L’insegnamento è inserito nell’orientamento "Automazione". Esso intende sviluppare la conoscenza dei principali tipi di meccanismi per la trasmissione e trasformazione del moto. Un ulteriore obiettivo è fornire alcuni elementi di progettazione funzionale, ovvero la capacità di scegliere sia la tipologia di meccanismo sia le sue principali dimensioni per soddisfare i requisiti di una specifica applicazione. Infine sono presentati alcuni strumenti per l’analisi dinamica dei meccanismi, con particolare riguardo alla correlazione tra la legge del moto ed eventuali fenomeni vibratori.

Conoscenza dei principali tipi di meccanismi. Conoscenza di metodologie grafiche ed analitiche per l’analisi e la sintesi cinematica dei meccanismi. Capacità di effettuare l’analisi cinematica o dinamica di meccanismi anche per mezzo di programmi di calcolo sviluppati ad hoc.

Sono richieste conoscenze di base di meccanica applicata e in particolare la conoscenza della cinematica dei corpi rigidi e la capacità di scrivere le equazioni di equilibrio dinamico di sistemi meccanici.

Introduzione al corso: la terminologia, le tipologie di meccanismi, l’analisi di mobilità.
Richiami di cinematica: la cinematica dei corpi rigidi e dei moti relativi.
La progettazione del movimento: proprietà dei diagrammi delle alzate e delle accelerazioni, gli angoli di trasmissione.Una particolare attenzione è rivolta alle modalità con cui vengono descritte le caratteristiche cinematiche proprie di ogni famiglia di meccanismi ed alle metodologie per l’analisi del funzionamento, anche in relazione ai parametri dimensionali.
Meccanismi a camma: tipologie, la scelta della legge di movimento, sintesi grafica ed analitica, accoppiamenti di forma e di forza.
Meccanismi per moto intermittente: meccanismi a ruota libera, a croce di Malta, ruote stellari, intermittori, meccanismi differenziali.
Sistemi articolati: manovellismi, pentalateri ed esalateri, meccanismi con indugio e a corsa regolabile, cenni sulla sintesi di sistemi articolati.
Dinamica dei sistemi: analisi elastodinamica e risposta in frequenza, il problema della scelta dei motori, accoppiamento di macchine motrici e operatrici: accoppiamento diretto, con riduttore di velocità, con meccanismi.

LABORATORI E/O ESERCITAZIONI
Nell’ambito del corso sono svolte alcune attività presso il laboratorio di informatica:
- Analisi cinematica del sistema biella-manovella;
- Analisi cinematica di meccanismo articolato;
- Le forme delle leggi del moto: grandezze in funzione del tempo, grandezze "geometriche" e grandezze adimensionali;
- La sintesi di sistemi a camma;
- Modelli dinamici per lo studio del problema delle vibrazioni;
- Accoppiamento di macchine motrici ed operatrici attraverso meccanismi.
Presso il laboratorio di meccanica viene condotta inoltre una sperimentazione su sistemi a camma, per eseguire un confronto tra le leggi del moto teoriche e quelle rilevate, e per comprendere il funzionamento di questo tipo di sistemi.

P.L. Magnani, G. Ruggieri, Meccanismi per Macchine Automatiche, UTET, Torino
C. Ferraresi, T. Raparelli, Meccanica applicata, CLUT, Torino

L’esame è in forma orale e consiste in due o tre domande poste ad ogni candidato, relative ai contenuti delle attività di lezione, laboratorio ed esercitazione. E’ oggetto specifico di verifica la presentazione di relazioni relative alle attività svolte presso il laboratorio informatico. Le relazioni devono contenere la descrizione dell’obiettivo dell’attività e delle modalità di soluzione del problema trattato, i programmi realizzati, i risultati ottenuti in forma grafica ed un commento dei risultati.