Domande orale Meccanica applicata alle macchine

ATTRITO

• Attrito statico e dinamico (Effetto Stribeck)
• Attrito volvente
• Attrito in coppia prismatica
• Attrito in coppia rotoidale (Circolo d'attrito)
• Piano inclinato
• Coppia rotoidale di Santa
• Ruota trascinata (scuole), ruota motrice, ruota frenata

LUBRIFICAZIONE

• d_1,1, d₂ (a,b,c), d₃, d₄, u_1,1, u₅, u_4,B
• Modello costitutivo fluido newtoniano
• Equazione di equilibrio
• Equazione di Raynolds
• Cas particolare: pareti piane convergenti
• Coppia rotoidale lubrificata (ipotesi, disegni grafici, formule)
• Numero di Sommerfeld
• Cuscinetto assiale/radiale a sostentamento fluido statico
• Lubrificazione fluido statica

SISTEMI ARTICOLATI

• Sintesi per due posizioni di biella
• Sintesi per tre posizioni di biella
• Sintesi per generazione di moto alterno
• Teorema del Roberts
• Manovellismo centrato: espressione analitica velocità e accelerazione
• Giunto di Cardano
• Altri giunti - giunto a croce

CAMME

• Leggi di moto
• Sintesi analitica:
  • Punteria a piattello
  • Punteria a coltello
  • Punteria a rotella

RUOTE DENTATE

• Proprietà profilo ad evolvente
• Proporzionamento dei denti
• Calcolo del segmento d’azione
• Compresenza delle ruote dentate
• Ruote cilindriche a denti elicoidali
• Ruote dentate coniche
• Ruote a vite

ROTISMI

• Ordinari
  • Rapporto di riduzione
• Epicoidali
  • Formula di Willis (1°de e 2°de)
  • Differenziali - un movente e due cedenti
  • Combinatori - due moventi e un cedente

ORGANI FLESSIBILI

• Caten
• Cinghie
• Pulegge
• Paranchi
• Trasmissione con cinghie piane
• Trasmissione con cinghie trapezoidali
• Freno a nastro

DINAMICA

• Richiami

DINAMICA MANOVELLISMO

• Caso quasi statico
• Caso con velocità non trascurabili
• Compensazione reazione d'inerzia
• Compensazione dell'azione alterna:
  • Del primo ordine
  • Del secondo ordine
• Cinematica manovellismo di spinta

Attrito in coppia prismatica

Le componenti d'attrito hanno versi tali da opporsi all'avanzamento dell'asta.

Prolungamento della retta ausiliaria

Rendimento

P₀: senza attrito

x → -Q + P₀ cosα = Ф

Q = P₀ cosα

η = P₀/P = Q/P₀ cosα

Impuntamento

Se le rette d'azione di tre forze passano tutte per uno stesso punto esterno alla retta d'azione della quarta, si verifica l’impuntamento dell’asta.

VEICOLI

Le ruote di un veicolo sono accoppiate rotolodalmente alla struttura portante del veicolo stesso e sono accoppiate al suolo con una coppia superiore.

RUOTA TRASCINATA (FOLLE)

Alla ruota sono applicate soltanto due forze: quella trasmessa dalla struttura portante del veicolo e quella trasmessa dalla rotaia (stesso retta d'azione, uguali in modulo, verso opposto).

RUOTA MOTRICE

Sono applicate:

• Spinta trasmessa dalla struttura portante attraverso la coppia rotolodale
• Forza trasmessa dalla rotaia
• Azione motrice (->coppia)

Le forze genereranno una coppia che equilibra la coppia motrice.

La forza trasmessa fra ruota e rotaia deve formare con la normale al ruota un angolo non superiore all'angolo di aderenza; in caso contrario si avrebbe SLITTAMENTO.

RUOTA FRENATA

Una ruota di un veicolo, sia motrice sia frenata, può essere sottoposta ad un'azione frenante (-> coppia).

Il verso della coppia è opposto a prima.

COPPIA ROTODALE LUBRIFICATA

(Es. bronzine)

Meato compreso fra due cilindri circolari, uno cavo ed uno pieno, con assi paralleli.

R₂ = e cos³ + R₄ + h

h = R₂ - R₁ - e cosθ = δ - e cosθ = δ(1 - ^e/_δ cosθ) = δ(1 - X cosθ)

Eq.ne Reynolds:

^∂p/_∂x = - ^6ηU/_h²(1 - ^h*/_h)

x = δR₄, U = ΩR₄

^∂p/_∂θ = - ^6μR₂2Ω/_h²(1 - ^h*/_h) con h* = 2δ ^1-X2/_2+X²

Cinematica

Teorema di Rivaz

_vNP = _vTP + _vRP

_vRP = _ω ∧ O₂P

⟶ conosco la direzione che modulo

_vRP conosco solo la direzione

_vTP conosco solo la direzione

conosco _vTP - _vTP = Ω ∧ O₁P

⟶ Ω = _vTP / O₁P

Teorema di Rivaz

_aAF = _aTP + _aRP + _aC

_aRP = _aRP⟂ + _aRP//

_aRP = w² O₂p + _ω̇ ∧ O₂P

_aTP = _aTP⟂ + _aTP//

_aRP conosco solo la direzione

_ac = 2ΣΩ ∧ _vRP conosco direzione e verso

Ω̇ = _aTP// / O₁P

Giunto di Cardano

(Universal joint)

quadrilatero "sferico triangolato"

• I vincoli sovrabbondanti che rendono negativo il numero dei gradi di libertà sono in realtà ripetizioni di vincoli esistenti.
• Non isocinetico (ζ non costante)
• Uso: in assi, colonne, autoveicoli, ...

asse x: asse di rotazione membro 1asse z: intersezione di π1 e π3asse y: ⊥ x,z , quindi su π4

Se Ω1, Ω3: velocità angolari del movente 1 e del condotto 3

→ Ω1 = dφA/dt , Ω3 = dφ3/dt

LINEA E ARCO DI CONTATTO

I profili dei denti si toccano lungo una delle due rette (LINEA DI CONTATTO) tangenti alle due circonferenze di base.

SEGMENTO D'AZIONE: tratto della retta di contatto compreso tra N1 ed N2.

ARCO D'AZIONE: arco ai cui le primitive sottrano l'una sull'altra mentre il contatto fra due profili descrive il segmento di contatto N1N2.

ARCO D'AZIONE: _{in ACCESSO (N1C)}^{in RECESSO (CN2)}

Affinché la ruota 1 possa trasmettere alla 2 un moto continuo, l'arco d'azione deve essere maggiore del passo.

Calcolo dell'arco d'azione: per valutare il numero delle coppie di denti contemporaneamente in presa.

_AB1 = _D2B2 = s(_{su D1}) (_{su D2})

Retta d'azione inclinata di α (in genere 20°).

RUOTE DENTATE CONICHE

Come per le ruote cilindriche, gli unici profili impiegati nelle ruote coniche sono profili ad evolvente.

Analogbia con ruote di frizione coniche

(immagine con rappresentazione grafica)

• ω₂₁ = ω₂ - ω₁
• ω₂₁ = ω₂₂ + (-ω₂₁)

TEOREMA DEI SENI

ω₁  ω₂  →  ω₂ = ω₂     sen α₁ sen υ₂ sen υ₁           sen υ₂

Δυ₂  Δυ        T = Δω₂ = R1     sen α₁  ω₂  α₂           –     sen υ₂

PROCEDIMENTO DI TREGOLD

Questo procedimento consiste nel sostituire alla superficie sferica,nella zona compresa fra le circonferenze di piede e di testa, la superficie del cosiddetto cono complementare (cono tangente alla sfera lungo la primitiva).

(immagine con rappresentazione grafica)

R_c = R tan φ

Sviluppando in un piano il cono complementare, si ottiene un settore circolare, individuato con R_c: il suo raggio, e con β la sua apertura.