Obiettivi Formativi

Il corso si prefigge di: fornire allo studente le metodologie di risoluzione di problemi teorici ed applicativi per la risoluzione dei problemi relativi al comportamento dinamico dei sistemi meccanici tramite l’utilizzo dei metodi (analitici e numerici) e di tecniche e strumenti aggiornati. applicare le conoscenze maturate sulla conversione del moto dei principali sistemi meccanici, di utilizzare metodi analitici e di modellazione sia nello sviluppo di progetti di gruppo che individuali. far acquisire allo studente la capacità di un confronto critico tra le diverse soluzioni possibili ai vari problemi proposti anche attraverso l’utilizzo di ricerche bibliografiche mirate. far acquisire allo studente un linguaggio tecnico adeguato. far acquisire un metodo di studio individuale adeguato a consentire l'approfondimento delle conoscenze e ad affrontare ulteriori tematiche avanzate o settoriali.

Metodi didattici

Il corso è organizzato in tre fasi. La prima fase prevede lo studio di alcuni argomenti della meccanica classica (i.e. meccanismi, usura e attrito, freni) (10 ore frontali e 14 ore di esercitazione in aula); la seconda fase è focalizzata sullo studio della trasmissione del moto meditante ruote dentate (cilindriche ed elicoidali) (10 ore frontali e 10 ore di esercitazione in aula); la terza fase riguarda lo studio delle coppie cinematiche lubrificate (4 ore frontali). Le prime due fasi prevedono un alternarsi di lezioni frontali ed esercitazioni e saranno soggette a prove in itinere. Le esercitazioni a prevalente carattere numerico, saranno svolte sia individualmente sia in gruppo per sviluppare un’analisi critica dei risultati.

Prerequisiti

Lo studente deve possedere gli elementi di base della fisica (grandezze fisiche e unità di misura, cinematica e dinamica) e della matematica (derivazione e integrazione).

Verifiche dell'apprendimento

In relazione alla struttura del corso, esposta precedentemente (metodi didattici) sono previste due verifiche in itinere una relativa alla fase 1 ed una relativa alla fase 2; le verifiche saranno sotto la forma di prove scritte e/o orale con domande a risposta aperta sugli argomenti relativi a ciascuna fase (parte teorica ed esercizi svolti in aula). I risultati delle prove in itinere saranno parte integrante della valutazione finale, infatti gli studenti che avranno superato entrambe le prove in itinere e si presentano alla sessione di esami immediatamente successiva alla fine del corso, saranno esonerati da presentare la parte di programma su cui vertono le prove in itinere. Per gli studenti che non svolgeranno le prove in itinere l’esame o che non sosterranno l’esame finale entro la prima sessione immediatamente successiva alla fine del corso, sarà solo orale e verterà su tutto il programma e sarà previsto anche lo svolgimento di un esercizio simile a quelli svolti durante il corso. L’esame finale è un esame orale sugli argomenti del programma finalizzato a: • accertare le conoscenze acquisite e le capacità di applicarle in maniera critica con particolare riferimento alla risoluzione dei problemi relativi allo studio dei cinematismi piani e alle principali caratteristiche della trasmissione del moto con l’utilizzo di ruote dentate; • sviluppare un linguaggio tecnico appropriato; • utilizzare corretti approcci metodologici.

Programma del Corso

FASE (10+14) Questa fase prevede 10 ore di teoria e 14 ore di esercitazione in cui verranno proposti metodi risolutivi ai principali problemi legati ai cinematismi. 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. 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. 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. APPLICAZIONE DEGLI ORGANI FLESSIBILI: Trasmissioni con catene e cinghie. Cinghie piane e trapezoidali. Freni a nastro. 2. FASE (10+10) Questa fase prevede 10 ore di teoria e 10 di esercitazioni in cui verranno affrontati problemi relativi ai rotismi ordinari ed epicicloidali. 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 dazione. 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. 3. FASE (4): Questa fase prevede 4 ore di teoria. LE COPPIE CINEMATICHE LUBRIFICATE: Teoria elementare della lubrificazione fluidodinamica.