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.
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; cenni su quantità di moto ed 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; cenni su freni a disco; freni a nastro; cenni su frizioni piane e cenni su frizioni coniche; analisi di trasmissioni con flessibili (funi e cinghie) (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 (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 (about 18h of lessons and exercises).
Analysis and study of: cylindrical gears; conical gears; ordinary and epicyclical gears systems (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).
4 Fornire un’educazione di qualita’, equa ed inclusiva, e opportunita’ di apprendimento per tutti
4 The aim is to give an education with proper high quality and educational opportunity for all the people
Il corso è organizzato in circa 41h di lezione e 37,5h di esercitazione in aula (a due squadre separate) 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 41h of lessons and 37,5h of exercises (done with the students divided in two teams) 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.
Sul Portale del Corso lo Studente potrà trovare i testi degli esercizi svolti in aula con i risultati numerici e le informazioni necessarie per i laboratori oltre ad altro materiale utile per le lezioni e le esercitazioni
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 together with other material useful for the lessons and for the exercises
Modalità di esame: Prova scritta (in aula);
Exam: Written test;
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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 e la parte di esercitazioni svolte in aula e da una domanda sulla 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 CHE HANNO CONSEGUITO IN ANNI PRECEDENTI AL 2019 LA VALUTAZIONE DEI LABORATORI seguiranno la loro solita modalità di valutazione dei Laboratori e non DOVRANNO RISPONDERE nello scritto alla domanda sul Laboratorio.
Modalità di esame in remoto
Quanto sopra vale anche per gli esami effettuati in remoto, per i quali si specifica ancora quanto segue.
L'esame consiste in una prova scritta. In particolare per quanto riguarda le modalità di esame in remoto si precisa che è stata scelta l’opzione c) indicata nel file “Linee_Guida_per_organizzazione_di_esami_on_line.pdf” anche caricato sul Portale del Corso di Meccanica delle Macchine (Studenti dalla AA alla KZ a.a. 2019 2020) cioè “…..c) esami scritti a risposta aperta tramite PC con l’utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus).”
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Written test;
This teaching course has a laboratory test with the students divided in many groups, working on test benches with belts and gears.
Each group does 1.5 h in laboratory, using the material given on the Course Web Site.
The frequency to the laboratory is 0.9 point to add to the exam score.
IN THIS YEAR NO REPORT ON THE LABORATORY IS REQUIRED
Exam procedure The exam is a written examination with three problems (two exercises and one theory question) and then a question on the laboratory (please read the material on the Web Site of this Course for this question).
The exam test is on the whole program.
The time for it is in general 2h ½
During the exam no books, notes, tablet, smartphone,ecc… are permitted.
The maximum score for the exam is 30/30 with 10 point for each of the two exercise and for the theory question.
To this score 0.9 point maximum has to be added for the laboratory question, reaching 30,9/30.
To this score the 0,9 point of the frequency to the laboratory is added.
The minimum sufficient score is 18/30 without any evalutation of the laboratory that has to be added to this one.
The value of the final total score is approximed to the next number from XX.51 result.
ONLY THE STUDENT THAT HAVE THEIR LABORATORY EVALUATION BEFORE THE 2019 DO NOT HAVE TO ANSWER TO THE QUESTION ON THE LABORATORY.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.