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Progettazione Meccanica Funzionale


Denominazione del corso: Progettazione Meccanica Funzionale
Corso di studi: I4M - Laurea magistrale in Ingegneria Meccanica
Quadrimestre/Semestre:
Anno:
Numero di moduli: 1
Crediti: 9
Ore: 90
Tipologia: B - Attività caratterizzanti
Struttura: monodisciplinare
Settore Scientifico Disciplinare: ING-IND/13 (Meccanica Applicata Alle Macchine)

Docente: Francesco Durante (90 ore). Titolo copertura: Aggregato (Ricercatore)
Orario di ricevimento: Martedì ore 10:00-12:00 Mercoledì ore 10:00-12:00


Programma sintetico del corso:

L’insegnamento fornisce i concetti di base ed i metodi per la progettazione funzionale delle macchine attraverso strumenti di analisi e sintesi dei sistemi meccanici

Programma esteso del corso:

Link Programma completo (PDF)    (Aggiornato il 21-09-2017)

NOTE INTRODUTTIVE Progettazione meccanica funzionale. Parametri di progetto, parametri di prestazione, parametri di controllo. Fasi della progettazione meccanica. STRUTTURA DEI SISTEMI MECCANICI Classificazione delle macchine. Esempi di meccanismi ricorrenti nella pratica industriale. Richiami su: gradi di libertà, coordinate generalizzate, coppie superiori, coppie inferiori, coppia rotoidale, prismatica, a camma. Richiami su: accoppiamento di forma, accoppiamento di forza. Analisi cinematica diretta. Analisi cinematica inversa. Problema di sintesi cinematica. Problema dinamico diretto. Problema dinamico inverso. Problema di sintesi dinamica. Struttura dei meccanismi. Classificazione dei membri. Catena cinematica. Esempi di meccanismi derivati dalla catena cinematica a quadrilatero articolato. Rappresentazione schematica, esempio del giunto di Oldham. GENERALITA’ SULLE LEGGI DI MOTO E TRASMISSIONE DEL MOVIMENTO Diagramma delle alzate. Diagramma delle accelerazioni. Coefficiente di accelerazione. Coefficiente di velocità. Legge con il minimo Ca. Valori tipici di Ca e Cv, Ca+ e Ca-. Angolo di pressione, angolo di trasmissione. MECCANISMI A CAMMA Generalità, elementi delle camme, tipi di camme, parametri caratteristici delle camme. Lavorazione dei profili delle camme. Criterio di buon funzionamento delle camme: valori ammisibili dell’angolo di pressione. Sintesi dei meccanismi a camma. Procedura. Scelta della legge di movimento: diagramma delle alzate, limitazione della accelerazione massima, limitazione della massima accelerazione negativa. limitazione della velocità massima, limitazione della coppia motrice: coefficiente di coppia. Costruzione del diagramma delle alzate: caso della legge con accelerazione costante generalizzata. Limitazione delle vibrazioni: legge cicloidale. Leggi ad accelerazione trapezoidale e trapezoidale modificata. Sintesi del profilo delle camme: metodi grafici, inversione cinematica. Sintesi del profilo delle camme con metodi analitici: camma punteria centrata con rotella, camma bilanciere con rotella, camma punteria con piattello, camma bilanciere con piattello. Determinazione del raggio di base delle camme. SINTESI DI MECCANISMI ARTICOLATI Quadrilatero articolato. Classificazione di Grashof. Sintesi del quadrilatero manovella bilanciere per la trasformazione del moto rotatorio continuo in moto rotatorio alternativo. Sintesi dei manovellismi ordinari. Cenni sui pentalateri. Esalateri: catena cinematica di Watt, catena cinematica di Stephenson. Sintesi del meccanismo a rapido ritorno con catena cinematica di Watt. Sintesi del meccanismo a rapido ritorno con catena cinematica di Stephenson. Meccanismi con indugio. PROCEDIMENTI GENERALI DI SINTESI DI QUADRILATERI ARTICOLATI: METODI GEOMETRICI Sintesi del quadrilatero articolato generatore di funzioni angolari. Tracciamento di traiettorie: primitive, polari, traiettoria. Formula di Eulero Savary. Centro di curvatura della traiettoria di un punto. Circonferenza dei flessi. Esempio per ricavare il centro di curvatura della traiettoria di un punto di biella di un quadrilatero articolato. Sintesi della gru da porto. Guida di Roberts. Impiego di atlanti: atlante di Hrones Nelson. Teorema di Roberts. Sintesi del quadrilatero articolato generatore di traiettorie. Sintesi del quadrilatero articolato generatore di moto rigido per due posizioni. Sintesi del quadrilatero articolato generatore di moto rigido per tre posizioni. PROCEDIMENTI GENERALI DI SINTESI DI QUADRILATERI ARTICOLATI: METODI ANALITICI Rappresentazione dei membri dei meccanismi con vettori complessi. Equazioni di chiusura. Sintesi del quadrilatero generatore di funzioni. Sintesi del quadrilatero generatore di traiettorie. Sintesi del quadrilatero generatore di moti rigidi.


Testi consigliati:

P. L. Magnani, G. Ruggeri, meccanismi per macchine automatiche, Utet, Torino.

E. Funaioli, A. Maggiore, U. Meneghetti, Lezioni di meccanica applicata, Patron Editore. Vol. 1

            
            
                         


Modalità d'esame:

Durante il corso vengono svolte esercitazioni didattiche che costituiscono parte integrante della attività formativa. Le esercitazioni vanno svolte e presentate in forma di relazione. L’esame in forma scritta e/o orale avviene attraverso domande riguardanti argomenti sui metodi di sintesi studiati durante il corso. Valutazione preliminare viene effettuata attraverso la discussione delle esercitazioni svolte durante il corso. Per il corso 9 CFU, oltre a quanto sopra: durante il corso viene svolto un progetto a scelta o a proposta del docente possibilmente da svolgere in attività di gruppo. Valutazione preliminare viene effettuata attraverso la discussione del progetto.


Risultati di apprendimento previsti:

Capacità di progetto di meccanismi in particolare meccanismi articolati e meccanismi a camma attraverso metodi di sintesi diretta e mediante sintesi per analisi ripetute attraverso l'uso di programmi di simulazione di sistemi di corpi rigidi (multi body).


Link Verifica la presenza di materiale didattico sul sito ELearning@AQ