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PORTALE DELLA DIDATTICA

Meccanica delle macchine

02IHSMA

A.A. 2019/20

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 41
Esercitazioni in aula 37.5
Esercitazioni in laboratorio 1.5
Tutoraggio 24
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Eula Gabriella - Corso 1 Professore Associato ING-IND/13 41 37.5 0 0 9
Mazza Luigi - Corso 2 Professore Associato ING-IND/13 41 13.5 19.5 0 4
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/13 8 B - Caratterizzanti Ingegneria meccanica
2019/20
Scopo del corso e' quello di fornire i principali elementi teorici ed applicativi della Meccanica Applicata, tramite richiami di cinematica, di equilibri dei corpi rigidi nel piano e dei principali tipi di componenti utili alla trasmissione del moto.
The aim of Mechanics of Machines teaching is to give important knowledge on kinematics, on static and dynamic rigid body equilibrium and on the main type of systems for the movement transmission.
Nell’ambito di questo corso si vuole trasmettere allo studente: - capacità di applicare le leggi fondamentali della meccanica nell’analisi cinematica e dinamica di corpi rigidi nel piano e di meccanismi articolati, considerando anche la presenza di fenomeni dissipativi come l’attrito Coulombiano e viscoso; - conoscenza delle principali tipologie di componenti e sistemi meccanici per la trasmissione e il controllo del moto; - capacità di effettuare l’analisi di vari sistemi meccanici in condizioni di moto stazionario, oscillatorio e transitorio; - conoscenza di metodologie per la valutazione sperimentale del funzionamento di sistemi di trasmissione meccanica.
The subjects here presented want to give to the student skills on the rigid body movement and equilibrium in the plane, in order to analyze the rigid body in the plane both in static and dynamic conditions and with or without friction. Furthermore the main types of components for the movement transformation or transmission are analyzed. The teaching method is based both on theoretical parts and on exercises, in order to improve the student’s skills in the study of different mechanical systems. There is also a practical experience in laboratory on some of the components analyzed during the lessons. A short technical report on the laboratory experience is required to the student and is evaluated in the final score. In this way the student can also learn how to use and analyze experimental data.
Per il corso di Meccanica delle Macchine sono importanti nozioni di Analisi Matematica I e II e di Fisica I.
Mechanics of Machines requires knowledge of Mathematical Analysis I and II and Physic I.
Richiami di Cinematica: cinematica del corpo rigido nel piano; velocità e accelerazione di un corpo rigido; centro delle velocità; moti relativi; accelerazione di Coriolis; meccanismi articolati (circa 10h tra lezioni ed esercitazioni in aula). Accoppiamenti: rotoidale, prismatico, incastro; gradi di libertà (circa 1h). Geometria delle masse: baricentri e momenti d'inerzia (circa 1h). Statica e dinamica del corpo rigido: vincoli e reazioni vincolari; gradi di liberta' di un sistema; equazioni di equilibrio della dinamica; applicazioni delle equazioni di equilibrio per la risoluzione dei problemi di statica e dinamica; quantità di moto; energia cinetica (circa 12h di lezioni ed esercitazioni in aula). Forze agenti negli accoppiamenti: aderenza e attrito; vari tipi di attrito; attrito nei perni; esempi, ipotesi dell’usura; meccanismi articolati con attrito nel perno (circa 6h di lezioni ed esercitazioni in aula). Componenti meccanici basati sull’attrito: studio di freni a pattino; freni a tamburo; freni a disco; freni a nastro; frizioni piane e cenni di frizioni coniche; analisi di trasmissioni con flessibili (funi e cinghie); sistemi vite-madrevite (circa 18h di lezioni ed esercitazioni in aula). Tipi di trasmissione del moto: ruote dentate cilindriche a denti diritti ed elicoidali, cenni su ruote coniche, rotismi ordinari ed epicicloidali, differenziale automobilistico (circa 16h di lezioni ed esercitazioni in aula). Caratteristiche generali di un sistema di trasmissione del moto: tipologie di accoppiamento motore-riduttore-utilizzatore e motore-frizione-utilizzatore, rapporto di trasmissione, rendimento, condizioni di transitorio e di regime (circa 6h di lezioni ed esercitazioni in aula). Vibrazioni: studio di vibrazioni libere e forzate smorzate in sistemi ad 1 grado di libertà; studio del transitorio, decremento logaritmico; studio del sistema forzato tramite il metodo dei vettori rotanti, risonanza, risposta in frequenza (circa 10h di lezioni ed esercitazioni in aula).
Kinematics: rigid body kinematics in the plane; velocity and acceleration of rigid body in the plane; velocity center; Coriolis acceleration; articulated mechanism (about 10h of lessons and exercises). Main links and their degree of freedom analysis (about 1h). Center of mass and inertial moment (about 1h). Static and dynamic equilibrium of rigid body in the plane: external and internal forces; equilibrium equations; quantity of motion and moment of quantity of motion (about 12h of lessons and exercises). Analysis of the main kind of friction, Reye Hypothesis, friction in the links and examples (about 6h of lessons and exercises). Analysis of the main components based on friction: brakes; belts; clutch; screw systems (about 18h of lessons and exercises). Analysis and study of: cylindrical gears; conical gears; ordinary and epicyclical gears systems; automotive epicyclical differential system (about 16h of lessons and exercises). Analysis and study of load-motor systems using gears reducer or clutch (about 6h of lessons and exercises). Analysis and study of free and forced vibrations in systems with 1 degree of freedom (about 10h of lessons and exercises).
Il corso è organizzato in circa 40h di lezione e 38h di esercitazione in aula (a squadra unica) e 1.5h di prova in laboratorio con gli studenti divisi in squadre (1.5h di laboratorio per ogni squadra). L’esperienza di laboratorio si svolge su banchi prova cinghie e riduttori. Durante tale esperienza lo studente rileva dati sperimentali su velocità angolari, forze, coppie forniti dai sensori presenti nei suddetti banchi prova ed elabora tabelle, grafici, calcoli e commenti sulla base di quanto indicato dall’esercitatore con il quale si svolge la prova e dalle dispense fornite inerenti i banchi prova in esame.
The Mechanics of Machines teaching has about 40h of lessons and 38h of exercises done with the all students and 1.5h in laboratory with students divided in groups (1.5h for each group). During this experimental experience tests on benches with belts and epicyclical gears systems are carried on, measuring angular velocity, force, torque and elaborating the experimental data by means of tables and graphs.
Testi di riferimento PRINCIPALI: • C.Ferraresi, T.Raparelli, "Meccanica applicata" Ed CLUT, Torino. • G.Belforte, “Meccanica Applicata alle macchine”, ed.Levrotto & Bella. DI EVENTUALE SUPPORTO: • G. Jacazio, S. Pastorelli, “Esercizi di meccanica applicata alle macchine”, ed. Levrotto & Bella, Torino. • G.Jacazio, S. Pastorelli, “Meccanica Applicata alle Macchine”, Ed. Levrotto & Bella, Torino, 2001. • N.Baschmid, S.Bruni, A.Collina, B.Pizzigoni, F.Resta, "Fondamenti di Meccanica Teorica e Applicata", ed. Mc Graw-Hill.
Main books underlined: • C.Ferraresi, T.Raparelli, "Meccanica applicata" Ed CLUT, Torino. • G.Belforte, “Meccanica Applicata alle macchine”, ed.Levrotto & Bella. Further books suggested: • G. Jacazio, S. Pastorelli, “Esercizi di meccanica applicata alle macchine”, ed. Levrotto & Bella, Torino. • G.Jacazio, S. Pastorelli, “Meccanica Applicata alle Macchine”, Ed. Levrotto & Bella, Torino, 2001. • N.Baschmid, S.Bruni, A.Collina, B.Pizzigoni, F.Resta, "Fondamenti di Meccanica Teorica e Applicata", ed. Mc Graw-Hill. On the Teaching Web Site the student can find: the text of exercises with their numerical results; the information useful for the laboratory experience.
Modalità di esame: prova scritta;
Esercitazioni in laboratorio Il corso prevede una esercitazione in laboratorio con gli studenti suddivisi in squadre su banchi prova cinghie e riduttori con l’analisi sperimentale di una trasmissione a cinghia piana, di una trasmissione a cinghia trapezoidale, di un riduttore epicicloidale. Ogni squadra effettua in laboratorio 1.5 h. Sulla base di quanto espresso nelle dispense fornite su ciascun banco, occorre acquisire dei dati sperimentali in laboratorio e analizzarli in loco. La frequenza al laboratorio vale 0.9 punti da sommare al voto conseguito nello scritto. QUEST’ANNO NON E’ RICHIESTA LA STESURA E LA CONSEGNA DI RELAZIONI DI LABORATORIO Modalità di esame L’esame consiste in una prova scritta costituita da tre problemi riguardanti la parte di teoria svolta in aula, la parte di esercitazioni svolte in aula e la parte di laboratorio (sia in base a quanto espresso nelle dispense sui banchi cinghie e riduttori inserite sul Portale del Corso 2018_2019 sia in base anche a quanto appreso durante l’esercitazione stessa di laboratorio). La prova scritta ha lo scopo di accertare la preparazione dello studente su tutto il programma del corso. La durata della prova è in genere di 2h ½. Durante la prova non è possibile consultare libri, appunti, formulari, dispense ecc… Il punteggio massimo è di 10 punti per ogni problema inerente teoria ed esercitazioni, per un totale di voto della prova scritta pari a 30/30 per questa parte. Nella prova scritta è sempre presente una domanda sul laboratorio opportunamente valutata in modo che la votazione massima dello scritto si porti a 30,9 /30. Ad essa sarà ancora sommata la frequenza al laboratorio, valutata 0,9. La votazione minima dello scritto è 18/30 per raggiungere la sufficienza: il 18/30 dello scritto NON comprende la valutazione della frequenza al laboratorio e la domanda di laboratorio presente nello scritto. L’arrotondamento del risultato finale viene quindi effettuato all’intero superiore a partire da una votazione pari a XX.51 SOLO gli Studenti degli anni passati seguiranno invece la loro solita modalita' di valutazione dei Laboratori e non avranno nello scritto la domanda sul Laboratorio.
Exam: written test;
Laboratory The Mechanics of Machines teaching has about 40h of lessons and 38h of exercises done with the students divided in two rooms and 1.5h in laboratory with students divided in groups (1.5h for each group). The Mechanics of Machines teaching has an experience in Laboratory with the students divided in groups on a test bench for belts and on a test bench for gearwheels. Each group does in Laboratory 1.5 h. Using the material inserted on the web site of the academic course, in Laboratory the students read some parameters from the experimental tests on the benches and then elaborated them in Laboratory. The presence in Laboratory is evaluated 0,9 points that will be summed up to the final score of the exam. In this year none report on the laboratory experience is required. Examination The Mechanics of Machines exam consists in a writing examination with three problems pertinent to exercises, to theory explained during the academic course and with a question on the Laboratory. The exam is to verify the student’s skill on the whole coursework. The test duration is 2h and ½. During the test it is not possible to use books, notes, formulary, booklets, etc… The maximum score for each problem about theory and exercises is 10 with a full-scale for this part of 30/30. In the writing test there is always a question on the Laboratory and its evaluation gives a final maximum score for the writing examination equal to 30,9 /30. To this score the evaluation of the presence in the Laboratory is summed up. The minimum score is 18/30 for the writing test without the contribution of the Laboratory (presence and question in the writing examination). The final approximation of the total score examination is done in excess starting from a result equal to XX.51 ONLY the Students of the past years will have their standard evaluation of the Laboratory and They will not have the question on the Laboratory in the writing test.


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