ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| MECCANICA | ING-IND/13 | LEZIONI | 72 |
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Al termine del corso lo studente avrà acquisito un insieme di conoscenze e strumenti analitici in merito a cinematica, statica e dinamica di meccanismi (prevalentemente piani), organi per la trasmissione di potenza, contatto con attrito e dispositivi funzionanti per attrito.
La verifica delle conoscenze avverrà mediante prova scritta.
Al termine del corso lo studente sarà in grado di:
-condurre un’analisi cinematica di meccanismi (prevalentemente piani) costituiti da corpi rigidi
-analizzare e risolvere equilibri statici e dinamici/vibratori di meccanismi (1 grado di libertà, prevalentemente piani) costituiti da corpi rigidi, con vincoli per lo più lisci ma anche scabri
-analizzare i principali dispositivi per la trasmissione di potenza (ingranaggi, cinghie, giunti)
-analizzare i principali dispositivi funzionanti per attrito (freni, frizioni)
Sia durante le lezioni sia in sede di esame finale verranno proposti allo studente esercizi e quesiti che richiedono l'utilizzo delle capacità acquisite.
Lo studente potrà acquisire le competenze e la conoscenza di strumenti che sono alla base dell'analisi e della sintesi (progettazione) di sistemi meccanici.
I comportamenti saranno verificati tramite:
-domande rivolte agli studenti nel corso delle lezioni frontali, per verificare l’acquisizione e il consolidamento dei concetti trattati;
-svolgimento di esercizi in classe;
-prova finale (con esercizi da risolvere).
Per seguire il corso in modo proficuo, lo studente dovrebbe:
-saper operare con vettori in componenti cartesiane nel piano e nello spazio;
-avere solide basi di geometria e trigonometria;
-saper risolvere sistemi di equazioni lineari;
-saper valutare derivate ed integrali semplici;
-saper usare in modo corretto e con sicurezza le grandezze fondamentali del Sistema Internazionale.
-Coppie cinematiche, gradi di vincolo, catene cinematiche, meccanismi e loro gradi di libertà.
-Cinematica del corpo rigido e di meccanismi (prevalentemente piani) costituiti da corpi rigidi: leggi di distribuzione delle velocità (formula fondamentale della cinematica) e delle accelerazioni (teorema di Rivals) per il corpo rigido, centro delle velocità, centro d'istantanea rotazione e polari del moto, profili coniugati, centro delle accelerazioni; analisi cinematica di posizione, analisi cinematica differenziale, moti relativi e teoremi di composizione di velocità e accelerazioni, centri delle velocità relativi e teorema di Aronhold-Kennedy. Manovellismo di spinta, quadrilatero articolato e parallelogramma articolato, glifo a croce, glifo oscillante. Meccanismi debolmente/fortemente accoppiati. Formula di Eulero-Savary e circonferenza dei flessi.
-Dinamica: equazioni cardinali della dinamica (Newton-Eulero), forze d'inerzia, masse di sostituzione, equazioni di Lagrange.Dinamica del manovellismo di spinta e compensazione delle forze d'inerzia.Analisi statica/cinetostatica dei meccanismi piani.
-Trasmissione del moto con giunti mobili: giunto di Cardano e doppio giunto di Cardano, giunto di Oldham, giunto Rzeppa (cenni).
-Trasmissione del moto tra assi paralleli mediante ruote dentate cilindriche a denti dritti: superfici primitive e ruote di frizione, generazione per inviluppo di denti mediante dentiera a fianchi piani con e senza correzioni di profilo, geometria del dente a evolvente, condizioni di non interferenza e numero minimo di denti, proprietà dell'ingranamento tra i denti. Ruote dentate cilindriche a denti elicoidali. Trasmissione del moto tra assi incidenti e sghembi: generalità, fondamenti di ingranaggi conici e face gears.
-Rotismi ordinari semplici e composti. Rotismi epicicloidali: formula di Willis, bilanci di coppie e potenze; rotismi differenziali.
-Rendimento meccanico e moto retrogrado. Forze di contatto tra corpi in presenza di attrito: attrito statico e dinamico secondo Coulomb, attrito di rotolamento; attrito nelle coppie cinematiche elementari; ipotesi di Reye/Archard, usura e distribuzione delle pressioni di contatto: pattino piano, frizione a corona circolare (coppia rotoidale di spinta), freno a disco, freno a tamburo (ceppopuleggia); organi flessibili: freni a nastro e trasmissione del moto mediante cinghie.
-Sistemi (intesi come meccanismi a parametri concentrati) ad un grado di libertà: vibrazioni libere e forzate, isolamento delle vibrazioni.
Gli argomenti del corso saranno elencati in dettaglio nel registro delle lezioni, che verrà aggiornato regolarmente e costituirà il programma ufficiale del corso.
Testo di riferimento:
C. Ferraresi, T. Raparelli, " Meccanica Applicata", Terza edizione, C.L.U.T. Editrice, Torino, 2007.
Testi aggiuntivi di approfondimento:
- E. Funaioli, A. Maggiore, U. Meneghetti, "Lezioni di Meccanica Applicata alle Macchine - PRIMA PARTE - Fondamenti di Meccanica delle Macchine", Pàtron Editore, Bologna, 2005 2.
-M. Guiggiani, "Generazione per inviluppo di ruote dentate ad evolvente", SEU
-E. Funaioli, A. Maggiore, U. Meneghetti, "Lezioni di Meccanica Applicata alle Macchine - SECONDA PARTE - Elementi di Meccanica degli Azionamenti", Pàtron Editore, Bologna, 2009 2.
-E. Funaioli, A. Maggiore, U. Meneghetti, "Lezioni di Meccanica Applicata alle Macchine - TERZA PARTE Dinamica e Vibrazioni delle Macchine", Pàtron Editore, Bologna, 2011
Non ci sono variazioni per studenti non frequentanti.
L’esame consta di una prova scritta della durata di circa due ore composto da uno o due esercizi. Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di risolvere problemi inerenti gli argomenti trattati nel corso.
