un raccordo che

serva ad agganciare il raccordo fissato all'ingranag-

gio dei motori con l’albero motore; entrambi gli e-

lementi dovranno prevedere l'uso di grani per ga-

rantire una buona connessione. Inoltre abbiamo ini-

ziato a studiare un blocco per alloggiare i motori Jo-

hnson.


Solidworks.

Criticità:

Soluzioni:



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dopo averle svuotate, con uno spessore ridotto che

non permetteva di realizzare fori filettati.

Soluzioni:



10/12/2014

Allievo/i:

Amarroy, Todesco

Tema affrontato:

Abbiamo riflettuto su come realizzare un blocco

motore per collocare i motori nel sottomarino, con

l'attenzione di prevedere anche un sistema di raf-

freddamento.


Solidworks.

Criticità:

Un problema fondamentale è stato quello di come

tenere bloccati in sede i motori, in modo che non

scivolassero.

Soluzioni:

Abbiamo realizzato dei denti sul blocco motore in

coincidenza con alcune rientranze dei motori Jo-

hnson.


Allievo/i:

Miri, Raia

Tema affrontato:

Abbiamo studiato il metodo per svuotare il codino e

il modo per collegare tra loro le sezioni dello scafo,

utilizzando anelli di raccordo o incastri diretti.


Solidworks.

Criticità:

Il problema principale è stato svuotare il codino

perché era molto piccolo e rischiavamo di togliere

parti necessarie ad agganciare i perni di movimento

dei timoni di poppa. La funzione di svuotamento au-

tomatico non si poteva usare.

Soluzioni:

Abbiamo seguito le linee del codino e disegnato una

sequenza di superfici di taglio da utilizzare con una

funzione apposita di Solidworks.


Allievo/i:

Chanoui

Tema affrontato:

Ho continuato a studiare il sistema di comando per i

timoni di poppa.


Solidworks.

Criticità:

La sezione di poppa presenta delle geometrie molto

complesse che rendono difficile collocare e far lavo-

rare i servomotori.

Soluzioni:


15/12/2014

Allievo/i:

Amarroy, Todesco

Tema affrontato:

Abbiamo lavorato ancora al blocco motori, come prima cosa abbiamo rilevato e disegnato il modello 3d di una ventola di raffreddamento da PC, pensando poi di

collocarla sopra uno scanso tra i due motori.


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Solidworks.

Criticità:

Viste anche le dimensioni della ventola, non riuscivamo a capire il modo migliore per posizionare la ventola e favorire il passaggio dell’aria.

Soluzioni:


16/12/2014

Allievo/i:

Chanoui, Miri

Tema affrontato:

Abbiamo studiato l'anello di collegamento tra la prua con la parte centrale del sottomarino, posizionando adeguatamente i fori per i bulloni.


Solidworks.

Criticità:

Il problema fondamentale è stato creare una sede adeguata sia sulla prua che sulla sezione centrale, in modo che unendo le due parti non rimanessero vuoti dove

potesse infiltrarsi l'acqua.

Soluzioni:


22/12/2014

Allievo/i:

Amarroy

Tema affrontato:

Ho lavorato ancora al blocco motori, creando una variante più complesse del

blocco precedente.


Solidworks

Criticità:

Garantire il passaggio di un buon flusso d'aria contro i due motori, tenendoli

contemporaneamente fissi nella loro sede.

Soluzioni:

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho studiato un sistema di appoggi per l’inserimento dei tank di allagamento del

sottomarino.


Solidworks.

Criticità:

Non avendo ancora concluso i calcoli teorici sui pesi necessari, non è stato pos-

sibile avere un'idea precisa delle dimensioni dei tank necessari ad affondare il

modello.


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Confronto con il gruppo: Soluzioni:

Intanto abbiamo lavorato con i tank più grandi possibili in relazione allo spazio

disponibile.


15/1/2015

Allievo/i:

Raia, Peliccioli

Tema affrontato:

Abbiamo realizzato gli elementi di raccordo tra motore ed albero-motere progettati dai compagni..


Tornio, truschino.

Criticità:

Soluzioni:


19/1/2015

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho continuato a studiare il posizionamento, all'interno del sottomarino, dei motori, del blocco motori, delle pompe e dei tank di allagamento, ipotizzando una se-

rie di setti interni da agganciare alle costole.


Solidworks.

Criticità:

Il disegno dei setti interni, dovendo seguire la sezione interna e dovendo agganciarli alle costole, ha richiesto una continua verifica dimensionale con i modelli del-

lo scafo.

Soluzioni:



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21/1/2015

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho elaborato un nuovo blocco in cui alloggiare i motori Johnson e le due pompe di pescaggio del sottomarino; inoltre ho ristudiato la sezione di svuotamento ge-

nerale della sezione centrale, per renderla più semplice e regolare. Di conseguenza ho dovuto rivedere la sezione, il numero e il dislocamento delle costole.


Solidworks.

Criticità:

La sezione di svuotamento iniziale seguiva, nelle parti laterali, la curva dello scafo (così come, di conseguenza, le costole). In questo modo, i setti su cui appoggiare

i tank e le pompe, nonché il blocco motore, potevano appoggiare sull'unica superficie piana del fondo, senza nessun punto di fissaggio laterale.

Soluzioni:

Ridisegnando la sezione di svuotamento principale (e le costole) con le parti laterali verticali, perpendicolari al fondo, si è creato nella sezione centrale del sotto-

marino, un parallelepipedo parziale molto più comodo per alloggiare i componenti necessari.


2/2/2015

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Visto che il problema del comando dei timoni a poppa era rimasto irrisolto, ho studiato, attraverso un tutorial in internet, una procedura per modellare delle cop-

pie coniche da stampare in 3d.


Solidworks.

Criticità:

La geometria delle coppie coniche, per poter funzionare adeguatamente, è molto complessa.

Soluzioni:

In internet ho trovato un esempio, spiegato passo passo, per modellare una coppia conica da adattare poi alle nostre esigenze.



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4/2/2015

Allievo/i:

Raia, Peliccioli

Tema affrontato:

Abbiamo realizzato, con il professor Cattacin, alcune lavorazioni preparatorie per il prototipo di sottomarino; in particolare abbiamo forato un tubo in PVC per in-

nestare le pompe di pescaggio, tagliato e sagomato dei tubi in plastica per collegare le pompe di espulsione dell'acqua all'esterno del tubo.


Trapano a colonna , seghetto per taglio tubazioni, phon industriale.

Criticità:

Sagomare i tubi in plastica riscaldati si è rivelato abbastanza complesso: la curva a 90° infatti tendeva a strozzare il tubo.

Soluzioni:


12/2/2015

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho iniziato a revisionato tutto il progetto per risolvere alcune interferenze ed anomali, in particolare tutti i setti interni, i sistemi di posizionamento tank, pompe e

motori.


Solidworks.

Criticità:

Soluzioni:


16/2/2015

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Continuando nella revisione generale del progetto, ho ri-progettato tutti i setti interni a partire da un unico setto standard generale, in modo da uniformare la po-

sizione dei fori di aggancio e la sezione.



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Solidworks.

Criticità:

Soluzioni:


1/4/2015

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho realizzato dei prototipi di raccordi per l'albero motore più piccoli rispetto quanto progettato, per valutare le dimensioni minime che era possibile ottenere con

le nostre attrezzatura.


Tornio, trapano a colonna.

Criticità:

Soluzioni:


8/4/2015

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Dopo aver riflettuto sulle fasi di lavoro, ho realizzato al tornio il perno prototipo da cui ricavare la testa del giunto cardanico dell'albero motore.


Solidworks, tornio.

Criticità:

Soluzioni:


9/4/2015

Allievo/i:

Amarroy, Chanoui, Miri, Raia

Allievo/i:

Mulzer, Raia


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Tema affrontato:

Oggi abbiamo iniziato l'esecuzione dei raccordi per i perni degli alberi motore e

abbiamo lavorato i perni che devono essere agganciati ai giunti cardanici. Io e i

miei compagni di lavoro abbiamo organizzato “una catena di montaggio “: io e

Miri realizzavamo i raccordi mentre Chanoui li forava al tornio. Todesco traccia-

va i fori per i grani e i 4 fori sulle flange.


Tornio, trapano a colonna, truschino.

Criticità:

Le difficoltà fondamentale è stata quella di tracciare i fori sulle flange, viste le

ridotte dimensioni, e soprattutto quella di eseguire i fori stessi poiché è stato

molto complesso tenere in morsa raccordi tanto piccoli.

Soluzioni:

A causa di alcuni errori di tracciatura e foratura abbiamo dovuto rifare alcuni

elemento.


Tema affrontato:

Poiché i nostri compagni avevano sbagliato a forare i raccordi per i giunti car-

danici, abbiamo dovuto rifarli tutti. Inoltre è stato necessario aggiornare i dise-

gni dei progetti.


Tornio, Solidworks.

Criticità:

Soluzioni:


10/4/2015

Allievo/i:

Peliccioli, Raia

Tema affrontato:

Abbiamo finito i perni per i giunti cardanici, iniziando a forare la testa del giunto; questa lavorazione è ò'ultima prima di poter lavorare e finire i giunti al CNC.


Tornio.

Criticità:

Soluzioni:


11/4/2015

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:


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Abbiamo rifinito i fori di testa sui perni dei giunti cardanici per rendere piatta la base del foro eseguito con la punta da trapano.


Tornio.

Criticità:

Il problema principale è stato quello di riuscire a centrare la fresa sul tornio.

Soluzioni:

Usando il tornio come fresa, cioè fissando la fresa sul mandrino e fissando fin dall'inizio il porta-utensile all'altezza giusta, non era più stato necessario centrare la

fresa ogni volta.


15/4/15

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho revisionato e messo in tavola il

progetto dell'albero motore preve-

dendo di inserirlo in un tubo in PVC,

che dovrebbe lavorare accoppiato a

quello già realizzato e collaudato, stu-

diando gli elementi a parallelepipedo

per giunti cardanici: Ho realizzato an-

che un prototipo di questo elemento

di collegamento.


Solidworks, fresa.

Criticità:

Soluzioni:


Allievo/i:

Amarroy, Chanoui, Gazzetta, Todesco

Tema affrontato:

Abbiamo continuato a lavorare sui

raccorid dell'albero motore, eseguen-

do la tracciatura e i fori sulle flange.


Truschino, trapano a colonna.

Criticità:

Abbiamo avuto la stessa difficoltà

dell'altra volta, legata alle piccole di-

mensioni degli elemento.

Soluzioni:


Allievo/i:

Frascati, Pellicioli

Tema affrontato:

Abbiamo tagliato da una barra Ø140

una serie di dischi da utilizzare per il

prototipo di sottomarino.


Seghetto automatico da tranceria.

Criticità:

Soluzioni:


Allievo/i:

Favaretto

Tema affrontato:

Ho iniziato a sfacciare e sgrossare i di-

schi Ø140 per provare ad inserirli nel

tubo in PVC.


Tornio

Criticità:

Soluzioni:


16/4/15

Allievo/i:

Amarroy, Chanoui, Miri, Todesco

Allievo/i:


Allievo/i:

Raia

Allievo/i:

Frascati, Mulzer


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Tema affrontato:

Poiché i raccordi per l'albero motore

eseguiti in precedenza risultavano

tutti inutilizzabili a causa dell'errata

esecuzione dei fori di giunzione sulle

flange, abbiamo iniziato a rifare tutto

il lavoro.


Tornio.

Criticità:

Per il momento, viste le difficoltà di

tracciatura e foratura, abbiamo sospe-

so quelle lavorazioni.

Soluzioni:


Tema affrontato:

Abbiamo iniziato la sequenza di fora-

tura pe realizzare la sede dei motori

nel disco maggiore.


Trapano a colonna.

Criticità:

Soluzioni:


Tema affrontato:

Dopo aver finito al CNC le teste di due

giunti cardanici, ho montato e collau-

do il primo giunto cardanico. Superato

il collaudo ho comincio a tagliare e la-

vorare gli elementi parallelepipedi per

i giunti.


CNC, seghetto, lime, trapano a colon-

na.

Criticità:

Soluzioni:


Tema affrontato:

Abbiamo eseguire al CNC le lavorazio-

ni per rifinire le teste dei giunti carda-

nici.


CNC

Criticità:

Poiché i diametri dei perni non erano

regolari, abbiamo dovuto centrarli

manualmente uno per uno, utilizzan-

do il tastatore e calcolando di volta in

volta, dopo il fissaggio in morsa, l'ef-

fettivo diametro risultate,

Soluzioni:


17/4/15

Allievo/i:

Costantini, Mulzer

Tema affrontato:

Come prima cosa abbiamo pulito due tubi in PVC Ø140, tagliandoli alla stessa

lunghezza; uno dei due tubi poi, da utilizzare a fini dimostrativi, è stato "aperto"

tagliando longitudinalmente un terzo della sezione. Abbiamo poi iniziato a

preparare, dopo che erano già stati tagliai da una barra da 140, una serie di di-

schi di acciaio; i pezzi andranno sgrossati, sfacciati, e centinati, portandoli tutti

a ∅134, controllando man mano che ciascuno entri con una certa precisione in

un tubo in pvc: questi dischi infatti dovranno servire come setti interni per alli-

neare gli alberi motore nel prototipo di prova per i sistemi di propulsione del

sottomarino. Questo tubo verrà agganciato ad un tubo più grande con quattro

pompe interne (2 di aspirazione, 2 di espulsione) con cui si è già collaudato il

sistema di immersione ed emersione del sottomarino. Dopo aver lavorato il di-

sco di spessore maggiore, siamo passati in laboratorio meccanico per continua-

re a forare (fino a punta ∅33) le sedi dei motori di ∅37.

Allievo/i:

Avram, Berisha, Russo, Tricolici

Tema affrontato:

Abbiamo rifinito a mano una serie di pezzi stampati con l stampante 3d, in par-

ticolare le eliche per il sottomarino a 4 e 7 pale.


Carta vetrata, lime.

Criticità:

Il materiale e le ridotte dimensioni di alcuni elementi hanno richiesto grande

attenzione e cautela.

Soluzioni:



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Tornio parallelo, trapano a colonna.

Criticità:

Soluzioni:


20/4/15

Allievo/i:

Amarroy, Chanaoui, Miri, Todesco

Tema affrontato:

Abbiamo continuato a rifare i raccordi per l'albero

motore; con l'aiuto del professor Rossi, cambiando

metodo di lavoro, abbiamo forato la flangia di un

raccordo da utilizzare come maschera di riferimen-

toper gli altri; infilandoli su un perno di allineamen-

to e tenendoli fermi con una tenaglia, è stato così

possibile eseguire su tutti i pezzi fori perfettamente

allineati.


Trapano a colonna, tornio.

Criticità:

Soluzioni:


Allievo/i:

Costantini, Mulzer

Tema affrontato:

Abbiamo continuato la preparazione dei dischi in

acciaio da ∅140 per i setti interni del prototipo del

sottomarino (sgrossatura a diametro, sfacciatura).



Criticità:

Soluzioni:


Allievo/i:


Tema affrontato:

Abbiamo aiutato i compagni nel lavoro di rifacimen-

to dei raccordi e dei perni per i giunti cardanici.



Criticità:

Soluzioni:


21/4/15

Allievo/i:

Chinellato, Favaretto

Tema affrontato:

Abbiamo aiutato i compagni nel lavoro di rifacimento dei raccordi per gli alberi

motori.


Tornio.

Allievo/i:

Costantini, Mulzer

Tema affrontato:

Abbiamo continuato la preparazione dei dischi in acciaio da ∅140 per i setti

interni del prototipo del sottomarino (sgrossatura a diametro, sfacciatura).




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Criticità:

Soluzioni:


Criticità:

Soluzioni:


22/4/15

Allievo/i:

Amarroy, Chanaoui, Miri, Todesco

Tema affrontato:

Abbiamo continuato a rifarei raccordi per gli alberi motori.



Criticità:

Soluzioni:


Allievo/i:

Costantini, Mulzer

Tema affrontato:

Abbiamo concluso la preparazione dei dischi in acciaio da ∅140 per i setti in-

terni del prototipo del sottomarino (sgrossatura a diametro, sfacciatura).


Tornio parallelo, trapano a colonna.

Criticità:

Soluzioni:


23/4/15

Allievo/i:

Amarroy, Chanoui, Miri, Todesco

Tema affrontato:

Abbiamo concluso il rifacimento dei raccordi per gli

alberi motori.



Criticità:

Soluzioni:


Allievo/i:

Mulzer

Tema affrontato:

Ho finito le lavorazioni al CNC sui giunti cardanici.


CNC.

Criticità:

Centratura dei perni.

Soluzioni:


Allievo/i:

Chinellato

Tema affrontato:

Ho realizzato l'ultimo perno per i giunti cardanici da

rifinire al CNC.


Tornio.

Criticità:

Soluzioni:



19

27/4/15

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho revisionato nuovamente il progetto per i setti e il

posizionamento dei tank e delle pompe nel sotto-

marino, dopo sostanziali modifiche apportate al

blocco motori e all'inserimento degli alberi motore

nel complessivo.


Solidworks.

Criticità:

Soluzioni:


Allievo/i:

Todesco

Tema affrontato:

Ho rilevato e disegnato in 3d delle ventoline di raf-

freddamento di dimensioni minori rispetto a quelle

previste inizialmente; queste ventoline si adattano

meglio alle dimensioni e allo spazio del blocco mo-

tori.


Solidworks.

Criticità:

Soluzioni:


Allievo/i:

Amarroy

Tema affrontato:

Ho iniziato a rifinire al CNC le sedi dei motori nel di-

sco ∅140 .


CNC.

Criticità:

Il problema principale è stato quello di allineare il

disco sul mandrino del CNC.

Soluzioni:


28/4/15

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho concluso la realizzazione dei piccoli parallelepipedi di giunzione per le teste dei giunti cardanici; successivamente ho centrinato al CNC i dischi ∅140, li ho fora-

ti, ed ho eseguito le bronzine in nylon per gli alberi motore.


Tornio, CNC, trapano a colonna, lime.

Criticità:

Soluzioni:


29/4/15

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho continuato i fori sui dischi

Allievo/i:

Todesco

Tema affrontato:

Ho ricontrollato un program-

Allievo/i:

Amarroy

Tema affrontato:

Ho maschiato i fori sui raccor-

Allievo/i:

Chanoui, Miri

Tema affrontato:

Abbiamo tornito barre di

Allievo/i:

Giacomazzo

Tema affrontato:

Dopo aver incartato attenta-


20

∅140, compresi i fori sulle

bronzine in nylon per gli alberi

motore; ho anche iniziato le

sedi per i paraolio.

Software, strumenti, materia-

li:

Trapano a colonna.

Criticità:

Soluzioni:


ma al CNC che non eseguiva

correttamente la contornatu-

ra prevista.

Software, strumenti, mate-

riali:

Solidworks, Cimco5.

Criticità:

La contornatura prevedeva

molte curve continue, e pro-

babilmente una quota è stata

letta male.

Soluzioni:

Ho trovato l'errore e l'ho cor-

retto.


di tra motore e albero.


li:

Maschi.

Criticità:

Soluzioni:


∅7.75 e ∅5 per assemblare

gli alberi motori.


li:

Tornio.

Criticità:

Lavorando con diametri così

ridotti i perni si piegano e non

si riesce ad eseguire lavora-

zioni accurate.

Soluzioni:

Abbiamo pensato di utilizzare

perni ∅8 e ∅6, già disponibili,

allargando leggermente i fori

sui raccordi.


mente le componenti elettri-

che, ho colorato a spray i tubi

dei prototipi del sottomarino.


li:

Pittura spray.

Criticità:

Soluzioni:


30/4/15

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho concluso i fori sui dischi ∅140 e le sedi per i pa-

raolio. Con professor Pellizzon abbiamo eseguito le

lavorazioni finali sul disco di maggior spessore, dove

le sedi dei motori erano ferme ad un foro eseguito

con punta ∅33; utilizzando una punta ∅37 fissata

sul mandrino del tornio e bloccando i dischi sulla

torretta portautensili, abbiamo allargato i fori. Suc-

cessivamente abbiamo montato tutto il sistema de-

gli alberi motori, alloggiandolo dentro il tubo PVC

dimostrativo.


Trapano a colonna, tornio.

Allievo/i:

Amarroy, Chanoui, Miri

Tema affrontato:

Abbiamo rifinito tutti i raccordi realizzati, con la

tracciatura, la foratura e la maschiatura dei grani di

fissaggio; poiché un raccordo è andato perduto, è

stato necessario rifarlo.


Tornio, trapano a colonna, truschino.

Criticità:

Soluzioni:


Allievo/i:

Giacomazzo

Tema affrontato:

Ho colorato a spray tutti i raccordi degli alberi moto-

re.


Pittura spray.

Criticità:

Soluzioni:



21

Criticità:

La lavorazione delle sedi dei motori si è rivelata par-

ticolarmente complessa e mal gestita (a causa

dell'urgenza e del poco tempo disponibile): è iniziata

con una tracciatura a mano, la foratura fino a ∅33

con il trapano a colonna, è continuata con un inizio

di ri-contornatura al CNC per concludersi con la fo-

ratura al tornio.

Soluzioni:

Probabilmente sarebbe necessario rifare il pezzo.


4/5/15

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho smontato il disco ∅140 con le sedi dei motori per ri-lavorare, ancora una volta, le sedi stesse al CNC; ho poi realizzato i fori e la maschiatura per dei grani late-

rali di fissaggio dei motorini Johnson.


CNC, trapano a colonna.

Criticità:

Le sedi dei motori sono state eseguite in più riprese, con tecniche e macchine diverse, con l'enorme difficoltà di allineare sul mandrino CNC l'asse centrale del di-

sco; il risultato, del tutto insoddisfacente, è stato quello di ottenere fori ellittici, non allineati, e di interasse impreciso.

Soluzioni:

L'unica soluzione attuabile è stata quella di una ulteriore allargatura che ha ovalizzato le sedi; i motorini Johnson sono stati poi bloccati all'interno con un grano la-

terale. Probabilmente sarebbe necessario rifare il pezzo.



22

5/5/15

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Ho smontato gli alberi motori del prototipo e ho iniziato a rimontare il tutto, bloccando l'allineamento dei dischi con barre filettate e bulloni.


Criticità:

Soluzioni:


06/05/15

Allievo/i:

Amarroy, Chanoui

Tema affrontato:

Ho provato a montare gli alberi motori bloccando l'allineamento dei dischi con barre filettate e bulloni; ci siamo accorti però che i motorini non risultano più in as-

se con fori per gli alberi motore dei dischi successivi.


Criticità:

Irrigidendo l'insieme è emerso un difetto critico: motori e fori non sono più in asse, probabilmete a causa della somma di molte imperfezione su tutti gli elementi.

E' evidente che la pianificazione del lavoro non è stata efficace.

Soluzioni:

La soluzione per tentare di salvare il prototipo (vista anche la sua funzione) potrebbe essere quella di allargare i fori di allineamento dei dischi, o di trasformarli in

asole, per consentire una maggiore flessibilità in fase di montaggio; in alternativa si potrebbe segnare nuovi centri, dettati dai motori, e ri-forare i dischi.


11/05/15

Allievo/i:

Raia, Pellicioli

Tema affrontato:

Abbiamo provato a rimontare alberi motori utilizzando una sola barra filettata centrale di allineamento per i dischi, bloccandoli con bulloni; adattando le sedi in

teflon dei dischi siamo riusciti a montare il sistema.



23

Criticità:

Soluzioni:


12/05/15

Allievo/i:

Raia

Tema affrontato:

Abbiamo rimontato e collaudato con successo gli alberi motori.


Criticità:

I motori Jhonson, probabilmente per l'eccessivo attrito delle boccole in teflon, tendono a surriscaldarsi notevolmente.

Soluzioni:



24

POSSIBILI UTILIZZI

La dotazione elettronica di base del sottomarino prevede un modulo GPS per la geo-localizzazione, giroscopio, accelerometro, e almeno una video-

camera motorizzata orientabile.

FUNZIONE: IMPLEMENTAZIONI - pattugliare e soccorrere in mare, automaticamente imbarcazioni in dif-

ficoltà. Videocamera ad infrarossi, sensori di calore.

- esplorare i fondali e le grotte marine, alla ricerca di relitti affondati. Videocamera ad infrarossi, sonar, geo-radar marino, metal-detector.

- ispezionare ed eseguire semplici manutenzioni delle piattaforme petro-

lifere o altre strutture sommerse come il MOSE di Venezia.

Videocamera ad infrarossi, sonar.

Braccia meccaniche robotizzate.

- monitorare l'inquinamento marino, ricercare carichi affondati pericolosi

per l'ambiente. Sistemi di raccolta e analisi campioni.

- studiare e filmare in modo automatico la vita delle creature marine. Mimetizzazione.

- un sottomarino programmabile potrebbe diventare un utile strumento

per chi svolge (per hobby o lavoro) immersioni, sia per comunicare con

altri sub, sia in caso di emergenza per segnalare la propria posizione o

farsi trascinare verso la superficie.

Sensori di controllo delle funzioni vitali.


25

INGLESE

A inizio ottobre, dopo aver visto il suo sito, abbiamo proceduto con la stesura di una mail in cui richiedevamo informazioni sul controller, sul motore

elettrico e sulla possibile installazione di una telecamera di bordo ad un esperto di modellismo che costruisce sottomarini.

Abbiamo inviato la mail al signor Ramesh che ci ha risposto in data 19/10/2014. Il 22/10/2014 con l’aiuto del professor Furlan abbiamo tradotto la

mail e visionato il link che il signor Ramesh ci aveva allegato alla mail. Questa corrispondenza ci è stata molto utile sia dal punto di vista operativo, sia

da quello linguistico e culturale. Abbiamo avuto modo di ripassare come si stende una mail in lingua inglese e le formule di cortesia, saluto e commia-

to. Inoltre abbiamo avuto modo di confrontare il nostro registro linguistico molto formale con quello molto informale della mail ricevuta dal signor

Ramesh.

All’inizio eravamo scettici sul fatto che il signor Ramesh potesse risponderci, invece siamo rimasti piacevolmente sorpresi dalla sua celere risposta e

dalla sua disponibilità.

Alleghiamo le due mail con relative traduzioni.

Original Message----- From: [email protected]

Sent: Monday, October 13, 2014 5:16 PM

To: [email protected]

Subject: Form submission from [RC Model Submarines] - [Contact Feedback] - [ Advanced Form 1]

date:

2014-10-13

time:

16:16:17 UTC

Your email address:

[email protected]

Subject:

Help!


26

Message:

Dear Sir Ramesh,

we are a vocational school near Venice (Italy). Our pupils and teachers of the mechanical department have seen your website and your works and

they would like to congratulate you. They are enthusiastic about your scale models. We would like to construct a RC submarine model as a school

project to discuss at the final examination. Could we ask you for some advice?

1) Which is the best 6/8 Ch radio controller? (brand, model and website)

2) What are the most important features of the main electrical engine? (brand, model and website)

3) In your opinion, is it possible to place an onboard cam in order to follow the submarine underwater and drive it on remote control? Taking into ac-

count our research, the transmission of live images from underwater seems difficult.

We thank you in advance for your kind reply.

Mr. Cattacin, Mr. Chiusi, Mr. Furlan and the third class of Mechanics Engim Veneto -Mirano vocational school.

From: Subs<[email protected]>

Date: 2014-10-19 12:59 GMT+02:00

Subject: Re: Form submission from [RC Model Submarines] - [Contact Feedback] - [ Advanced Form 1]

To: [email protected]

Hi,

In Europe you will need 40MHz Radio. Probably the easiest 8 channel set is the Robbe F-14 http://www.robbe.de/f-14-4-8-1-40-mhz.html

As to the motors well that depends on the type of sub you are building, but its not really critical.

If you mean you want to control a submarine by first person view, then yes it is possible in very clear water like a swimming pool. It would be easiest

to bring the antenna out to the surface and trail in on a buoy that is towed by the submarine. Then you can use any frequency.

2.4Ghz does not work for underwater transmission. 433 and 900Mhz works ok but I don't know if those are legal frequencies in Italy.

Regards


27

Traduzione

Gentile signor Ramesh,

Siamo di una scuola professionale vicino a Venezia (Italia). I nostri alunni e insegnanti del settore meccanico hanno visto il vostro sito e i vostri lavori

e vorrebbero congratularsi con lei. Loro sono entusiasti dei vostri modelli in scala. Noi vorremmo costruire un modello di sottomarino RC per un pro-

getto scolastico da discutere all’esame finale di qualifica. Possiamo chiederle dei consigli?

1) Quale è il miglior controller radio 6/8? (marca, modello e sito web)

2) Quali sono le più importanti caratteristiche che deve possedere il motore elettrico principale?

3) Secondo lei è possibile installare una telecamera di bordo in modo da poter seguire il sottomarino sott’acqua e guidarlo da controllo remoto?

Secondo le nostre ricerche in Internet, la trasmissione di immagini live subacquee sembra difficile.

La ringraziamo in anticipo per la sua gentile risposta.

Professor Cattacin, Professor Chiusi, Professor Furlan e la classe terza Operatore Meccanico del Centro di Formazione Professionale Engim Veneto,

sede di Mirano.

Ciao,

In Europa avete bisogno di 40MHz Radio. Probabilmente il kit channel 8 più semplice è il Robbe F-14 http://www.robbe.de/f-14-4-8-1-40-mhz.html.

Per quanto riguarda i motori, dipende dal tipo di sottomarino che state costruendo, ma comunque non è un aspetto critico. Se intendi che vuoi con-

trollare un sottomarino con una veduta in prima persona , allora si è possibile se c’è un’acqua molto limpida come quella delle piscine. Sarebbe più

semplice tenere l’antenna fuori della superficie dell’acqua e fissarla su una boa che venga trascinata dal sottomarino. In questo modo tu puoi usare

qualsiasi frequenza.

2.4 Ghz non funziona per le trasmissioni subacquee. 433 e 900 Mhz funzionano bene ma non so se esse sono frequenze legali in Italia.

Saluti


28

MATEMATICA - FISICA

Nel periodo compreso tra ottobre e novembre 2014 per la parte teorica e successivamente nel periodo compreso tra febbraio e marzo 2015 per la

parte pratica sono state svolte con la classe terza meccanici industriali le seguenti attività inerenti al progetto sommergibile:

Attività teoriche e di progettazione:

- Studio delle definizioni di forza, pressione e pressione idrostatica al fine di dare una prima panoramica sulla statica dei fluidi.

- Si sono svolte delle esercitazioni e delle simulazioni riguardanti le forze e le pressioni a cui è sottoposto un corpo immerso in un fluido.

- Studio del principio di Archimede e calcolo della relativa spinta.

- Studio delle condizioni di galleggiamento dei corpi.

Attività pratiche:

- Misurazione e pesatura del sommergibile.

- Calcolo del volume totale del sommergibile.

- Calcolo della spinta di Archimede.

- Verifica pratica sul modello del sommergibile della condizione di galleggiamento considerando varie masse come zavorra.

Le attività sopra svolte sono sintetizzate in un foglio di calcolo Excel che permette di calcolare la zavorra necessaria a mantenere il sommergibile me-

tà immerso in acqua e metà fuori dall’acqua.

RELAZIONE TECNICA SUL PROGETTO SOMMERGIBILE

P=m*g con P= peso [N] V=π*(d/2)2*l con V= volume [m

3]

m=massa [Kg] d=diametro [m]

g=accelerazione di gravità=9,8 [m/s2] l=lunghezza [m]

Lunghezza

[m]

Diametro

[m]

Massa

[Kg]Peso [N]

Volume

[m3]

Lunghezza

[m]

Diametro

[m]

Massa

[Kg]Peso [N]

Volume

[m3]

1,040 0,162 2,500 24,500 0,021 0,780 0,140 1,200 11,760 0,012

La somma dei due volumi fornisce il volume totale= 0,033 [m3]

La somma delle due masse fornisce la massa totale= 3,700 [Kg]

La somma dei due pesi fornisce il peso totale= 36,260 [N]

Per trovare la condizione di galleggiamento devo calcolare la spinta di Archimede utilizzando la formula:

FA=PS*Vi con FA= spinta di Archimede [N]

PS=peso specifico del fluido [N/m3] PS (acqua)= 9800 [N/m3]

Vi=volume immerso nel fluido [m3]

Primo tubo (corpo sommergibile) Secondo tubo (parte propulsiva)

Per simulare le situazioni di galleggiamento di un sommergibile sono stati utilizzati due tubi. Il primo tubo simula il vero e

proprio sommergibile mentre il secondo tubo simula la parte propulsiva.

I due tubi sono uniti parallelamente e tra loro.

Dopo aver pesato e misurato i due tubi si sono calcolati i volumi e i pesi utilizzando le formule:

Affinchè il sommergibile galleggi metà immerso e metà fuori dall'acqua devo far si che la spinta di Archimede data

da metà del volume del sommergibile uguagli il peso del sommergibile stesso.

FA= 163,791 [N]

P=m*g

FA=P

quindi

FA=m*g

formula inversa

m=FA/g

m= 16,713 [Kg]

Essendo la massa totale del sommergibile uguale a 3,700 [Kg]

significa che per ottenere la condizione richiesta devo aggiungere una massa uguale alla differenza fra la massa

ricavata dall'uguaglianza con la spinta e la massa totale del sommergibile.

Chiamero tale quantita massa di zavorra.

m(zavorra)= 13,013 [Kg]

Unità esplorativa: sottomarino a pilotaggio remoto ... POSEIDON/TYPHOON... · Abbiamo smontato un...

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