COSTRUZIONE DI MACCHINE

Conoscenza e comprensione

Lo studente, sulla base dei concetti già appresi in Scienza delle Costruzioni e Meccanica Applicata, dovrà acquisire conoscenza e comprensione dei principi di funzionamento e della modellazione matematica dei componenti e semplici sistemi meccanici trattati.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Dovrà essere in grado di applicare le nozioni apprese per effettuare calcoli di dimensionamento e di verifica dei componenti e semplici sistemi meccanici trattati.

Le competenze acquisite sono spendibili nell’ambito dell’industria e dello sviluppo sostenibile, in accordo con gli obiettivi 9 e 11 dell’Agenda 2030 delle Nazioni Unite.

Lezioni frontali.

Esercitazioni su argomenti del corso.

Progetto di gruppo.

Qualora l’insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto sopra dichiarato, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel presente syllabus.

1. Materiali e Tecniche di progetto: Prove su materiali; Caratteristiche e selezione dei materiali.
2. Carichi, tensioni e deformazioni: Tensioni ideali; Travi, diagrammi di taglio e momento; Funzioni singolari; Principio dei lavori virtuali. 
3. Fatica dei materiali: Danno cumulativo; Curva di Wohler; Legge di Miner; Diagrammi di fatica; Metodo termografico; Effetti di intaglio; Smorzamento; Assi e alberi.
4. Molle: Coefficiente di utilizzazione; Molle di flessione; Molle a balestra su supporti ad asta; Molle a rigidezza progressiva; Molle a spirale; Molle di torsione; Molle di torsione coniche.
5. Teoria di Hertz: Formula di Stribeck.
6. Ruote dentate; Spessore del dente; Numero minimo di denti; Strisciamento specifico; Calcolo ingranaggi; Dimensionamento modulare delle ruote dentate; Calcolo a flessione; Calcolo ad usura; Correzione dinamica della tensione ammissibile; Ruote corrette.
7. Accoppiamenti meccanici: Collegamenti forzati albero-mozzo; Collegamenti forzati piastra-volano; Chiavette, linguette, profili scanalati.
8. Tubi e recipienti in pressione: Calcolo delle tensioni; Instabilità.
9. Innesti e freni: Innesti con superfici piane; Freni a disco; Freni a cono; Freni a tamburo.
10. Giunti: Giunto a manicotto; Giunto cilindrico; Giunto Sellers; Giunti a dischi e a flange; Giunti elastici; Giunto Bibby; Giunto cardanico.
11. Cuscinetti volventi: Tipologie; Componenti; Montaggio; Calcolo.
12. Lubrificazione: equazioni generali. Cuscinetto portante.
13. Fotoelasticità: Principi fondamentali.

Esercizi sul dimensionamento e la verifica degli organi meccanici.

Progetto di un riduttore/moltiplicatore di velocità multistadio.

1. R. Giovannozzi. Costruzione di Macchine. Patron Editore.

2. A. Risitano. Mechanical design. CRC press.

3. R. G. Budinas, J. K. Nisbett: Shigley - Progetto e costruzione di macchine. McGraw-Hill.

4. Appunti del corso.

Presentazione di un progetto di gruppo relativo ad un sistema meccanico con il dimensionamento dei relativi componenti.

Esame orale - Elementi di valutazione: pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate, qualità dei contenuti, capacità di collegamento con altri temi oggetto del programma, capacità di riportare esempi, proprietà di linguaggio tecnico e capacità espressiva complessiva dello studente.

Cinematica e dimensionamento di ingranaggi. 

Dimensionamento e verifica di alberi.

Organi meccanici: molle, giunti, innesti. 

Collegamenti forzati. 

Fatica dei materiali.