Appunti di Meccatronica

Revisionato il 25/08/2026

di 7111305

Publisher

Vota

Contenuto verificato e approvato dal Team di Esperti di Skuola.net

Appunti sulla base del libro di testo Meccatronica e azionamenti a fluido integrati con gli appunti presi durante le lezioni. Comprende tutti gli argomenti del corso. Completi per lo svolgimento …

Esame Meccatronica

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. Pugi Luca

Università Università degli Studi di Firenze

A.A. 2025-2026

78 pagine

Appunti esame

Scarica

Estratto del documento

MECCATRONICA

AZIONAMENTI A FLUIDO: dispositivi di azionamento/trasmissione. Si basa sull'azione di un fluido, che posto in pressione, viene distribuito all'interno della macchina attraverso un opportuno sistema di tubazioni ed utilizzato per vincere una o più esterne locali.

Vantaggi: trasmettere forze/potenza in maniera semplice e ingombri contenuti.

- regolabile al pilotaggio degli attuatori, intervenendo sulla pressione/portata per tramite valvole che modificano l'area di passaggio o la portata.

1) PRINCIPI FISICI FONDAMENTALI E LORO CONSEGUENZE IMPORTANTISSIME

CARATTERISTICHE DEL FLUIDO UTILIZZATO: EQUAZIONI DI STATO

Se il fluido è un liquido incomprimibile => sistemi IDRAULICI o OLEODINAMICI → densità ρ = costante (incomprimibile).

Se il fluido è l'aria => gas perfetto => azionamenti PNEUMATICI → eq. di stato: PV=mRT

P = pressione assoluta (Pa); V = volume (m³); m = massa (kg); R = costante del gas (aria = 287.1

1) Il lavoro necessario per pompare un volume di fluido V da una capacità a pressione P₁ ad una a pressione P₂ : L_a = ∫ VdP (sistema aperto)

2) Energia di compressione del fluido accumula al suo interno e restituisce energia all'esterno : L_c = ∫ PdV (sistema chiuso)

caso: fluido incomprimibile => L_a : V(P₂ - P₁) e L_c = 0 → NON accumula energia

3) la potenza utile necessaria per pompare il fluido, nota la portata Q e la prevalenza ΔP

L_a = V(P₂ - P₁) = QΔP

procedura

caso: i gas perfetti il lavoro dipende dal tipo di trasformazione termodinamica.

Si considerano trasformazioni ideali reversibili e quasi statiche, di tipo politropico

PVⁿ=costante , con 1< E₁2

- Se V̇=0 → P = costante = ISOBARA

- Se V̇ = Ċ A

- Se V̇ = 1 → PV = costante = ISOTERMA

- Se V̇ = 0 V = costante = ISOCORA

Si considera di dover produrre il medesimo volume di fluido V̇₂ nelle stesse condizioni di pressione e temperatura: P₂ t₂ . Se resulta il lavoro L_a = area sottesa.

1 → 2

L_a = VdP

1.1

n₂

Δ1

MECCATRONICA

AZIONAMENTI A FLUIDO

... dispositivi di azionamento/trasmissione. Si basa sull'uso di un fluido, che posto in pressione, viene distribuito all'interno della macchina attraverso un opportuno sistema di tubazioni ed utilizzato per azionare uno o più elementi locali.

VANTAGGI: trasmettere forza/potenza in maniera semplice e con ingombri contenuti.

- regolabile al pilotaggio degli attuatori, intervenendo sulla pressione/portata tramite valvole che modificano l'area di passaggio o la portata.

1) PRINCIPI FISICI FONDAMENTALI E LORO CONSEGUENZE IMPIANTISTICHE

CARATTERISTICHE DEL FLUIDO UTILIZZATO: EQUAZIONI DI STATO

Se il fluido è un liquido incomprimibile => sistemi IDRAULICI o OLEODINAMICI → densità ρ = costante (incomprimibile).

Se il fluido è l'aria = gas perfetto => azionamenti PNEUMATICI → eq. di stato: PV=nRT

P = pressione assoluta (Pa); V = volume (m³); m = massa (Kg); R = costante del gas (aria = 287.1 J/KgK)

Lavoro necessario per pompare un volume di fluido V da uno comparto a pressione p₂ ad uno a pressione p₁: L_a = ∫Vdp (sistema aperto)
Energia di compressione del fluido accumulata al suo interno e restituisce quando espanso => locale: L_c = ∫Vdp (sistema chiuso)

caso: Fluido incomprimibile => L_a = V(p₂-p₁) e L_c = 0 ➔ non accumula energia

da potenza utile necessaria per pompare il fluido, nota la portata Q e la pressione ΔP

Wa = V(p₂-p₁) × QΔP → potenza

caso: Gas perfetto => lavoro dipendente dal tipo di trasformazione termodinamica.

Si considerano trasformazioni ideali (reversibili e quasi statiche) di tipo politropico

PVⁿ = costante, con n ∈ IR⁺

Se V = 0 → P = costante = ISOBARA
Se V₁ − V₂ = 0 → V = costante → ISOCORA
Se n = 1 → PV = costante = ISOTERMA
Se n = Cp/Cv ≠ 4/3 → PVⁿ = costante → ADIABATICA

Si considera di dover portare il medesimo volume di fluido V₂ nelle stesse condizioni di pressione e temperatura: p₂ e T₂. Si valuta il lavoro L_a = area sottesa.

_P₂^P₂ L_a = ∫Vdp

tag = liquido idrostatico L_a = gas perfetto

L_a = ∫Vdp per un gas perfetto è maggiore a parità di condizioni iniziali. Tale differenza cresce al crescere di...

- punto di vista impiantistico: risulta più facile portare a pressioni

Anteprima

Vedrai una selezione di 17 pagine su 78