Ingegneria Meccanica

Obiettivi del Corso Cinematica e dinamica di sistemi di corpi rigidi Analisi delle forze nei componenti dei dispositivi Componenti: ruote rigide di frizione, ruote dentate, rotolamento di ruote deformabili e teoria dello pneumatico, dinamica dei riduttori, dinamica dei gruppi epicicloidali, camme, motori elettrici e termici, freni, eliche Impianti di trasmissione della potenza (motori e freni, cambi di velocità a salti, cambi di velocità continui, combinatori di potenza elettromeccanici e CVT) Studio della meccanica dei dispositivi e degli attuatori Applicazioni: automobili, motocicli, droni Strumenti del Corso MATLAB e SIMULINK Cinematica del corpo rigido Dinamica del corpo rigido (Newton-Eulero) Dinamica dei sistemi (Newton-Eulero vs Lagrange) Dinamica dei sistemi multibody (Lagrange + moltiplicatori) Modalità esame Studio di un dispositivo complesso SEZIONE 1: CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE 1.1 Cinematica del punto materiale SEZIONE 2: CINEMATICA DEL CORPO RIGIDO 2.1 Matrice di rotazione 2.2 Proprietà della matrice di rotazione 2.3 Rotazione attorno ad asse fisso 2.4 Composizione di rotazioni 2.5 Matrice di rotazione mediante gli angoli di Cardano 2.6 Rototraslazioni 2.7 Distributzione delle velocità e delle accelerazioni 2.8 Moti piani 2.9 Cambiamento di riferimento per gli operatori SEZIONE 3: PROBLEMI DI CINEMATICA APPLICATA 3.1 Braccio robotica (metodo dell’oper. rot.) 3.2 Ruota (metodo dell’oper. rot.) 3.3 Rotismo planetario (metodo dell’oper. rot.) 3.4 Analisi del manovellismo motore - Metodo dell’operatore di rotazione - Metodo delle equazioni di chiusura - Metodo dei poligoni di velocità e accelerazione 3.5 Sospensione di un autoveicolo (metodo eq. chius.) 3.6 Comando a glifo oscillante SEZIONE 4: DINAMICA DEL CORPO RIGIDO E DEI SISTEMI DI CORPI RIGIDI 4.1 Richiami di dinamica del punto materiale 4.2 Dinamica dal corpo rigido 4.3 Prima equazione cardinale 4.4 Seconda equazione cardinale 4.4.1 Matrice di inerzia 4.4.2 L’espressione di K in termini di J 4.5 Sintesi sulla dinamica del corpo rigido 4.6 Equazioni di Eulero 4.7 Equazione di bilancio di potenza 4.8 Equazioni di Lagrange di sistemi meccanici complessi 4.9 Un caso notevole: moto del drone quadricopter che si muove nello spazio tridimensionale SEZIONE 5: RUOTE DENTATE 5.1 Ruote di frizione e ruote dentate 5.2 Evolvente e sue proprietà 5.3 Elementi geometrici delle ruote dentate 5.4 Elementi di cinematica delle ruote dentate 5.5 Forze nelle ruote dentate SEZIONE 6: ELEMENTI DI PROGETTAZIONE DELLE TRASMISSIONI DI POTENZA 6.1 Finalità della trasmissione di potenza 6.2 Dimensionamento a torsione degli alberi 6.3 Verifica a flessione degli alberi 6.4 Proporzionamento dei denti delle ruote 6.5 Scelta dei cuscinetti di supporto SEZIONE 7: PROBLEMI DI MECCANICA APPLICATA Problema 1: Dinamica di un motociclo (caso 1) a) Progressione di accelerazione del veicolo b) Massima pendenza superabile c) Calcolo delle forze Problema 2: Dinamica di un autocarro Problema 3: Dinamica di un motociclo (caso 2) Problema 4: Dispositivo per luna park a) Calcolo del momento motore b) Calcolo delle reazioni al basamento Problema 5: Propulsore per aeromobile a) Equazione del moto del sistema b) Calcolo delle forze nel riduttore Problema 6: Dispositivo per la conversione del moto a) Equazioni del moto del sistema b) Calcolo del momento motore c) Calcolo delle forze sulle guide Problema 7: Dispositivo pneumatico Problema 8: Dinamica di una vettura sportiva Problema 9: Dinamica di un aeromobile Problema 10: Dispositivo pneumatico con treno epicicloidale Problema 11: Limitatore di giri a frizione centrifuga a) Determinazione delle equazioni di Lagrange b) Soluzione stazionaria e velocità limite Problema 12: Dinamica di un propulsore alternativo a c.i. a) Schematizzazione fisica e modello matematico b) Cinematica del manovellismo c) Dinamica del manovellismo d) Osservazioni sulla natura delle equazioni ottenute

Fisica I, Meccanica razionale, Disegno di macchine

Testo a cura del Docente A.Carcaterra, MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE, Edition 2022-2023 –LECTURE NOTES

Consigliata

La modalità di valutazione è basata sull'esecuzione di una prova scritta ed una orale. Modalità di verifica dell’apprendimento Criteri di valutazione: Padronanza dei principi teorici (D1–D2) Capacità di applicazione e modellazione (D2–D3) Qualità della discussione tecnica e chiarezza espositiva (D4) Autonomia e spirito critico (D5)

Il corso è basato sulle lezioni in aula in cui sono presentati tutti gli argomenti teorici. Il corso è corredato di lezioni per lo sviluppo di esercizi basati anche sull'uso del computer