MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE
(Corso di recupero vecchio ordinamento)

Obiettivi di Apprendimento

Il corso si pone come obiettivo quello di fornire, oltre alle leggi generali che governano la meccanica dei sistemi, soprattutto i principali criteri metodologici per effettuare l’analisi cinematica e dinamica dei meccanismi e delle macchine. Al termine del corso l'allievo dovrà essere in grado di effettuare l'analisi funzionale dei più comuni meccanismi e mostrare di conoscere i principi di funzionamento delle più comuni dispositivi meccanici.

Modalità di esame

L'esame prevede la sola prova orale di fine corso.

Programma del corso a.a. 2005/06

Definizioni principali - Classificazione di: membri, coppie, contatti, meccanismi, macchine.

Cinematica applicata -  Analisi della mobilità, velocità ed accelerazione dei meccanismi piani.  Cinematica dei moti rigidi piani, centro delle velocità, formula fondamentale; Moti composti, Teorema di Kennedy. Rapporto di trasmissione. Accelerazioni nei sistemi rigidi: invarianti, teorema di Rivals, teorema di Coriolis. Meccanismi articolati piani: quadrilatero articolato, manovellismo di spinta, guide di Fairbairn. Meccanismi a camma e con contatti di strisciamento in genere. Meccanismi con contatti di puro rotolamento. Accelerazione del centro delle velocità. Circonferenze dei flessi di stazionarietà e dei regressi. Punto di flesso della normale. Centro di curvatura delle traiettoria di un punto. Schematizzazione di meccanismi reali.

Dinamica applicata – Analisi dell’equilibrio dei meccanismi piani. Equazioni cardinali della dinamica. Equazione dell'energia: energia cinetica, regimi di funzionamento delle macchine. Reazioni dei vincoli ideali:: contatti puntiformi o lineari: coppie superiori; coppia rotoidale, coppia prismatica. Principio dei lavori virtuali. Applicazione ai meccanismi piani. Forze agenti negli accoppiamenti in condizioni reali: attrito radente;  attrito volvente. Fenomeno dell’impuntamento. Rendimento dei meccanismi. Principio di D’Alembert. Azioni di inerzia: risultante e momento risultante delle forze di inerzia. Azioni di inerzia nel manovellismo di spinta. Equilibramento dei motori alternativi ad uno o a  più  cilindri in linea. Coppie giroscopiche: applicazioni. Effetti giroscopici sulla dinamica di un biciclo.

Ruote dentate -  Ruote di frizione; Ruote dentate cilindriche a denti diritti: genesi del profilo, caratteristiche geometriche, proporzionamento modulare, modulo massimo, serie di ruote, retta di azione e forze scambiate. Principi di funzionamento e caratteristiche geometriche delle ruote dentate cilindriche a denti elicoidali, delle ruote coniche a denti diritti ed elicoidali, dell’accoppiamento vite senza fine - ruota elicoidale. Rotismi ordinari. Rapporto di trasmissione e ruote oziose. Riduttori di velocità. Cambi di velocità ordinari, con controalbero e sincronizzati. Rotismi epicicloidali. Riduttore di Farmann. Differenziale automobilistico.

I flessibili -  Classificazione delle cinghie. Rapporto di trasmissione ideale. Azioni scambiate tra rigido e flessibile, equilibrio del flessibile in moto, arco ozioso e arco di scorrimento; legge di Eulero. Trasmissione del moto con flessibili; Rendimento e rapporto di trasmissione reale. Sistemi di forzamento: supporto oscillante, rullo tenditore, forzamento iniziale. Applicazioni.

Caratteristiche e classificazione delle funi. Rigidezza dei flessibili. Perdita di coppia Impianti di sollevamento: carrucole fissa e mobile, paranchi: esponenziale, ordinario e differenziale; argano.

 Freni ad attrito - Attrito fra superfici estese ed ipotesi del Reye; Teoria dell’usura. Perno a testa piatta e a testa conica. Freni a disco con moto di accostamento traslatorio; freni a tamburo ad accostamento rigido e libero: cerchio di Romiti, invarianti. Distribuzione delle pressioni al contatto. Momento frenante.

Vibrazioni meccaniche – Concetti generali sui problemi delle vibrazioni. Vibrazioni di sistemi lineari ad un grado di libertà. Le caratteristiche elastiche e la loro combinazione. Frequenza naturale. Vibrazioni libere con smorzamento viscoso, fattore di smorzamento e decremento logaritmico. Vibrazioni in presenza di forzante periodica o inerziale. Fenomeno della risonanza. Vibrazioni di sistemi su supporto mobile. Vibrazioni torsionali, sezione nodale. Misuratori di vibrazione: sismografi e accelerometri.

Testi consigliati 

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