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Meccanica applicata alle macchine

07BOTMN

A.A. 2018/19

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 56.5
Esercitazioni in aula 42
Esercitazioni in laboratorio 1.5
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Ferraresi Carlo - Corso 1 Professore Ordinario ING-IND/13 56.5 6 0 0 9
Garibaldi Luigi - Corso 2 Professore Ordinario ING-IND/13 56.5 36 0 0 12
Manuello Bertetto Andrea - Corso 3 Professore Ordinario ING-IND/13 56.5 42 12 0 2
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/13 10 B - Caratterizzanti Ingegneria meccanica
2018/19
L'insegnamento tratta gli argomenti di meccanica necessari alla formazione di base dell'ingegnere meccanico. Partendo dalle conoscenze di base acquisite dagli allievi nell'insegnamento di Fisica I, gli obiettivi dei corsi di meccanica applicata alle macchine sono: - Fornire le conoscenze necessarie a impostare la soluzione dei problemi ingegneristici relativi alla meccanica dei sistemi di corpi rigidi. - Presentare le caratteristiche principali dei sistemi di trasmissione della potenza meccanica, con riferimento alla configurazione generale di un sistema di trasmissione di potenza, alle forze scambiate negli organi meccanici e alla tipologia dei principali componenti impiegati. - Presentare i principali fenomeni dinamici associati ai sistemi meccanici. L'insegnamento dei corsi di meccanica applicata alle macchine unisce la trattazione di fenomeni fisici che caratterizzano i sistemi di trasmissione della potenza alla presentazione delle metodologie di soluzione dei problemi relativi e alla descrizione dei componenti, in modo che al termine dell'insegnamento gli allievi siano in grado di riconoscere in un sistema meccanico le sue caratteristiche fondamentali e possano impostare e risolvere i principali problemi associabili ad esso.
The course addresses the topics of mechanics that are a necessary part of the basic education of a mechanical engineer. Starting from the knowledge acquired by the student in the Physics courses, the objective of the course of Mechanics of Machines is to provide the students with the necessary knowledge to properly address and solve engineering problems relevant to the mechanics of rigid bodies. The syllabus of the course will include: - Description of the mechanics of rigid bodies and of the forces acting upon them - Presentation of the main characteristics of mechanical drives and of their individual components, such as Hooke's joints, belt drives, gears and gear trains, power screws, clutches, brakes, bearings - Outline of the basics of mechanical systems dynamics with particular emphasis to the mechanical vibrations The course of Mechanics of Machines links the description of the physics underlying the behavior of mechanical drives and their components to the methods instrumental in solving engineering problems such to enable the students at the end of the course to properly address problems relevant to the mechanical systems and to the transmission of the mechanical power from a prime mover to an operating machine.
Obiettivo del corso è sviluppare la capacità dello studente di identificare i problemi della meccanica dei corpi rigidi, i sistemi di trasmissione e la meccanica delle vibrazioni, per avviarlo ad un approccio scientificamente corretto ed alla soluzione degli stessi con appropriati metodi ingegneristici, al fine di una efficace progettazione funzionale dei sistemi meccanici.
The objective of the course is to develop the ability of the student to identify the problems relevant to rigid bodies mechanics, mechanical drives and mechanics of vibrations, to address them with a scientifically correct approach and to solve them with sound engineering methods in order to perform an effective functional design of mechanical systems.
Per poter seguire l'insegnamento della meccanica applicata alle macchine è necessario che gli allievi abbiano seguito i corsi di analisi matematica I, fisica I e geometria.
Prerequisites for attending the course is a basic knowledge of calculus and physics.
• Meccanica dei sistemi di corpi rigidi: Moto di un corpo rigido, vincoli e gradi di libertà in un sistema di corpi rigidi, moto di traslazione e di rotolamento, catene cinematiche, proprietà d'inerzia dei corpi, equilibrio dinamico dei sistemi di corpi rigidi - forze d’inerzia, energia nei sistemi di corpi rigidi. • Forze agenti negli organi di macchine: Forze elastiche, fenomeni di aderenza e attrito, resistenza al rotolamento, forze viscose, analisi dinamica di comuni sistemi meccanici (meccanismi, trasmissioni, veicoli) sottoposti a un sistema di forze. • Componenti dei sistemi di trasmissione della potenza meccanica: giunti, trasmissioni mediante flessibili, trasmissioni mediante ingranaggi, rotismi ordinari ed epicicloidali, trasmissioni a vite-madrevite, freni ad attrito, frizioni, camme e punterie, cuscinetti a rotolamento, a strisciamento, lubrificati. • Caratteristiche generali di un sistema di trasmissione del moto: riduzione dell'inerzia e delle forze/coppie ad un dato asse, accoppiamento motore-utilizzatore, rendimento, macchine a regime periodico, equilibramento. • Vibrazioni meccaniche: vibrazioni libere e forzate di un sistema a un grado di libertà, trasmissibilità.
• Mechanics of rigid bodies: Motion of a rigid body, constraints and degrees of freedom of a system of rigid bodies, translation and rotation, kinematics of mechanisms, inertia properties, free body diagrams, dynamics of systems of rigid bodies, kinetic energy. • Forces in machine components: Elastic forces, static and dynamic friction, rolling resistance, dynamic analysis of typical mechanical systems (mechanisms, drives, vehicles) subjected to a system of forces. • Components of mechanical drives: Joints, belt drives and chains, gears, fixed axis and planetary gear drives, worm gear drives, friction brakes, clutches, cam and followers, rolling and journal bearings. • General characteristics of mechanical drives: Reduction of forces, torques and inertia to a reference axis, connection between mechanical power generator and user, efficiency, machines with periodic motion, balancing. • Mechanical vibrations: Free and forced vibrations of a single-degree-of-freedom system, transmissibility.
Sono svolte circa 100 ore in aula, opportunamente suddivise tra lezioni su argomenti teorici e soluzione di esercizi. Sono disponibili, sulla pagina web del corso, le videoregistrazioni dell’attività in aula effettuate in corsi paralleli o in anni precedenti. Gli studenti devono inoltre svolgere una breve esercitazione in un laboratorio didattico sperimentale. Di tale attività è richiesta la stesura di una relazione scritta, che deve essere caricata online al termine dell’esercitazione.
Approximately 100 hours are held in the classroom, appropriately divided between lectures on theoretical topics and solution of exercises. In alternate years, the classroom activity is videotaped and made available to the students on the course web page. Students must also perform a short practical session in an experimental didactic laboratory. This activity requires the drawing up of a written report, which must be uploaded online at the end of the session.
• C. Ferraresi, T. Raparelli: "Meccanica applicata”, 3a edizione, 2007, CLUT Testi di complemento: • G. Jacazio, B. Piombo: "Meccanica applicata alle macchine", voll. I e II, Levrotto & Bella. • J. L. Meriam, L. G. Kraige: “Engineering Mechanics-Dynamics”, 7th Edition, Wiley
• C. Ferraresi, T. Raparelli: "Meccanica applicata”, 3a edizione, 2007, CLUT Complementary texts: • G. Jacazio, B. Piombo: "Meccanica applicata alle macchine", voll. I e II, Levrotto & Bella. • J. L. Meriam, L. G. Kraige: “Engineering Mechanics-Dynamics”, 7th Edition, Wiley
Modalità di esame: prova scritta;
L’esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma ufficiale del corso e la capacità di applicare la teoria ed i relativi metodi di calcolo alla soluzione di problemi. L'esame, infatti, comprende problemi che richiedono il calcolo di risultati numerici riferiti alle caratteristiche di funzionamento di determinati sistemi meccanici; comprende inoltre domande di tipo teorico mirate ad accertare il livello di conoscenza degli argomenti presentati a lezione. L’esame è svolto soltanto in forma scritta. La durata è solitamente di 2 ore e 15 minuti. Durante l’esame non è possibile consultare alcun materiale di supporto (testi, dispense, appunti, formulari o altro). L’elaborato deve essere svolto sui fogli timbrati distribuiti per l’occasione; non è ammesso l’uso di altri fogli. Normalmente è richiesta la risoluzione di tre problemi, simili agli esercizi svolti nelle lezioni e nelle esercitazioni, che possono riguardare tutti gli argomenti della materia trattati. Inoltre è richiesta la descrizione in forma aperta di un argomento spiegato a lezione. Le valutazioni sono espresse in trentesimi e l’esame è superato se la votazione riportata è di almeno 18/30. Il punteggio assegnato alle singole domande è proporzionato alla difficoltà delle stesse; la votazione massima è di 30/30. Particolare riguardo è rivolto alla chiarezza notazionale e logica delle risposte fornite dallo studente, che permette di ottenere la lode.
Exam: written test;
The exam is aimed at ascertaining the knowledge of the topics listed in the official syllabus of the course and the ability to apply the theory and the relative calculation methods to the solution of problems. The examination, in fact, includes problems that require the calculation of numerical results referring to the operating characteristics of certain mechanical systems; it also includes theoretical questions aimed at ascertaining the level of knowledge of the topics presented in class. The exam is in written form only. The duration is usually of 2 hours and 15 min. During the exam, consulting of any support material (textbooks, notes, formularies or else) is forbidden. The work must be done on the stamped sheets distributed for the occasion; the use of other sheets is not permitted. Usually it is requested to solve three problems, similar to exercises presented in lessons and tutorials, which refer to all topics of the subject. Besides, it is requested to provide in open form the description of a topic presented in the course lectures. The evaluations are expressed in thirtieths and the exam is passed if the score is at least 18/30. The score assigned to the individual questions is proportionate to the difficulty of the same; the maximum mark is 30/30. Particular attention is given to the notational and logical clarity of the answers provided by the student, which allows to obtain the praise (laude).


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