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.

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.

Per il corso di Meccanica delle Macchine sono importanti nozioni di Analisi Matematica I e II e di Fisica 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, differenziali asimmetrici (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).

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. L’esperienza di laboratorio prevede anche la stesura di due relazioni (una per ogni banco prova) che vengono ritirate e valutate dal docente prima della fine del corso.

Testi di riferimento:
- Ferraresi, Raparelli, "Meccanica applicata" Ed CLUT, Torino.
- G.Belforte, "Meccanica Applicata alle macchine", ed.Levrotto & Bella.

Testi consigliati per approfondimenti:
- Jacazio, Piombo, "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.
- A.Di Benedetto, N.P.Belfiore, "Fondamenti di Teoria delle vibrazioni meccaniche: sistemi a un grado di libertà", Casa Editrice Ambrosiana.

L’esame consiste in una prova scritta comprendente argomenti che vertono su tutto il programma, sia come lezioni teoriche sia come esercizi di difficoltà analoga a quelli svolti in classe.
La sufficienza nello scritto è 18/30.
A partire dallo scritto sufficiente, il voto definitivo dell’esame è espresso come il voto dello scritto + la valutazione conseguita dallo studente durante il laboratorio.