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Risorsa bibliografica facoltativa
Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 097534 - MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE
Docente Muggiasca Sara
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (363) INGEGNERIA BIOMEDICA*PZZZZ098714 - DISEGNO (MECCANICA APPLICATA)
097534 - MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE
083117 - MECCANICA APPLICATA E DISEGNO

Obiettivi dell'insegnamento

Il principale obiettivo dell'insegnamento è quello di fornire le nozioni necessarie per comprendere il funzionamento di una macchina e degli organi che la compongono, nonché di fornire i metodi e gli strumenti necessari ad affrontare, formalizzare e risolvere alcuni tra i principali problemi ingegneristici relativi alla cinematica e alla dinamica di una macchina e più in generale di un sistema di corpi rigidi in moto piano, con riferimento ai sistemi biomedici.

Gli obiettivi dell’insegnamento riguardano in particolare:

  • strumenti e metodi per costruire un modello matematico di un sistema meccanico piano o di una macchina atto a rappresentarne il comportamento dal punto di vista cinematico e dinamico
  • le conoscenze necessarie per la comprensione del funzionamento di una macchina (o di un sistema meccanico piano in generale), e dei loro principali componenti, con riferimento ai dispositivi e organi per la trasmissione e la trasformazione del moto anche nelle fasi di avviamento e di arresto
  • i procedimenti per valutare le prestazioni una macchina o un sistema meccanico.
  • criteri in base a quali selezionare il motore e gli organi di una macchina in relazione al loro tipo di impiego anche nel settore biomedico

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e comprensione

A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

  • conosce le metodologie ed i principi per analizzare la cinematica e la dinamica di un sistema meccanico in moto piano e di una macchina
  • comprende e conosce le modalità di funzionamento di una macchina e di un sistema meccanico in moto piano
  • conosce la modalità di funzionamento dei principali organi delle macchine
  • conosce gli aspetti di base delle vibrazioni di un sistema meccanico ad un grado di libertà
  • apprende le modalità di descrizione e rappresentazione anche mediante metodi grafici del comportamento dei sistemi meccanici

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

  • è in grado di effettuare analisi cinematiche e dinamiche di semplici sistemi meccanici nel piano e di semplici macchine anche per uso biomedico
  • è in grado di comprendere e descrivere il funzionamento di una macchina o di un sistema meccanico dal punto di vista cinematico e dinamico
  • sa calcolare il movimento e le azioni dinamiche agenti su un sistema meccanico in moto piano generale e in una macchina
  • è in grado di rappresentare le prestazioni ed il movimento di una macchina e di un sistema meccanico piano anche mediante rappresentazioni grafiche
  • è in grado di analizzare le caratteristiche dei  principali componenti di una macchina
  • è in grado di affrontare problemi di base nell'ambito delle vibrazioni meccaniche ad un grado di libertà
  • sa comunicare efficacemente i risultati dell’analisi prestazionale svolta su un sistema meccanico

Argomenti trattati

Generalità sulle macchine e sulla scelta dei modelli per la schematizzazione di sistemi meccanici  con particolare riguardo a quelli maggiormente impiegati nelle applicazioni biomediche.

Richiami di cinematica e dinamica di sistemi riconducibili al "punto materiale": cinematica e dinamica; moti relativi; esempi applicativi.

Modelli riconducibili al "corpo rigido in moto piano": caratterizzazione dei tipi di moto e delle azioni d'inerzia; analisi cinematica e dinamica; esempi applicativi.

Analisi meccanica di sistemi schematizzabili da "catene di corpi rigidi": cinematica e dinamica, determinazione di velocità, accelerazioni e azioni d'inerzia; equazioni di equilibrio dinamico; impostazione di bilanci energetici; esempi applicativi.

Dinamica delle macchine:  classificazione delle macchine; fattori della potenza; esempi applicativi.

Azioni mutue scambiate tra elementi delle macchine: attrito, usura, rendimento; rendimento di alcune macchine elementari, cenni sulla lubrificazione; esempi applicativi.

Macchine in regime "assoluto" costituite da motori trasmissioni e utilizzatori: criteri di scelta dei e parametri caratteristici dei componenti della macchina; costruzione della curva caratteristica di motori; cenni sulle curva caratteristica del muscolo; curva caratteristica di alcuni utilizzatori; esempi applicativi.

Adattamento delle velocità mediante trasmissioni: generalità; energia dissipata e rendimento; rotismi , esempi di organi di macchine quali cambi, trasmissioni a cinghia, variatori di velocità, innesti a frizione e freni. Comportamento delle macchine in relazione agli organi trattati come esempi applicativi.

Generalità sulle vibrazioni meccaniche: vibrazioni ad 1grado di libertà, libere e forzate; smorzamento delle vibrazioni;  vibrazioni e corpo umano; esempi applicativi.

 

 


Prerequisiti

Sono necessarie conoscenze di base dell'analisi matematica e della geometria, nonchè le conoscenze della meccanica del punto e del corpo rigido impartite nel corso di fisica sperimentale. E' anche richiesta la capacità di interpretare il disegno tecnico in ambito meccanico.


Modalità di valutazione

Modalità d'esame

Il corso è articolato su una serie di lezioni e di esercitazioni applicative, connesse agli argomenti delle lezioni, volte a consolidare le conoscenze ed i metodi appresi a lezione, in base anche ad esempi introduttivi per lo svolgimento della prova d'esame. 

Scopo della prova d'esame è di verificare le capacità di applicare conoscenze dei metodi di analisi cinematica e dinamica a un sistema meccanico o una macchina e di verificare la capacità di esporre efficacemente le nozioni fondamentali degli argomenti trattati a lezione. L'esame riguarderà esclusivamente nozioni esposte a lezione e riportate sui testi consigliati o forniti direttamente agli studenti mediante la piattaforma Beep.

L'esame prevede quindi, oltre allo svolgimento di esercizi numerici, anche il superamento di domande riguardanti la teoria degli argomenti svolti a lezione ed è costituito in generale da una prova scritta. Nel presente anno accademico non sono previste prove in itinere. Solo nelle sessioni d'esame con pochi iscritti sarà possibile scegliere di discutere gli argomenti di teoria oralmente, dopo aver svolto gli esercizi numerici.

L'esame comprenderà: esercizi sulla cinematica dei sistemi meccanici che andranno svolti applicando i metodi grafici o analitici mostrati durante le lezioni e le esercitazioni; esercizi riguardanti il funzionamento di macchine da svolgere mediante bilanci energetici e ed altri equilibri dinamici; esercizi focalizzati sugli organi di macchina trattati come esempi durante il corso e su semplici sistemi vibrati a un grado di libertà; domande aperte riguardanti aspetti teorici della materia trattati a lezione.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaG.Ruggieri, H.Giberti, Fondamenti di meccanica per l'ingegneria, Editore: Libreria CLUP, ISBN: 88-7090-894-1
Risorsa bibliografica facoltativaBaschmid, Bruni, Collina, Pizzigoni, Resta, Fondamenti di meccanica teorica ed applicata, Editore: McGraw-Hill
Risorsa bibliografica facoltativaR.RIva, Guida alla risoluzione dei temi di Meccanica Applicata alle Macchine, Editore: Spiegel
Risorsa bibliografica facoltativaF.Giordana, Lezioni di meccanica delle macchine, Editore: . Spiegel
Risorsa bibliografica facoltativaO.Sesini, Meccanica Applicata alle Macchine, Editore: C.E.A.
Risorsa bibliografica facoltativaG.Ruggieri, P.Magnani, Meccanismi per macchine automatiche, Editore: UTET

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
32:30
48:45
Esercitazione
17:30
26:15
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 50:00 75:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
19/11/2019