MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE

MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE

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iten
Codice
84414
ANNO ACCADEMICO
2020/2021
CFU
6 cfu al 2° anno di 8722 INGEGNERIA NAVALE (L-9) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-IND/13
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA NAVALE )
periodo
2° Semestre
propedeuticita
materiale didattico

PRESENTAZIONE

L'insegnamento di Meccanica applicata alle macchine si propone di fornire gli strumenti necessari alla conoscenza ed all’analisi dei fenomeni meccanici fondamentali presenti nelle trasmisioni meccaniche di potenza ed alla identificazione dei principali componenti e sistemi meccanici impiegati, attraverso una loro analisi funzionale.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Fondamenti sui metodi di analisi cinematica e cineto-statica di macchine trasmettitrici. Analisi delle forze in trasmissioni in presenza di attrito. Elementi di lubrificazione. Analisi dinamica di trasmissioni attraverso modelli elementari a uno e più gradi di libertà. Componenti costituenti le trasmissioni navali: cuscinetti a strisciamento e a rotolamento, ruote dentate e rotismi, cinghie, catene, funi metalliche, camme, giunti, innesti, freni.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Lo scopo dell'insegnamento di Meccanica applicata alle macchine è quello di fornire concetti operativi sulla funzionalità dei sistemi meccanici utilizzati in ambito industriale e, in particolare, in ambito navale. Al termine del cosro l'allievo avrà acquisito le conoscenze relative alle problematiche fondamentali di meccanica, con riferimento specifico alle trasmissioni industriali e sarà in grado di analizzare le problematiche fondamentali della componentistica meccanica di base.

Nello specifico lo studente sarà in grado di:

  • conoscere i fenomeni relativi alle cinematica e alla dinamica delle macchine
  • valutare le carattersitiche meccaniche dei componenti di base delle trasmissioni industriali
  • discutere sulla selezione di componenti meccanici reperibili sul mercato

PREREQUISITI

Per affrontare efficacemente gli argomenti trattati nel corso sono necessarie conoscenze di:

  • fisica generale
  • meccanica razionale
  • disegno tecnico industriale

 

Modalità didattiche

L'insegnamento si compone di lezioni frontati e di esercitazioni in aula, svolte in modalità integrata su un totale orientativo di 60 ore. Agli argomenti teorici trattati sono associati, singolarmente o a gruppi, esercizi svolti.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma del corso prevede la presentazione e la discussione dei seguenti argomenti:

  1. Copie cinematiche elementari e gradi di libertà di meccanismi.
  2. Analisi cinematica grafica di meccanismi piani. Metodo dei diagrammi polari. soluzione dei problemi di posizione, velocità ed accelerazione.
  3. Analisi cinematica con metodi analitici. Equazioni di chiusura. Notazione polare complessa. Analisi cinematica di sistemi articolati fondamentali (biella-manovella, quadrilatero articolato).
  4. Equivalenza dinamica di sistemi rigidi.
  5. Equivalenza dinamica di sistemi deformabili: riduzione di inerzie, coppie ed elasticità.
  6. Dinamica di un complesso motore-riduttore-carico, accoppiamento con frizione.
  7. Rendimento di meccanismi. Rendimenti di meccanismi in serie ed in parallelo.
  8. Macchine in funzionamento a regime periodico: determinazione del momento di inerzia di volani.
  9. Fenomenologia dell'attrito radente: principali ipotesi, fattori che influiscono sul fattore di attrito radente.
  10. Cenni di teoria della lubrificazione.
  11. Cuscinetti radenti.
  12. Fenomenologia dell'attrito volvente: dinamica di rulli trainati e motori.
  13. Cuscinetti a rotolamento: tipologie e procedure di scelta.
  14. Analisi statica grafica applicata a sistemi meccanici semplici.
  15. Analisi dinamica: modelli di primo e secondo ordine, ad uno o più gradi di libertà.
  16. Vibrazioni libere. Sistemi ad un grado di libertà. Esempi.
  17. Vibrazioni smorzate. Sistemi ad un grado di libertà. Esempi.
  18. Vibrazioni forzate. Sistemi ad un grado di libertà. Esempi.
  19. Fattori di amplificazione dinamica degli spostamenti e delle forze.
  20. Ruote di frizione: trasmissioni per assi paralleli, concorrenti, sghembi.
  21. Ruote dentate: tipologie, tracciamento del profilo di dentatura ad evolvente.
  22. Elementi di proporzionamento modulare delle ruote dentate.
  23. Rotismi ordinari e planetari (formula di Willis).
  24. Determinazione pratica di rapporti di trasmissione costanti con rotismi.
  25. Trasmissioni con flessibili: legge di variazione della tensione del flessibile sul tratto avvolto di puleggia
  26. Trasmissioni con funi metalliche: carrucole fissa e mobile, taglie, paranchi.
  27. Trasmissioni con camme: analisi cinematica e dinamica e problemi relativi (sottotaglio, distacco camma-cedente,...).
  28. Giunti: tipologie. Analisi del giunto di Oldham, del giunto cardanico e dei giunti omocinetici.
  29. Freni: analisi delle forze.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Testi in consultazione:

  • M. Callegari, P. Fanghella, F. Pellicano. "Meccanica applicata alle macchine", 2a Ed., UTET Università, 2017.                                                                                                  

Sono disponibili in AulaWeb materiale didattico e esercizi svolti.

 

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Su appuntamento.

Commissione d'esame

MATTEO VEROTTI (Presidente)

PIETRO FANGHELLA

LUCA BRUZZONE

LEZIONI

Modalità didattiche

L'insegnamento si compone di lezioni frontati e di esercitazioni in aula, svolte in modalità integrata su un totale orientativo di 60 ore. Agli argomenti teorici trattati sono associati, singolarmente o a gruppi, esercizi svolti.

INIZIO LEZIONI

Secondo il calendario delle lezioni della Scuola Politecnica.

ESAMI

Modalità d'esame

L'esame si compone di una prova scritta e di una prova orale. La prova scritta verterà su un esercizio analogo a quelli trattati durante le esercitazioni ed in una domanda con risposta aperta su uno dei temi trattati nel corso. Dopo tale prova sarà fornita una valutazione parziale (in trentesimi): sono ammessi all’orale tutti gli allievi che abbiano conseguito la votazione di 18/30. Sono altresì ammessi, con riserva, alla prova orale gli allievi che abbiano conseguito una votazione nell’intorno della sufficienza (orientativamente almeno 16/30). La prova orale completerà l’esame con la discussione di altri temi fra quelli trattati durante il corso. La valutazione finale considererà globalmente l’esito delle risposte (scritte e orali) dell’allievo.

La prova scritta ha una durata massima di 60 minuti. La data della prova orale sarà resa nota a seguito della corrispondente prova scritta e all’atto della comunicazione dei risultati della prova scritta, con riferimento al numero di allievi partecipanti alla singola sessione d’esame.

Modalità di accertamento

La prova scritta tende a verificare l'effettiva acquisizioen delle conoscenze di base sui temi dell Meccanica applicata, attraverso la soluzione di un semplice esercizio conforme a quelli svolti durante il modulo e attraverso l'esposizione scritta, in forma sintetica, di un tema fra quelli in programma.

La prova orale tende a completare la verifica della preparazione dell'allievo, con discussione di uno o più argomenti fra quelli esplicitamente indicati nel programma d'esame.

ALTRE INFORMAZIONI

Il docente è a disposizione per informazioni di dettaglio.