88153 - AZIONAMENTI MECCANICI P

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze di base sul funzionamento dei principali organi meccanici impiegati nelle macchine e gli strumenti di base per l’analisi dinamica e vibratoria delle macchine. In particolare, lo studente conosce: - i problemi legati agli effetti dissipativi nelle coppie cinematiche; - gli aspetti funzionali delle principali trasmissioni di potenza e degli organi di collegamento tra alberi; - i principali modelli per lo studio della dinamica delle macchine e dei sistemi vibranti.

Contenuti

1. Introduzione e Attrito nelle coppie cinematiche. (3 ore)

• Generalità su azionamenti meccanici per la trasmissione del moto e delle forze, attuatori lineari e rotativi. Esempi generali: meccanismi, giunti, ruote dentate, catene, cinghie, ecc.
• Richiami su gradi di libertà di un corpo rigido nel piano e nello spazio, gradi di libertà delle coppie elementari e superiori.
• L’Attrito di strisciamento: generalità su attrito e aderenza ed analisi dell’attrito di strisciamento nelle coppie elementari.
• Usura: generalità, tipologie, distribuzione delle pressioni di contatto.
• L’attrito di rotolamento: applicazioni di elementi rotolanti. Esempi di cuscinetti volventi e loro applicazioni.
• Cenni essenziali di lubrificazione limite; lubrificazione idrodinamica e fluidostatica.

2. Analisi funzionale delle trasmissioni di potenza. (9,5 ore)

• Ruote dentate: generalità; profili ad evolvente; proporzionamento della dentatura; rapporto di trasmissione; ingranaggi cilindrici a denti dritti ed elicoidali; forze trasmesse; ruote dentate coniche; ingranaggio a vite e ruota a denti elicoidali
• Rotismi: rotismi ordinari; rotismi epicicloidali e differenziali. Cambi di velocità
• Trasmissioni del moto tra due alberi: generalità su organi flessibili (funi, cinghie piatte e trapezoidali, nastri e catene), loro principio di funzionamento e rapporto di trasmissione; Generalità su pulegge fisse e mobili, e loro rendimento; Generalità sui paranchi e loro rendimento; Generalità sulle camme e loro modalità di trasformazione del moto e rapporto di trasmissione
• Freni a nastro 

3. Analisi funzionale degli organi di collegamenti tra alberi. (3,5 ore)

• Freni ed innesti a frizione: freno a pattino; la coppia rotoidale di spinta; freni e frizioni a dischi e conici; freno a ceppi.
• Giunti rigidi, cedevoli e mobili: giunto di Oldham; giunto di Cardano; giunti rigidi, cedevoli e mobili
• Innesti: Innesti ed accoppiamenti di forma, ad attrito, di sopravanzo e oleodinamici (cenni).

4. Dinamica dei sistemi meccanici. (7,5 ore)

• Richiami di dinamica del corpo rigido: analisi dinamica diretta e inversa; equazioni della dinamica.
• Principio di d’Alambert ed equazione dei lavori virtuali.
• Metodi energetici per lo studio della dinamica di sistemi di corpi rigidi;
• Dinamica del manovellismo di spinta e del quadrilatero articolato
• Compensazione delle azioni di inerzia
• Dinamica dei rotori: azioni di inerzia nei rotori; squilibrio statico; squilibrio dinamico; compensazione; grado di equilibratura.

5. Vibrazioni meccaniche. (6,5 ore)

• Generalità su sistemi vibranti e loro modellazione;
• Vibrazioni libere e forzate di sistemi ad un grado di libertà
• Funzione risposta all'impulso unitario.
• Funzione Risposta in Frequenza (FRF).
• Cenni di vibrazioni libere dei sistemi a 2 dofs;
• Isolamento delle vibrazioni: massa sospesa e isolamento della base
• Smorzatore dinamico: il mass-damper.
• Cenni do vibrazioni torsionali degli alberi

Testi/Bibliografia

1. FUNAIOLI E., MAGGIORE A., MENEGHETTI U., Lezioni di Meccanica Applicata alle Macchine. Prima parte: Fondamenti di Meccanica delle Macchine, ed. Pàtron, Bologna.
   
   
2. Callegari M., Fanghella P., Pellicano F., Meccanica Applicata alle Macchine, CittàStudi, 2013
   
   
3. Materiale integrativo (schemi e diapositive impiegati durante le lezioni).

Metodi didattici

Il corso è basato su lezioni frontali, durante le quali verranno trattati gli aspetti teorici degli argomenti in programma e saranno introdotti esempi applicativi affrontati poi in maniera approfondita nei corsi laboratoriali.

La frequenza delle lezioni, pur non obbligatoria, gioca un ruolo fondamentale nel processo di apprendimento e in quello di valutazione.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova d’esame consiste nel risolvere alcuni semplici problemi allo scopo di verificare il possesso delle conoscenze previste dal programma del corso.

Durante l’esame, a discrezione della Commissione, potranno essere proposte domande in forma scritta e/o orale.

In particolare, la prova d’esame è finalizzata a valutare il raggiungimento degli obiettivi formativi dell’insegnamento, ovverosia:

- le conoscenze di base sul funzionamento e per la modellazione dei principali componenti meccanici impiegati nelle macchine;

- la conoscenza degli strumenti di base per l’analisi della dinamica e delle macchine e delle vibrazioni meccaniche.

Le capacità mostrate dallo studente nell'impostare la soluzione dei problemi e/o nell’articolare ed esporre correttamente le risposte alle domande costituiscono il metro di giudizio per l’attribuzione del voto. La dimostrazione di un particolare livello di approfondimento dello studio costituisce un fattore importante per l'eventuale attribuzione della lode.

In accordo con l’Art. 16 del vigente Regolamento Didattico di Ateneo, una valutazione negativa non comporta l'attribuzione di un voto. In caso di esito positivo il voto potrà essere rifiutato al più una sola volta.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, PC, proiettore.

Il materiale didattico utilizzato a lezione (schemi e diapositive) è a disposizione su: https://virtuale.unibo.it/

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Lorenzo Agostini