ELENA PIERRO | MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE

ITALIANO

L'obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti le nozioni fondamentali inerenti la definizione e l’analisi, dal punto di vista cinematico e dinamico, di singoli componenti, dispositivi meccanici e di organi di macchine. Le principali conoscenze fornite saranno:

• elementi di base dei sistemi meccanici, mediante le metodologie proprie della meccanica teorica;
  
• conoscenze relative a meccanismi piani, fenomeni di aderenza e attrito;
  
• caratteristiche fondamentali della trasmissione del moto mediante flessibili e ruote dentate;
  
• conoscenze di base per affrontare lo studio dei transitori nei sistemi meccanici;
  
• conoscenze di base dei sistemi vibranti ad 1 gdl.
  

Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:

• analizzare la cinematica dei corpi rigidi piani in diverse configurazioni di equilibrio dinamico;
  
• identificare le forze agenti sui sistemi meccanici (meccanismo, rotismo, flessibile, sistema vibrante);
  
• studiare le condizioni di equilibrio dinamico anche tramite l’utilizzo di approccio energetico.
  

Sono fornite le conoscenze e la capacità di comprensione delle basi metodologiche per impostare l'analisi funzionale dei sistemi meccanici dal punto di vista cinematico, statico e dinamico e della scelta dei componenti. L'autonomia di giudizio viene sviluppata in particolare tramite esercitazioni, seminari organizzati, preparazione di elaborati. Le abilità comunicative scritte e orali sono particolarmente stimolate in occasione di seminari, esercitazioni, attività formative che prevedono anche la preparazione di relazioni e documenti scritti e l'esposizione orale dei medesimi. La capacità di apprendimento viene valutata attraverso forme di verifica continua durante le attività formative, indicando un peso specifico per il rispetto delle scadenze, richiedendo la presentazione di dati reperiti autonomamente, mediante la valutazione della capacità di auto-apprendimento maturata durante lo svolgimento dell'attività relativa alla prova finale.

È necessario avere acquisito e assimilato le seguenti conoscenze fornite dai corsi di “Fisica I” e “Fisica Matematica”:

• concetti elementari di grandezze scalari e vettoriali;
• conoscenze dei concetti fondamentali di cinematica e dinamica del punto;
• conoscenze di statica e dinamica del corpo rigido.

RICHIAMI SUI PRINCIPI GENERALI DELLA MECCANICA

Cinematica del punto. Cinematica del corpo rigido, Cinematica relativa. Dinamica: equazioni cardinali. Dinamica del corpo rigido. Lavoro. Energia Cinetica e Potenziale. Principio di Conservazione dell’energia. (8 ore di lezioni teoriche)

CINEMATICA E DINAMICA DEI MECCANISMI PIANI

Manovellismo. Quadrilatero articolato. Meccanismi a rapido ritorno. Meccanismi per macchine automatiche. Sistemi articolati in catena cinematica aperta. Principali applicazioni. (8 ore di lezioni teoriche e 8 ore di esercitazione numerica)

ADERENZA E ATTRITO

Introduzione al fenomeno dell’attrito. Attrito radente. Attrito nei perni. Fenomeno dell’attrito volvente. Impuntamento. Applicazioni con attrito volvente e radente. Cenni sui freni ad attrito. Esempi ed applicazioni. Cenni di dinamica del veicolo. (6 ore di lezioni teoriche)

TRASMISSIONE DEL MOTO MEDIANTE FLESSIBILI

Tipi di flessibili, cinghie piane e trapezoidali, cinghie dentate, funi. Pulegge. Equazione fondamentale nella trasmissione con flessibili. Forzamento della cinghia. Coppia e potenza massima trasmissibile. Applicazioni. (6 ore di lezioni teoriche e 4 ore esercitazione numerica)

INGRANAGGI E ROTISMI

Tipologie, profili dei denti. Geometria delle ruote dentate cilindriche a denti diritti. Ingranamento rocchettodentiera. Interferenza. Numero minimo dei denti. Ruote dentate ad asse dente elicoidale. Ruote coniche. Forze scambiate tra denti. Rotismi ordinari. Rotismi epicicloidali. Riduttori a rotismi epicicloidali. Differenziale a ruote coniche. Modelli di potenza perduta. Principali applicazioni. (6 ore di lezioni teoriche, 2 ore di laboratorio, 4 ore esercitazione numerica)

TRANSITORI NEI SISTEMI MECCANICI E DINAMICA DEI SISTEMI A 1 GDL

Accoppiamento motore carico: diretto, con riduttore di velocità, con innesto a frizione. Cenni di meccanica delle vibrazioni: soluzione classica delle equazioni differenziali; Analisi dei sistemi meccanici nel dominio del tempo e della frequenza; Vibrazioni libere e forzate di sistemi ad un grado di libertà. (8 ore di lezioni teoriche)

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Il corso è organizzato nel seguente modo:

• lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso (58 ore);
  
• esercitazioni nel laboratorio inerenti le trasmissioni meccaniche per un totale di 2 ore; gli studenti saranno divisi in gruppi, per 2 esercitazioni guidate di 1 ora ciascuna; al termine delle esercitazioni guidate, gli studenti avranno libero accesso al laboratorio per ulteriori esercitazioni individuali.
  

L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati. L’esame consiste in una prova scritta così costituita:

• Un esercizio sulla risoluzione di un meccanismo piano (12 punti)
• Un esercizio sulle trasmissioni mediante ruote dentate (12 punti)
• Un esercizio sulle trasmissioni mediante flessibili (6 punti)
• Un quesito teorico inerente tutto il programma del corso (4 punti)

Il voto finale è dato dalla somma dei 4 punteggi. Il punteggio minimo per il superamento dell’esame è 18/30. Il punteggio che supera i 30/30 determina la lode. E’ possibile, a richiesta dello studente che ha ottenuto almeno 18/30 alla prova scritta, effettuare anche una prova orale, con commissione costituita da un numero minimo di docenti pari a 2. Il voto finale in tal caso sarà la media di scritto e orale. Durante la prova scritta non è consentito consultare testi/appunti o utilizzare PC, smartphone. ;

Appunti forniti dal docente e disponibili su cartella condivisa (accesso tramite iscrizione al corso) ed esercizi disponibili sul sito del corso (http://www2.unibas.it/epierro/MAM.html).

Testi di riferimento:

• Jacazio, Pastorelli, Meccanica Applicata alle Macchine, Ed. Levrotto & Bella, Torino.
• Callegari M., Fanghella P., Pellicano F., Meccanica Applicata alle Macchine, Ed. Città Studi, Torino.
• Funaioli E., Maggiore A., Meneghetti U., Lezioni di Meccanica Applicata alle Macchine, Vol. 1. Patron Ed., Bologna.
• Jacazio G., Piombo B. "Meccanica applicata alle Macchine", Vol. 1, 2 e 4 Ed. Levrotto & Bella, Torino.
• Thomson W. T. "Theory of Vibration with Application", IV Ed. Chapman & Hall – London

All’inizio del corso, dopo aver descritto obiettivi, programma e metodi di verifica, il docente mette a disposizione degli studenti il materiale didattico (cartella condivisa, sito web, etc). Contestualmente, si raccoglie l’elenco degli studenti che intendono iscriversi al corso, corredato di nome, cognome, matricola ed email, utile per la creazione di un gruppo email studenti per comunicazioni da parte del docente.

Orario di ricevimento: il martedì alle 13.30 presso: piano V stanza 75

Oltre all’orario di ricevimento settimanale, il docente è disponibile in ogni momento per un contatto con gli studenti, attraverso la propria e-mail.

02/02/22, 02/03/22, 13/04/22, 08/06/22, 13/07/22, 21/09/22, 19/10/22, 23/11/22

SI

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