Appunti di Meccanica Applicata alle Macchine

MACCHINE E MECCANISMI

MACCHINA: Una macchina è un sistema di organi capace di compiere lavoro di interesse industriale, ossia di trasformare energia.

MECCANISMO: Un meccanismo è una macchina, o parte di essa, considerata dal punto di vista cinematico.

COPPIE CINEMATICHE

• I componenti di un meccanismo sono detti membri; ciascun membro viene a contatto con altri membri del meccanismo in una porzione di superficie detta elementi cinematici. Due elementi cinematici a contatto costituiscono una coppia cinematica.
• Ogni coppia cinematica deve possedere almeno 1 GDL rispetto ai membri adiacenti.

COPPIE ELEMENTARI

• Si definiscono coppie elementari le coppie cinematiche costituite da elementi cinematici rigidi e combacianti. Le uniche a rispondere a questo tipo sono: prismatiche, rotoidale, elicoidale.
• Coppia prismatica: permette la sola traslazione di un membro rispetto all’altro, detta anche “pattino”.
• Coppia rotoidale: permette la sola rotazione di un membro attorno a un asse, detta anche “cerniera”.
• Coppia elicoidale: permette il solo movimento elicoidale (la vite).

COPPIE SUPERIORI

• Si definiscono coppie superiori le coppie costituite da elementi cinematici rigidi non combacianti o elementi cinematici combacianti ma non rigidi.
• Un esempio di coppia superiore rigida non combaciante è la coppia camma-punteria in cui gli elementi cinematici vengono a contatto in un punto (o una linea).
• Un esempio di coppia superiore combaciante ma non rigida è la ruota.

COPPIE PIANE - SFERICHE - GENERALI

Lo spazio possono anche essere distinte in piane, sferiche o generali a seconda del moto relativo dei membri.

COPPIE PIANE

Sono le più importanti; fissato uno dei due elementi cinematici, l’altro avrà il moto vincolato rispetto al piano a loro associato. Se gli elementi cinematici hanno piani deformabili, allora proiezioni piane non devono essere rettilinee, quindi la coppia è detta “generale”, altrimenti abbiamo curve e proiezioni sono due linee tangenti.

MACCHINE E MECCANISMI

MACCHINA: Una macchina è un sistema di organi capace di compiere lavoro di interesse industriale, ossia di trasformare energia.

MECCANISMO: Un meccanismo è una macchina, o parte di essa, considerata dal punto di vista cinematica.

COPPIE CINEMATICHE

• I componenti appartenenti a un meccanismo sono detti membri. Ciascun membro viene a contatto con altri membri del meccanismo in una porzione di superficie detta elemento cinematico. Due elementi cinematici a contatto costituiscono una coppia cinematica.
• Ogni coppia cinematica deve possedere almeno 1 GDL rispetto ai membri adiacenti.

COPPIE ELEMENTARI

Si definiscono coppie elementari le coppie cinematiche costituite da elementi cinematici rigidi e combacianti. Le uniche a rispondere a questo tipo sono le coppie prismatiche, rotoidale e elicoidale.

• Coppia prismatica: Permette la traslazione di un membro rispetto all'altro, detta anche "pattino".
• Coppia rotoidale: Permette la sola rotazione di un membro attorno a un asse, detta anche "cerniera".
• Coppia elicoidale: Permette il solo movimento elicoidale (la vite).

COPPIE SUPERIORI

Si definiscono coppie superiori le coppie costituite da elementi cinematici rigidi non combacianti o elementi cinematici combacianti ma non rigidi.

• Un esempio di coppia superiore rigida non combaciante è la coppia camma-punteria in cui gli elementi cinematici vengono a contatto in un punto (o una linea).
• Un esempio di coppia superiore combaciante ma non rigida è la ruota.

COPPIE PIANE-SFERICHE-GENERALI

Le coppie possono anche essere distinte in piane, sferiche o generali a secondo del moto relativo dei membri.

• Coppie piane: Sono le più importanti, fissando uno dei due elementi cinematici l'altro è vincolato a restare costretto parallelamente a un piano a forma di due assi cinematici di moto piano. Detto piano blu-proiezione piano, nel quale appaiono come due linee tangenti costante rimane invariata.

Catena Cinematica:

Nei meccanismi si suppone fisso uno dei membri detto telaio. Se il meccanismo è considerato senza un membro fisso a priori, si dice catena cinematica, ciò avviene in un meccanismo quando si fissa uno dei membri.

Gradi di Libertà di un Meccanismo Piano:

• Se i membri di un meccanismo sono vincolati in modo che ciascuno possa descrivere solo traiettorie parallele a un piano, allora il meccanismo è detto meccanismo piano.
• Se un meccanismo piano è composto da m membri, allora i suoi gradi di libertà sono:

  l = 3(m-1) - 2C₂ - C₁

  Essendo C il numero delle coppie che