Obiettivi Formativi

Lo scopo del corso è quello di fornire all'allievo un approccio sistematico per la simulazione del comportamento dinamico dei sistemi meccanici. Il corso si articola in lezioni frontali ed esercitazioni a carattere applicativo-numerico. Lo studente alla fine del corso deve conoscere i maggiori sistemi meccanici per la conversione del moto, e deve saper schematizzare il problema per la determinazione dei parametri necessari alla corretta progettazione di un meccanismo. Gli obiettivi del corso sono finalizzati per fornire agli studenti: i) un’adeguata conoscenza teorica e degli aspetti metodologico-operativi delle scienze ingegneristiche; ii) un metodo di studio adeguato a consentire l'approfondimento delle conoscenze acquisite e ad affrontare ulteriori tematiche avanzate e/o settoriali.

Learning Goals

The purpose of the course is to provide to the student a systematic approach for the simulation of the dynamic behavior of mechanical systems. The course consists of lectures and tutorials lessons. The student will know the most important mechanical systems for the motion conversion and he will be able to identify the critical parameters for the optimization of a mechanism. The aim of the course is to provide to the students : i) an appropriate theoretical knowledge and methodological and operational aspects of the engineering sciences; ii) an appropriate method to improve the know-how and to deal more advanced topics.

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula

Teaching Methods

Frontal lessons and classroom exercises

Prerequisiti

Lo studente deve possedere gli elementi di base della fisica e della meccanica razionale con particolare attenzione alla cinematica e alla dinamica del corpo rigido.

Prerequisites

The student should have the basic elements of physics and mechanics with special attention to the kinematics and dynamics of rigid bodies.

Verifiche dell'apprendimento

Prova Orale

Assessment

Oral Test

Programma del Corso

EQUILIBRI DINAMICI ED AZIONI DI INERZIA: Impostazione del problema dinamico. Equazioni di equilibrio della dinamica. COMPOSIZIONE DEI MECCANISMI: Macchina e meccanismo. Coppie cinematiche. Tipi di contatto fra elementi cinematici;gradi di libertà nel piano e nello spazio. FORZE AGENTI SULLE MACCHINE: Rendimento. Macchine disposte in serie e in parallelo. USURA ED ATTRITO: Principi di tribologia e i diversi tipi di attrito. Forze di contatto, coefficiente di aderenza e attrito di strisciamento. Attrito di rotolamento. Distribuzione delle pressioni di contatto. Il pattino piano e la coppia rotoidale di spinta. Contatto ceppo-puleggia. Applicazioni di elementi rotolanti, cuscinetti a rotolamento. RICHIAMI DI CINEMATICA DEL CORPO RIGIDO ED APPLICAZIONI AI MECCANISMI: Moti relativi, velocità´ ed accelerazione nel piano. I SISTEMI ARTICOLATI: il quadrilatero articolato e il manovellismo di spinta. LE COPPIE CINEMATICHE LUBRIFICATE: Teoria elementare della lubrificazione fluidodinamica. FRENI: Contatti estesi ed ipotesi dell'usura (Reye). Freni a tamburo. Freni a disco. APPLICAZIONI DEGLI ORGANI FLESSIBILI MACCHINE DI SOLLEVAMENTO: Rigidezza degli organi flessibili. Tipi di cinghie. Pulegge fisse e mobili. Freni a nastro. Paranchi e loro rendimento. Il paranco differenziale. APPLICAZIONEDEGLIORGANIFLESSIBILI: Trasmissioni con catene e cinghie. Cinghie piane e trapezoidali. Freni a nastro. RUOTE DENTATE: Funzioni e tipi di ruote dentate. Trasmissione del moto fra assi paralleli con ruote di frizione. Tracciamento dei profili coniugati nel piano. Ruote dentate cilindriche ad evolvente di cerchio. Proporzionamento delle ruote dentate cilindriche a denti dritti. Linea di contatto ed arco d’azione. Condizioni di non interferenza. Ruote dentate cilindriche a denti elicoidali. Trasmissione del moto tra assi concorrenti con ruote di frizione e con ruote dentate (rendimento). ROTISMI: Tipi di rotismi. Rotismi ordinari ed epicicloidali. Rapporto tra i momenti esterni agenti su di un rotismo. VIBRAZIONI LINEARI A UN GRADO DI LIBERTÀ: Meccanica dei sistemi vibranti. Oscillatore armonico. Equazioni del moto. Vibrazioni libere. Vibrazioni forzate. Coefficiente di Amplificazione dinamica. Isolamento delle vibrazioni mediante fondazione. VIBRAZIONI A 2 GRADI DI LIBERTA': Scrittura delle equazioni del moto. Soluzioni delle equazioni del moto: moto libero non smorzato, moto libero smorzato, moto forzato. Assorbitore dinamico.

Course Syllabus

DYNAMIC AND INERTIA: Setting the dynamic problem. Dynamic Equilibrium equations. MECHANISMS: Machine and mechanism. Kinematic pairs. Types of contact between kinematic elements, degrees of freedom in the plane and in space. FORCES ON THE MACHINES: Efficiency. System in serie and in parallel. WEAR AND FRICTION: Principles of tribology and the different types of friction. Contact forces, the coefficient of adhesion and sliding friction. Rolling friction and applications. Applications of rolling elements, rolling bearings. REMINDERS OF KINEMATICS OF RIGID BODY: Relative motion, velocity and acceleration in plane. LINKAGES: the four-bar linkage and crank thrust. LUBRIFICATION: Theory Elementary of lubrication. BRAKES: hypothesis of Reye. brake Drum . brake Disc FLEXIBLE BODY, LIFTING MACHINE: stiffness of the flexible members. Types of belts. Fixed and movable pulleys. Brakes tape. Hoists and their performance. The hoist differential. APPLICAZIONEDEGLIORGANIFLESSIBILI: transmission chains and belts. Flat belts and V-belts. Brakes tape. GEARS: Functions and types of gears. transmission between parallel axes with friction wheels. Tracking of profile in the plane. cylindrical gears. Contact line. Conditions of non-interference. gears with helical teeth. motion between concurrent axes. Gears: Types of gears. Ordinary and planetary gears. LINEAR VIBRATION: ONE DEGREE OF FREEDOM: Mechanics of vibrating systems. Harmonic oscillator. Equations of motion. Free vibrations. Forced vibrations. Coefficient of dynamic amplification. isolation of the vibration by using different types of foundations. 2 DEGREES OF FREEDOM : dynamic absorber.