Principi DI Meccanica Applicata

Descrizione

Indice degli argomenti

La meccanica applicata

• La leva

Coppie cinematiche

• Trasmissione di una bicicletta
• Meccanismo di un ombrellone
• Catene cinematiche e corpi rigidi
• Gradi di libertà e regola del Grübler

Atto di moto

• Teorema di Chasles (centro di istantanea rotazione)

Cenni al motore a combustione interna (motore a quattro tempi)

• Componenti del motore
• Fasi di funzionamento del motore
• Coefficiente di riempimentoEquazioni del moto: il principio di d’Alembert

Teorema del moto del baricentro

• Esempio del gruppo elettrogeno

Manovellismo in un motore a combustione interna

• Componenti del manovellismo
• Accoppiamento tra i componenti e forze agenti
• Determinazione delle forze agenti

Analisi diretta e indiretta (o cinetostatica)

Teorema dell’energia cinetica

• Esercizio con manovellismo di spinta rotativa

Riduzione di un sistema meccanico

• Disco e massa collegati da un filo (riduzione ad un punto)
• Disco e massa collegati da un filo (riduzione ad un asse)
• Disco e massa collegati da un filo (soluzione classica)

Argano

• Esercizio sull’argano
• Osservazioni aggiuntive sull’esercizio dell’argano

Motore elettrico

• Ridurre la velocità di rotazione del motore elettrico
• Schema ridotto dell’argano con trasmissione meccanica

Carrucola fissa

• Esempio numerico

Carrucola mobile

Paranco

Taglia (o paranco multiplo)

• Esempio dell’impianto ascensore
• Esempio delle linee ferroviarie
• Esempio delle superfici mobili in velivoli ultraleggeri

Meccanismi a camma

• Centro di istantanea rotazione della camma
• Legge di alzata

Meccanismo della valvola di un motore

• Sistema ridotto

Sistemi equivalenti

• Sistema equivalente con tre masse
• Sistema ridotto del manovellismo
• Esempio numerico

Volano

Analisi cinematica del manovellismo

• Analisi di posizione
• Analisi di velocità
• Analisi dell’accelerazione
• Scelta della coordinata indipendente

Analisi cinetostatica del manovellismo

• Il sistema di riferimento delle macchine veloci
• Bilanciamento delle forze d’inerzia rotanti
• Bilanciamento delle forze d’inerzia alternative
• Metodo del bilanciamento parziale

Diagramma del momento motore di un manovellismo

• Il ciclo indicato
• Diagramma delle forze di pressione
• Diagramma delle forze d’inerzia
• Diagramma del momento motore

Macchine pluricilindriche

• Bilanciamento delle macchine pluricilindriche
• Criterio per il calcolo delle forze d’inerzia alternative del secondo ordine

Motore a 2 cilindri

Motore a 2 tempi

• Funzionamento del motore alternativo a 2 tempi

Motore a 4 tempi con 6 cilindri

Motore boxer

Utilizzo del manovellismo come moltiplicatore di forza

Cilindro oleodinamico

• Applicazioni del cilindro oleodinamico

Meccanismo a glifo

• Applicazioni del meccanismo a glifo
• Analisi di posizione
• Analisi di velocità
• Analisi di accelerazione
• Interpretazione fisica dell’accelerazione di Coriolis

Quadrilatero articolato

• Quadrilatero manovella-bilanciere
• Quadrilatero manovella-manovella
• Quadrilatero bilanciere-bilanciere
• Altre applicazioni del quadrilatero articolato
• Analisi di posizione
• Analisi di velocità
• Analisi di accelerazione

Problema della sintesi

• Sintesi di un quadrilatero M,B
• Esempio numerico
• Sintesi per due punti
• Sintesi per tre punti
• Utilizzo del quadrilatero articolato come moltiplicatore di forza

Catene cinematiche aperte

• Esempi applicativi
• Problema cinematico diretto
• Problema cinematico inverso

Resistenze passive

• Cause fisiche dell’attrito ed usura
• Lubrificazione
• Coefficienti d’attrito
• Lubrificazione fluidodinamica del sistema perno-cuscinetto
• Determinazione sperimentale dei coefficienti di attrito
• Viscosità dinamica
• Adesione ed isteresi
• Attrito volvente
• Effetto dell’imperfetta elasticità
• Effetto delle asperità superficiali
• Riepilogo sulla forza di attrito volvente
• Usura per attrito volvente
• Esempio applicativo

Cuscinetti a corpi volventi

• Confronto tra forze centrifughe
• Esempio numerico
• Coefficienti di carico dinamico e statico
• Calcolo della durata di un cuscinetto

Rendimento meccanico

• Rendimento di sistemi meccanici in serie
• Rendimento di sistemi meccanici in parallelo
• Rendimento della leva ad asse rettilineo

Piano inclinato

• Coppia vite-madrevite
• Viti di collegamento
• Viti di manovra
• Applicazioni delle viti di manovra
• Viti a ricircolazione di sfere
• Esempio numerico (1)
• Esempio numerico (2)

Vibrazioni meccaniche

• Analisi del sistema libero conservativo
• Vettori rotanti
• Applicazione pratica delle condizioni iniziali
• Oscillazioni forzate
• Tavola vibrante (shaker)
• Altre considerazioni sui vettori rotanti
• Azioni dissipative
• Moto forzato dissipativo
• Isolamento delle vibrazioni
• Sistema di sospensione
• Esempio: la lavatrice

Sbilanciamento degli organi rotanti

• Richiami di geometria delle masse
• Corpi a struttura giroscopica
• Sbilanciamento statico
• Bilanciamento statico
• Sbilanciamento dinamico
• Bilanciamento dinamico
• Bilanciamento in un caso reale
• Esempi di bilanciamento
• Gradi di precisione del bilanciamento: sbilanciamento residuo

Velocità critiche flessionali

• Modello di Jeffcott
• Soluzione delle equazioni
• Analisi dei risultati al variare dello smorzamento
• Sistema con supporti non rigidi
• Sistemi non simmetrici: l’effetto disco

Meccanica del veicolo

• Ruote
• Pneumatici

Contatto ruota-suolo

• Ruota rigida su suolo rigido
• Ruota motrice
• Ruota trainata
• Resistenza di rotolamento
• Sistema di riferimento
• Comportamento della ruota con pneumatico
• Modello a spazzola
• La forza longitudinale
• La forza laterale
• Azioni combinate
• Descrizione analitica dell’interazione pneumatico-suolo

Dinamica del veicolo

• Moto rettilineo stazionario
• Fase di accelerazione
• Accelerazione al limite di aderenza
• Accelerazione al limite di ribaltamento

La frenatura

• Variazione con il coefficiente di aderenza
• Variazione con il baricentro

I freni

• Fenomeni vibratori dei freni
• I freni a disco
• Esempio numerico 1
• Esempio numerico 2

Veicolo in curva

• Sterzatura cinematica o di Ackerman
• Modello monotraccia
• Comportamento direzionale
• Margine statico
• Limite di aderenza e di ribaltamento

Ruota girevole

• Oscillazioni libere della ruota girevole
• Shimmy
• Carrelli di atterraggio

Dinamica verticale

• Dinamica della monosospensione
• Rigidezza della sospensione
• Urto elastico centrato in assenza di gravità
• Escursione della ruota nella fase di atterraggio di un velivolo
• Drop test

Sistemi vibranti conservativi a due gradi di libertà

• Monosospensione a due gradi di libertà
• Modi naturali disaccoppiati

Velocità critiche torsionali

• Sistemi ridotti a due dischi

Caratteristica meccanica di una macchina

• Stabilità delle condizioni di regime stazionario
• Regolatore centrifugo di Watt

La trasmissione del moto rotatorio

• Trasmissione con ruote di frizione
• Trasmissione con ruote dentate
• Profilo ad evolvente
• Rocchetto-dentiera
• Ruote cilindriche a denti elicoidali

Rotismi ordinari

• Rotismi semplici
• Rotismi composti

Rotismi epicicloidali

• La formula di Willis
• Coppie agenti sugli assi del rotismo
• Il differenziale degli autoveicoli
• Rotismi epicicloidali riduttori

Trasmissioni con organi flessibili

• Trasmissione a cinghia piana
• La tensione di montaggio
• Parametri che influenzano il valore della tensione massima

File multimediali