31622 - MECCANICA DELLE MACCHINE T

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo Studente acquisisce le le conoscenze di base per l'analisi funzionale delle macchine e dei meccanismi, con particolare riguardo ai problemi tribologici, cinematici, cinetostatici e dinamici.

Contenuti

1.Composizione dei meccanismi
Macchina e meccanismo. Coppie cinematiche. Tipi di contatto fra elementi cinematici. Gradi di libertà delle coppie cinematiche. Catena cinematica e meccanismo. Gradi di libertà di un meccanismo nel piano e nello spazio. Meccanismi con più di un grado di libertà.
2. Forze agenti sulle macchine. Rendimento
Generalità. Definizione di rendimento. Rendimento di macchine disposte in serie e in parallelo. Moto retrogrado.
3. Forze di contatto fra solidi
Forze di contatto. Coefficiente di attrito. Lavoro di attrito. Cenni sulle teorie dell'attrito di strisciamento. Attrito di strisciamento in condizioni di lubrificazione limite. L'attrito di rotolamento. L'usura. La coppia prismatica. Piano inclinato. La coppia rotoidale. La coppia elicoidale. La coppia rotoidale di spinta. Contatto ceppo-puleggia. I cuscinetti a rotolamento. Equilibrio di un veicolo in modo rettilineo. Viti a circolazione di sfere.
4. Richiami di cinematica del corpo rigido ed applicazione ai meccanismi
Generalità. Centro di istantanea rotazione. Tracciamento delle traiettorie. Accelerazione dei punti di un corpo rigido nel piano. Moti relativi.
5. I sistemi articolati
Generalità. Il quadrilatero articolato piano e le sue applicazioni. Trasformazione di un moto rotatorio continuo in un moto rotatorio alterno. Il parallelogrammo articolato. Velocità ed accelerazione di un punto della biella nel quadrilatero articolato. La catena cinematica con tre coppie rotoidali ed un coppia prismatica. Il manovellismo di spinta. Velocità ed accelerazioni di punti della biella. La catena cinematica con glifo a croce. Il manovellismo di spinta centrato. Espressioni analitiche della velocità ed accelerazione del corsoio.Il giunto di Cardano.
6. Ruote dentate
Generalità. Tracciamento dei profili coniugati nel piano. Ruote dentate cilindriche ad evolvente. Proporzionamento delle ruote dentate cilindriche. Cenni sull'ingranamento di due ruote dentate: definizioni di linea di contatto e di arco di azione. Cenni sulla condizione di non interferenza. Ruote dentate a profili corretti. Cenni sulle ruote dentate cilindriche a denti elicoidali. Trasmissione del moto fra assi concorrenti con ruote di frizione. Trasmissione del moto fra assi concorrenti con ruote dentate. Generalità sulla trasmissione del moto fra assi sghembi con ruote dentate.
8. Rotismi
Generalità.
9. Applicazioni degli organi flessibili. Macchine di sollevamento
Generalità. Rigidezza degli organi flessibili. Pulegge fisse e mobili. Paranchi e loro rendimento.
10. Applicazioni degli organi flessibili. Trasmissione del moto fra due alberi. Freni a nastro
Trasmissione del moto fra due alberi con cinghie piatte. Cinghie trapezoidali. Trasmissione del moto fra due alberi con catene articolate.
11. Richiami di dinamica
Forze di inerzia. Energia cinetica. Masse di sostituzione. Equazioni fondamentali della dinamica delle macchine.
12. Dinamica dei manovellismi di spinta
Equilibrio dinamico di una macchina alternativa. Compensazione delle forze di inerzia. Energia cinetica di una macchina alternativa.
13. Dinamica degli impianti funzionanti in condizioni di regime periodico
Definizione di grado di irregolarità. Calcolo del momento di inerzia del volano. Calcolo del grado di irregolarità e del volano. Calcolo delle dimensioni principali del volano.
14. Vibrazioni di sistemi ad un grado di libertà
Generalità. Vibrazioni libere. Vibrazioni forzate. Isolamento delle vibrazioni. Vibrazioni forzate con eccitazione arbitraria.
15. Dinamica dei rotori
Squilibrio statico e dinamico. Metodi per l'esecuzione dell'equilibratura di un rotore.

16 Accoppiamento motore-utilizzatore.

Misura della potenza. Scelta del motore in base alla potenza. Esempi numerici. Caratteristica meccanica e suo rilievo sperimentale. Funzionamento a regime. Stabilità. Transitorio di avviamento. Riduzione delle inerzie e delle coppie. Il problema della regolazione.

 17. Giunti

Tipologia dei giunti. Disallineamento. Giunti rigidi. Giunti mobili. Coppie secondarie. Giunti flessibili. Giunti  torsionalmente cedevoli. Rilievo sperimentale del disallineamento.

 18. Freni e innesti

Freni industriali. Frenatura. Calcolo del momento frenante. Energia dissipata nella frenatura. Innesti.Lavoro dissipato nella fase di innesto. Innesti a denti. Innesti a frizione. Transitorio di innesto di una frizione. Lavoro dissipato nell'innesto. Giunto idraulico.

 19. Trasmissioni meccaniche

Brevi richiami sulle trasmissioni con cinghie e con catene. Ruote dentate e rotismi. Motoriduttori. Scelta del motoriduttore. Esempi numerici. Motovariatori. Scelta del motovariatore. Esempio numerico. Rotismi epicicloidali: Riduttori e Rotismi combinatori. Cambi automatici con rotismi epicicloidali.

  20. Viti a circolazione di sfere

Proprietà e caratteristiche delle viti a circolazione di sfere.

Testi/Bibliografia

E. Funaioli, A. Maggiore, U. Meneghetti, “Lezioni di Meccanica applicata alle macchine - Prima parte: Fondamenti di Meccanica delle macchine”, ed. Pàtron, 2005, Bologna, ISBN 88-555-2829-7

E. Funaioli, A. Maggiore, U. Meneghetti, “Lezioni di Meccanica applicata alle macchine - Seconda parte: Elementi di Meccanica degli azionamenti”, ed. Pàtron, settembre 2009, Bologna

Metodi didattici

Il corso è basato su lezioni, durante le quali verranno trattati gli argomenti in programma, e su esercitazioni che proporranno esempi applicativi relativi ai temi affrontati nelle lezioni. Alcune di queste esercitazioni dovranno essere elaborate autonomamente dallo studente e presentate alla prova di esame.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Prova scritta.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna luminosa, PC, videoproiettore, modelli di meccanismi.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alberto Maggiore