Complementi di meccanica applicata - Appunti

FACOLTÀ

INGEGNERIA

ANNO ACCADEMICO

2013/14

CORSO DI LAUREA

Ingegneria Meccanica

INSEGNAMENTO

Complementi di Meccanica Applicata

TIPO DI ATTIVITÀ

Affini

AMBITO DISCIPLINARE

Attività formative affini o integrative

CODICE INSEGNAMENTO

10974

ARTICOLAZIONE IN MODULI

NO

SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI

ING-IND/13

DOCENTE RESPONSABILE

Marco CammalleriRicercatoreUniversità di Palermo

CFU

6

NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE

90

NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE

60

PROPEDEUTICITÀ

Fondamenti di Meccanica Applicata

ANNO DI CORSO

2

SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE LEZIONI

Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it

ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA

Lezioni frontali, Esercitazioni in aula, Esercitazioni in laboratorio

MODALITÀ DI FREQUENZA

Facoltativa

METODI DI VALUTAZIONE

1 Prova Orale - Esercitazioni obbligatorie e prova scritta.

TIPO DI VALUTAZIONE

Voto in trentesimi

PERIODO DELLE LEZIONI

Secondo semestre

CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ DIDATTICHE

Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it

ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI

Dal lun. al ven. previa prenotazione via email

RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI

• Conoscenza e capacità di comprensione

Lo studente acquisirà la conoscenza delle leggi e dei principi che governano la dinamica delle macchine e dei meccanismi.

• Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Lo studente, al termine del corso, avrà acquisito conoscenze e metodologie adeguate per affrontare e risolvere in maniera esaustiva l'analisi della trasmissione delle forze in un qualunque meccanismo reale.

• Autonomia di giudizio

Lo studente, alla fine del corso, posto di fronte ad una scelta progettuale, sarà in grado di scegliere il sistema di trasmissione meccanica più idoneo in funzione della specifica applicazione e del contesto nel quale è inserita, selezionando di volta in volta tra sistemi articolati, camme, ingranaggi, trasmissioni a cinghia o catena, freni e frizioni.

• Abilità comunicative

Lo studente sarà in grado di sostenere con rigore e proprietà di linguaggio discussioni riguardanti

Capacità d’apprendimentoLo studente, avendo appreso le leggi che governano la dinamica di un meccanismo ed il modo appropriato di costruirne il modello matematico, avrà il bagaglio culturale sufficiente per affrontare con autonomia e discernimento i problemi di analisi e progettazione.

OBIETTIVI FORMATIVI

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

ORE FRONTAL

1. Ingranaggi. 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: ang messi dei denti, proporzionismo moduli normale e ribassato, analisi delle forze scambiate tra i denti, minimo numero denti. Dentature corrette senza e con variazione d’intersa: determinazione della linea de ingranamento, calco dello spessore dei denti, del dia abbandono di passo, dell'angolo di teer interesse al lavoro e di taglio. Ruote dentate conici a denti diritti e elicoidali, profili geometrici caratteristici, forze scambiate, minimo numero denti. Svitare senza fine e ruota elicoidale: rapporti di trasmissione, forze scambiate, rendimento di impedimento. Rotismi epicicloidali a tre e da quattro ruote, equilibrio estensione e rendimento, funzione cinematici e dinamica, bilancio di ampiezza. Riferimenti ai meccanismi di R.E. e di un rotismo ordinare fra alberi. Differenziale Torsen.

2. Azioni nei contatti di combattimento - Ipotesi del Reye e teoria dell’usura: distribuzione permessi azioni di combattimento. Permo spinta a testa piana e a testa conica, freni a disco e motori a classificatore traslatorici, freni a tamburo ad ansoredo rigido e semilibero. Cinematica funebre di Ewing e analisi degli occupi in stress di rigi. Freni piane nel plano lenta moimenti Freelancer.

3. Classificazione de collegamenti flessibili, Equilibrio dei flessibili: azioni scambiate interne e flessibili; Eser ozioso o arco di scorrimento; legge di Eulero. Trasmissione del moto con flessibili; Rendimeno cinematica. Sistemi di formazione: supporto cu-aosilla, ru0 indoltere, formatonio iniziale. Limitatori di coppia. Trasmissione di potenza con più di una parte condotta. Freno a nastro ordinario e differenziale. Meccanica delle cinghie trapezoidali: equazioni di equilibrio ineffide e penetrazione radiale, coefficiente di attrito equivalente, determinazione delle condizioni limite di scorrimento. Trasmissione del moto con catene: struttura e funzionamento della catena Zobel. Classificazione delle funi. Perdeb imperfetta flessibilità. Analisi ctenotastatica ea energetica degli impianti di sollevamento: carrucole fissa e mobile, paranco esponenziale, paranco ordinario, paranco di Weston;

Cinetostatica analitica

– determinazione analitica delle equazioni di moto e di equilibrio cinetostetico in condizioni ideali del manovelismo di spinta centrato, della guida di Fairbairn, del glifo rotante e del quadrellatro articolato.

Dinamica applicata

– Equazione dell'energia: energia cinetica, regimi di funzionamento delle macchine. Analisi dinamica diretta: studio dei transitri 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 mediantie frizone. Equilibrio longitudinale di un veicolo: risoluzione analittica.

• Vibrazioni meccaniche – Idendestificazione del problema e costruzione del modello. Vibrazioni libere: freequenza naturale, fattore di smorzamento, risposta del sistema. Identificazione sperimentale di un sistema ad l gel. Vibrazioni forzate: forzante sinusoidale, inerziale e periodica generica. Risposta del sistema: amperizza e fase. Riduzione di combinazioni di molle. Vibrazioni torsionali. Vibrazioni flessionali, Vibrazioni su supporto mobile. Isolamento delle vibrazioni. Accelerometro e simografo.

ESERCITAZIONI

1. Calcolo di un imbocco dentato a denti elicoidali con crorezione della dentatura e sua rappresentazione grafica. Progettazione ed analisi di un riduttore epicicloidale.
2. Calcolo di un freno a tamburo e di un freno a disco.
3. Applicazione dei concetti teorici inerenti l’utilizzo degli organi flessibili al calcolo di

Eq. orizzontale (e): ₁cos_dθ − (T + dT)cos_dθ² + fdϕ = 0

cosdϕ ≠ 1 → dϕ = f dϕ (1)Eq. verticale (n): T sin_dθ + (T + dT)sin_dθ + dTn − (q Rρdθ)²_R

• 1 Sub () dp = dθ (2) sostituendo nella (1).
• dT = f : Tdp + qvdθ
• dT = f dϕ (3) Equazione indefinita di equilibrio dell’arco element e dunque motore sulla l’impostare. Deve fissare 5 mostrate perché è “inattività” da’ il segno di f dϕ − dθf. La dinamica ci dice che la tensione varia, che c’è allargamento e dunque mota refettivo tra puligria e cinghia.

La cinematica obbeusa dell’aderenza → Assenza di moto relativoCome si risolve?Se t₁, t₂ è arco di obbaccianato, SOLO una parte di esso è ARCO DI SCORRIMENTO. La parte restante è arco otiose

dT(T1vz) = - fdϕ ⇒∫(T1vz)dT = ∫θqR0 fdϕ

V₁ - qv²_Rv² e log (T₂)

Vediamo ora la condotta