Complementi di MECCANICA APPLICATA 6 CFU
(Corso di laurea in ingegneria MECCANICA)
(Corso di laurea specialistica in ingegneria aerospaziale)

Obiettivi di Apprendimento

L' obiettivo formativo del corso è quello di fornire allo studente una metodologia che gli consenta di ridurre a schema una qualsiasi macchina reale e di effettuarne lo studio in condizioni di equilibrio cineto-statico, di equilibrio dinamico e di transitorio.

Modalità di esame

L'esame prevede una prova scritta ed una orale.

Programma del corso a.a. 2010/11

Cinetostatica – Equilibrio longitudinale del veicolo: trazione anteriore posteriore ad integrale; effetto della variazione dei carichi; equilibrio dinamico in condizioni aderenza e di slittamento. Trasporto su rulli. Rendimento ed impuntamento degli accoppiamenti (vincoli). Ruote libere e meccanismi per il moto intermittente.

Ruote dentate – Forze scambiate in condizioni reali nelle ruote di frizione e negli imbocchi dentati a denti diritti: equilibrio e rendimento. Ruote dentate cilindriche a denti elicoidali: genesi dei denti, proporzionamento modulare normale e ribassato, analisi delle forze scambiate tra i denti, minimo numero di denti, dentature corrette senza variazione di interasse. Vite senza fine-ruota elicoidale: rapporti di trasmissione, forze scambiate, rendimento ed impuntamento. Rotismi epicicloidali a tre ed a quattro ruote, equilibrio esterno ed interno, rendimento, funzione cinematica e dinamica dei satelliti, analisi comparata del comportamento di un R.E. e di un rotismo ordinario a tre alberi. Differenziale Torsen: analisi del comportamento in rettilineo, in curva ed in condizioni di bassa aderenza.

Azioni nei contatti di combaciamento - Ipotesi del Reye e teoria dell’usura: distribuzione delle pressioni al contatto. Perno spingente a testa piana ed a testa conica, freni a disco con moto di accostamento traslatorio, freni a tamburo ad accostamento rigido e semilibero. Efficacia frenante e indice di regolarità:confronto tra i diversi tipi d freno. Frizioni piane monodisco e multi disco. Sincronizzatori.

Cinematica analitica- manovellismo di spinta centrato, guida di Fairbairn, glifo rotante quadrilatero articolato, ruota di Ginevra.

I flessibili - Classificazione delle cinghie. Equilibrio dei flessibili: azioni scambiate tra rigido e flessibile; arco ozioso e arco di scorrimento; legge di Eulero. Trasmissione del moto con flessibili; Rendimento cinematico. Sistemi di forzamento: supporto oscillante, rullo tenditore, forzamento iniziale. Limitatori di coppia. Freno a nastro ordinario e differenziale. Trasmissione del moto con catene: struttura e funzionamento della catena Zobel. Classificazione delle funi. Perdite per imperfetta flessibilità. Analisi cinetostatica ed energetica degli impianti di sollevamento: carrucole fissa e mobile, paranco esponenziale, paranco ordinario, paranco di Weston; argano.

Dinamica applicata - Equazioni cardinali della dinamica. Principio di D’Alembert. Risultante e momento risultante delle forze di inerzia. Teorema della quantità di moto. Determinazione delle reazioni vincolari in presenza di azioni inerziali, determinazione delle coppie giroscopiche. Azioni di inerzia nel manovellismo di spinta e suo equilibramento. Equazione dell'energia: energia cinetica, regimi di funzionamento delle macchine. Analisi dinamica diretta: studio dei transitori mediante l’approccio energetico e la riduzione dinamica dei sistemi. Irregolarità del moto delle macchine a regime periodico e problema del volano. Caratteristica meccanica delle macchine: accoppiamento diretto motore utilizzatore, mediante riduttore o mediante frizione.

Vibrazioni meccaniche (Facoltative)– Identificazione del problema e costruzione del modello. Vibrazioni libere: frequenza naturale, fattore di smorzamento, risposta del sistema. Identificazione sperimentale di un sistema ad 1gdl. Vibrazioni forzate: forzante sinusoidale, inerziale e periodica generica. Risposta del sistema: ampiezza e fase. Vibrazioni torsionali. Vibrazioni flessionali, Vibrazioni su supporto mobile. Isolamento dalle vibrazioni.

Testi consigliati 

R. Monastero: "Appunti per il corso di Elementi di Meccanica Teorica ed Applicata"

R. Monastero: "Appunti per il corso di Meccanica Applicata alle Macchine"

G. Belforte, Meccanica Applicata alle Macchine, Ed. Giorgio Torino, 1993

C. Ferraresi,T.Raparelli: "Meccanica Applicata"CLUT, 1997

E. Funaioli, A. Maggiore, U. Meneghetti: “Fondamenti di Meccanica delle Meccanica delle Macchine”, Patron Editore 2005.

V. Cossalter: “Meccanica Applicata alle Macchine” Edizioni Progetto, 2004