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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 054127 - COSTRUZIONE DI MACCHINE 2
Docente Petrone Gianfranco
Cfu 8.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - LC (367) INGEGNERIA DELLA PRODUZIONE INDUSTRIALE*AZZZZ054127 - COSTRUZIONE DI MACCHINE 2
095870 - COSTRUZIONE DI MACCHINE 2 E MECCANICA DELLE VIBRAZIONI [C.I.]

Obiettivi dell'insegnamento

L’insegnamento è focalizzato sugli strumenti necessari alla schematizzazione ed alla conoscenza del comportamento degli organi delle macchine (assi, alberi, ingranaggi, cuscinetti, telai, molle, ecc.) per un loro corretto dimensionamento ai fini della resistenza, statica ed a fatica, o piuttosto ai fini di una necessaria e richiesta rigidezza. Vuole anche stimolare la capacità progettuale degli allievi chiedendo loro di trovare le soluzioni costruttive che conducono al disegno di macchine industriali semplici. Dati per acquisiti i concetti relativi allo studio dell’equilibrio e del calcolo delle reazioni vincolari, delle azioni interne, degli sforzi e delle deformazioni sulla base del legame elastico lineare per gli stati di sforzo semplice, nonché della deformabilità delle strutture, si affrontano gli aspetti relativi al dimensionamento, alla verifica di resistenza e di previsione della durata di vita; verranno perciò trattati i criteri e i metodi per la valutazione della resistenza di componenti sollecitati staticamente ed a fatica, con applicazioni relative a casi significativi standard.


Risultati di apprendimento attesi

Lo studente impara:

  • a trasformare (strutturalmente parlando) il componente ideale rappresentato dal proprio asse o superficie media in un componente dotato di forma (non costante) e costituito da un ben preciso materiale;
  • ad adattare al componente meccanico sotto esame il modello strutturale necessario, dipendente dalla sua geometria, dalle azioni meccaniche prevalenti in esso presenti e dai risultati a cui si è interessati;
  • a conoscere le caratteristiche meccaniche dei materiali più usati in ambito meccanico industriale e sulla base di questi imparare a differenziarli ed a classificarli;
  • a conoscere i criteri di dimensionamento di diversi organi delle macchine sulla base dell’azione interna prevalente e della funzione che devono svolgere;
  • a riconoscere le differenze di comportamento e relative modalità di rottura dei materiali metallici;
  • a visualizzare e rappresentare lo stato di sforzo in un punto di un componente attraverso il cerchio di Mohr anche ai fini di un suo utilizzo a scopo di valutazione della resistenza;
  • a distinguere lo stato di sforzo monoassiale dagli stati di sforzo composti ai fini della scelta del criterio di resistenza statico più appropriato;
  • conoscere gli effetti di abbattimento dei valori di resistenza statica in presenza di ripetizioni di carico;
  • ad impostare ed effettuare calcoli di verifica strutturale sugli organi di macchina più diffusi (giunti, bulloni, lamiere curve e piane, alberi di trasmissione, sistemi di collegamento, ingranaggi).

Argomenti trattati

Analisi dello stato di sforzo: Cerchi di Mohr. Determinazione delle sollecitazioni principali a partire da stati di sforzo generici e viceversa.

Calcoli di deformabilità degli elementi di macchine: Applicazione a elementi di macchine e strutture del principio dei lavori virtuali per la valutazione della deformabilità.

Sollecitazioni limite: Caratteristiche meccaniche degli acciai, curve sforzo-deformazione per materiali duttili e fragili e determinazione delle condizioni limite di resistenza a trazione. Comportamento del materiale sottoposto a sollecitazioni cicliche, diagramma di Wöhler e definizione del limite di fatica. Definizione della sollecitazione ammissibile e del coefficiente di sicurezza.

Effetto di intaglio: definizione del coefficiente di sovrasollecitazione teorico, Kt, di quello sperimentale Ks, per materiali fragili e duttili, definizione e valutazione del coefficiente di intaglio a fatica.

Verifica di resistenza: verifica di resistenza per stati di sforzo semplici e multiassiali. I principali criteri di resistenza statica per materiali duttili e fragili. Verifica di resistenza a fatica, criterio di Gough e Pollard per sollecitazioni flesso-torsionali, criteri di resistenza a fatica multiassiale.

Descrizione funzionale dei più comuni elementi di macchine: Descrizione dei più comuni elementi di macchine e sistemi meccanici, con riferimento alle funzioni da loro sostenute ed alle aspettative di esercizio.


Prerequisiti

L’insegnamento riguarda il dimensionamento e la verifica dei componenti meccanici più diffusi nelle condizioni tipiche di utilizzo per essi previsti. È quindi è necessaria la ottima conoscenza degli argomenti già trattati nel corso degli insegnamenti di Metodi di Rappresentazione Tecnica, Meccanica Applicata alle Macchine e Costruzione di Macchine 1.


Modalità di valutazione

La modalità di verifica dell’apprendimento prevede un esame finale orale della durata di circa un’ora, nel corso della quale lo studente darà dimostrazione del livello di conoscenza acquisito dimostrando:

  • di sapere riconoscere la tipologia di problema sottoposto;
  • di sapere applicare la metodologia di analisi corrispondente al componente o al problema sottoposto;
  • di sapere procedere alla schematizzazione, sia geometrica che strutturale, del componente sotto esame con relativo dimensionamento e successiva verifica;
  • di sapere classificare i materiali principalmente usati nelle costruzioni meccaniche in base alle loro caratteristiche di resistenza e di deformabilità;
  • di conoscere le modalità secondo le quali possono occorrere le rotture dei materiali metallici principalmente usati in ambito industriale e come evitarle;
  • di sapere effettuare le verifiche di resistenza sia in presenza di sollecitazioni prevalentemente costanti nel tempo che in presenza di sollecitazioni variabili nel tempo e per un numero grande di volte.
  • di sapere effettuare l’analisi dello stato di sforzo e le sue trasformazioni, nel caso piano e monoassiale

Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaAntonio De Paulis - Paola Forte - Francesco Frendo - Enrico Manfredi, Costruzione di macchine - Criteri di base e applicazioni principali - Seconda Edizione, Editore: Pearson, Anno edizione: 2019, ISBN: 978-88-919-0907-7
Risorsa bibliografica facoltativaR.C. Juvinall, K.M. Marshek, Fondamenti di Costruzione di Macchine, Editore: CittàStudiEdizioni, Anno edizione: 2017, ISBN: 9788825174137
Risorsa bibliografica facoltativaRichard G. Budynas, J. Keith Nisbett, Shigley - Progetto e costruzione di macchine - Terza Edizione, Editore: McGraw-Hill Education, Anno edizione: 2014, ISBN: 978-88-386-6824-1
Risorsa bibliografica facoltativaGiovanni Nerli, Marco Pierini, Costruzione di Macchine, Editore: Esculapio, Anno edizione: 2015, ISBN: 978-88-7488-854-2
Note:

Testo che cerca di coprire i temi della Progettazione delle macchine a partire dalla formulazione dell'idea progettuale fino alla verifica dei singoli elementi tenendo conto anche degli aspetti tecnologici, realizzativi e manutentivi. Uso esteso di disegni, schemi, diagrammi.

Risorsa bibliografica facoltativaMarco Giglio, Massimiliano Gobbi, Costruzione di macchine, Editore: McGraw-Hill Education, Anno edizione: 2011, ISBN: 9788838665080

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
40:00
60:00
Esercitazione
40:00
60:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 80:00 120:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
11/08/2020