Docente

prof.  Alessandro GASPARETTO

Crediti

6 CFU

Obiettivi formativi specifici

Il corso intende fornire le conoscenze necessarie a comprendere i principi basilari della meccanica, sia nell’ambito cinematico, che in quello dinamico con lo scopo di costruire modelli matematici (di tipo sia cinematico che dinamico) di meccanismi bidimensionali. Il corso fornisce inoltre le conoscenze fondamentali della meccanica applicata, quali: principi di tribologia, principi di accoppiamento motore-utilizzatore meccanico, funzionamento a regime e in transitorio, proprietà e caratteristiche di organi e componenti delle macchine.

Competenze acquisite

- Conoscenza delle nozioni fondamentali di meccanica delle superfici.
- Capacità di modellazione di fenomeni fisici inerenti alla meccanica.
- Conoscenza dei principi fondamentali di accoppiamento motore.
- Utilizzatore in condizioni di regime e di transitorio.
- Conoscenza dei principali componenti meccanici e delle loro applicazioni.
- Capacità di dimensionamento dei componenti meccanici.

Programma

Meccanica delle superfici: caratteristiche meccaniche dei materiali; contatto tra corpi solidi, fenomenologia fisica e modello di Hertz; aderenza e attrito; modellazione del fenomeno secondo Coulomb e risultati da test sperimentali; usura: modello di Holm e ipotesi di Reye; attrito volvente; attrito nelle coppie prismatiche, fenomeno dell’impuntamento; attrito nelle coppie rotoidali, cerchio di attrito (10 ore).
Accoppiamento motore-utilizzatore: regime assoluto, transitorio e periodico di una macchina; rendimento; reversibilità del moto; caratteristica meccanica del motore e del carico; funzionamento sui 4 quadranti; accoppiamento diretto motore utilizzatore: calcolo del punto di funzionamento a regime; accoppiamento motore-utilizzatore tramite riduttore di velocità: calcolo del punto di funzionamento a regime; caso di carico in moto rettilineo; stabilità del funzionamento a regime; transitorio meccanico; analisi dinamica del transitorio in un sistema motore-utilizzatore; coppie ed inerzie ridotte ai vari assi del sistema; calcolo del tempo di avviamento; effetto delle variazioni del rapporto di trasmissione sul punto di funzionamento a regime; criteri di scelta del gruppo motore-riduttore, per carichi a velocità fissa, carichi statici e carichi dinamici; cambi di velocità; adattamento statico e dinamico del motore al carico; regime periodico; inerzia ridotta alla coordinata libera; calcolo dell'andamento della velocità in un ciclo; sintesi del volano; equilibramento statico e dinamico dei rotori; applicazione: equilibramento di un meccanismo biella-manovella con il metodo delle masse di sostituzione (18 ore).
Organi di trasmissione ed altri componenti meccanici: ruote di frizione; ruote dentate e ingranaggi; nomenclatura e dimensionamento modulare; calcolo delle forze scambiate in un ingranaggio; ingranaggi cilindrici a denti diritti ed elicoidali; ingranaggi conici; trasmissioni a vite; rotismi ordinari e rotismi epicicloidali: definizione e calcolo del rapporto di trasmissione; formula di Willis; calcolo delle coppie trasmesse in un rotismo epicicloidale; rotismi epicicloidali a ingranaggi conici: differenziale per autoveicolo; trasmissione del moto tramite cinghie; calcolo della tensione e della coppia massima applicabile; cinghie trapezoidali e cinghie dentate; argani di trazione, verricelli e cabestani; catene per la trasmissione del moto; argani di sollevamento e paranchi.Giunti: giunto di Cardano, doppio giunto di Cardano, giunti di Rzeppa, Bendix-Weiss e di Oldham; trasmissioni a vite-madrevite; calcoli cinematici e statici; applicazione ad apparecchi di sollevamento; discussione sulla reversibilità del moto; valutazione comparativa delle caratteristiche dei principali meccanismi per la trasmissione del moto; innesti a frizione: analisi dinamica, calcolo dell’energia dissipata, calcolo dell’andamento della pressione nella zona di contatto; frizioni assiali e coniche; freni: tipologia e parametri; cuscinetti a rotolamento: criteri di scelta (28 ore).
Vibrazioni meccaniche: risposta libera di oscillatore semplice; risposta in frequenza di oscillatore semplice; risonanza (4 ore).

Bibliografia

- Appunti delle lezioni
- G. Jacazio, S. Pastorelli, “Meccanica applicata alle macchine”, Ed. Levrotto e Bella, Torino
- R. Ghigliazza, C. U. Galletti, “Meccanica applicata alle macchine”, Ed. UTET, Torino
- M. Giovagnoni, A. Rossi, “Un’introduzione allo studio dei meccanismi”, Ed. Cortina, Padova

Modalità d'esame

prova scritta e orale

Ulteriore materiale didattico o informazioni reperibili alla pagina