00687 - MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente sa applicare le conoscenze di base acquisite per l'analisi funzionale delle macchine e dei meccanismi, con particolare riguardo ai problemi di tribologia, cinematica, cinetostatica e dinamica.

Contenuti

1. Composizione dei meccanismi.

2. Richiami di cinematica del corpo rigido.

3. Analisi cinematica di meccanismi.

Modello cinematico. Analisi e sintesi. I sistemi articolati piani. Meccanismi in catena aperta e catena chiusa. Il manipolatore piano R-R. Analisi cinematica per via grafica e per via analitica del manovellismo di spinta, del quadrilatero articolato e di meccanismi piani in genere. Singolarità. Coefficienti di velocità e accelerazione.

4. Richiami di statica e dinamica.

5. Forze agenti sulle macchine. Rendimento.

Forze di contatto. Coefficiente di attrito. Definizione di rendimento. Rendimento di macchine in serie e in parallelo. Moto retrogrado. Rendimento nel moto retrogrado. Leggi che governano l'attrito di strisciamento. Attrito di strisciamento in condizioni di lubrificazione limite. Valori del coefficiente di attrito. L'usura e l'ipotesi del Reye. Attrito di rotolamento. Applicazioni di elementi rotolanti. Trasporto con rulli.

6. Analisi statica di meccanismi.

Reazioni vincolari nelle coppie cinematiche elementari. Analisi statica grafica e analitica di meccanismi piani. Metodi energetici: analisi statica di meccanismi piani con il PLV. L'attrito nelle coppie cinematiche. Coppia prismatica, piano inclinato, coppia rotoidale, coppia elicoidale. Comportamento delle ruote nella locomozione. Analisi statica di meccanismi piani con attrito.

7. Componenti ed organi delle macchine.

Ingranaggi: profili ad evolvente; proporzionamento della dentatura; rapporto di trasmissione; cenni sulla fabbricazione delle ruote dentate; ingranaggi cilindrici a denti dritti ed elicoidali; forze trasmesse; ruote dentate coniche; ingranaggio a vite e ruota a denti elicoidali; rotismi ordinari ed epicicloidali. 

Applicazioni degli organi flessibili: puleggia fissa e puleggia mobile; paranchi; trasmissione del moto mediante cinghie piatte e trapezoidali; freni a nastro.

Freni ed innesti: la coppia rotoidale di spinta; freni e innesti a frizione a dischi e conici; freno a ceppi.

8. Dinamica della macchina alternativa.

Masse di sostituzione. Azioni di inerzia nel manovellismo di spinta. Analisi cinetostatica del manovellismo di spinta. Compensazione delle forze di inerzia. Equilibramento della macchina monocilindrica e pluricilindrica.

9. Dinamica degli impianti.

Regime periodico. Grado di irregolarità. Calcolo del momento d'inerzia del volano.

10. Vibrazioni meccaniche.

Sistemi vibranti e loro modellazione. Vibrazioni libere e forzate di un sistema vibrante smorzato con un solo grado di libertà. Isolamento delle vibrazioni.

11. Cenni di Dinamica dei rotori.

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. Doughty S., Mechanics of Machines, John-Wiley & Sons, 1988.

3. Paul B., Kinematics and dynamics of planar machinery, Prentice-Hall, 1979.

4. C. E. Wilson, J. P. Sadler, Kinematics and dynamics of machinery, Prentice Hall, 2003.

5. Dispense redatte dal docente.

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.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova finale d'esame è orale e prevede tre domande sugli argomenti svolti durante le lezioni e le esercitazioni.

Sono ammessi alla prova orale gli studenti che superano positivamente un breve test scritto che sarà loro somministrato il giorno dell'appello.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, PC, proiettore.

Link ad altre eventuali informazioni

http://diem1.ing.unibo.it/mechmach/rivola/

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandro Rivola