Triennale

 

Insegnamenti previsti dal Corso di Studio

IN/0106 - ELEMENTI COSTRUTTIVI DELLE MACCHINE

Anno Accademico ​2019/2020

Docente
ANTONIO ​BALDI (Tit.)
Periodo
Secondo Semestre​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale​
Lingua Insegnamento
ITALIANO​



Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[70/78] ​ ​INGEGNERIA MECCANICA [78/00 - Ord. 2017] ​ ​PERCORSO COMUNE660
Obiettivi

Il corso si rivolge agli studenti del 3° anno accademico di Ingegneria Meccanica che hanno già frequentato e superato i corsi "Disegno Tecnico Industriale", "Fondamenti di Costruzioni di macchine" "Fondamenti di Progettazione", "Meccanica Applicata alle Macchine" e "Tecnologia Meccanica". In questo senso, il corso di Elementi Costruttivi delle Macchine ha carattere professionale e ha l’ambizione di proporsi come sintesi dei corsi precedenti.
Verrà affrontata la progettazione di alcuni componenti delle macchine: in particolare le viti di manovra, le unioni imbullonate e saldate, i cuscinetti volventi, gli imbiettamenti, le trasmissioni con ruote dentate e a catena, le molle, i forzamenti.
Lo studente imparerà ad affrontare i problemi ingegneristici applicando, per quanto è possibile, le conoscenze scientifiche acquisite nei corsi precedenti, ma integrandole con dati specifici dei componenti in esame.

- conoscenza e capacità di comprensione:
Principali problematiche strutturali legate all'attività in esercizio delle più comuni componenti meccaniche
Individuare le condizioni di lavoro per individuare le condizioni più pericolose
Fare un’analisi critica della soluzione strutturale
Comprendere le ragioni impiantistico/tecnologico/strutturali che hanno
determinato le soluzioni realizzate
Analizzare testi tecnici sugli argomenti del corso
Esprimere il risultato dei calcoli in forma di rapporto tecnico

- autonomia di giudizio: lo studente saprà essere critico nei confronti delle
soluzioni possibili di disegno del componente comprendendo limiti e vantaggi delle varie soluzioni tecnologiche ed integrandole con le conoscenze delle problematiche specifiche dei vari componenti di macchina

- abilità comunicative:
Essere in grado di illustrare compiutamente tramite schizzi, calcoli, testo le problematiche insite nelle varie soluzioni strutturali.

Prerequisiti

Lo studente dovrà aver aquisito conoscenze e contenuti dei moduli elencati negli obiettivi, con particolare riferimento al corso di "Fondamenti di Costruzioni di Macchine" ed al modulo di "Fondamenti di Progettazione". La corretta conoscenza delle problematiche legate all'identificazione dello stato di sollecitazione e delle problematiche di fatica sono assolutamente essenziali.
Lo studente dovrà aver aquisito conoscenze e contenuti dei moduli elencati negli obiettivi, con particolare riferimento al corso di "Fondamenti di Costruzioni di Macchine". La corretta conoscenza delle problematiche legate all'identificazione dello stato di sollecitazione sono assolutamente essenziali.
Dovendo affrontare lo studio delle problematiche insite nel funzionamento in esercizio di componenti di macchine, lo studente dovrà inoltre avere un quadro accurato dell'ambito in cui gli stessi dovranno essere inseriti, per cui le conoscenze relative ai corsi di "Meccanica applicata alle macchine" e di "Tecnologia meccanica" sono prerequisiti alla corretta schematizzazione dei carichi ed ai limiti tecnologici cui i componenti meccanici sono sottoposti. Una buona conoscenza del modo in cui tali concetti vengono descritti, a fianco delle problematiche legate alle tolleranze di lavorazione (fornite dal corso di Disegno Tecnico Industriale) è altresì fortemente auspicabile.

Contenuti

Collegamenti filettati e viti di manovra
Viti di manovra; Sforzi statici sulle filettature; Forzamento dei bulloni;Sollecitazioni nei bulloni con forze esterne applicate al giunto; Dimensionamento di viti e bulloni per carichi statici e di fatica.
Collegamenti saldati
Giunti saldati sottoposti a carico assiale e taglio;
Giunti saldati sottoposti a un carico statico torsionale e flettente;
Dimensionamento a fatica di giunti saldati.
Molle
Dimensionamento statico ed a fatica di molle ad elica di trazione (compressione, torsione), tipologie di terminali, cenni ai problemi di instabilità. Calcolo di molle a balestra e molle di torsione; cenni ad altre tipologie di elementi elastici (molle a tazza, molle a bovolo etc).
Supporti e Cuscinetti
Cenni sui cuscinetti a strisciamento
Scelta dei cuscinetti, dimensionamento dei cuscinetti volventi.
Ruote dentate
Geometria e terminologia; Interferenza e grado di ricoprimento; Analisi delle forze tra ruote dentate; Dimensionamento di ruote dentate cilindriche a denti diritti od elicoidali.
Assi ed alberi
Montaggio di componenti sugli alberi rotanti: configurazione ad uniforme resistenza; Linguette, chiavette, spine e profili scanalati. Collegamenti su sede conica e a vite; forzamento di un mozzo su di un albero.
Componenti per trasmissione di potenza
Catene a denti e a rulli, irregolarità della trasmissione, dimensionamento di catene a denti e a rulli.

Metodi Didattici

Il corso si articola in lezioni frontali ed esercitazioni. Non appena sono disponibili sufficienti nozioni alla trattazione, vengono proposti esercizi mirati a focalizzare le problematiche insite nel dimensionamento e nella verifica dei componenti allo studio. Nei limiti del possibile gli esercizi vengono inquadrati nell'ambito di problemi reali, cercando di fornire anche una certa sensibilità all'entità delle grandezze in gioco. Da un punto di vista temporale la ripartizione Lezioni/esercitazioni è di circa il 70% ed il 30% dell'impegno totale del corso.

Verifica dell'apprendimento

L'esame si articola su di un elaborato scritto ed un orale. Nel primo verranno proposti problemi simili a quelli che il candidato si troverà ad affrontare nel corso della sua successiva attività (ovviamente semplificati per consentirne una trattazione in un tempo limitato) e si proporrà il dimensionamento e/o la verifica di uno o più componenti. Compito del candidato sarà la corretta schematizzazione ed identificazione dei carichi e dei vincoli del sistema ed il dimensionamento/verifica dei componenti in grado di garantire la funzionalità e la sicurezza del componente.
L'orale verte sugli argomenti del corso ed è focalizzato più che sulla conoscenza dettagliata (in termini mnemonici) delle formule di calcolo specifiche, sulla verifica dei concetti e delle problematiche insite nel dimensionamento e nella verifica dei componenti meccanici.
Più in dettaglio, Il voto finale risulta dalla media aritmentica del voto dello scritto e dell'orale, entrambi in trentesimi. In caso di valori frazionari, il voto verrà arrotondato all'intero più alto.
E' facoltà dello studente di posticipare l'orale ad un appello successivo nel limite di 5 appelli.
Le prove intermedie sostituiscono l'esame scritto: verrà eseguita una prova intermedia durante il corso, ed una prova scritta finale al termine dell'attività didattica. Il voto dello scritto risulta dalla media aritmentica delle votazioni (in trentesimi) dei due elaborati. Il voto conseguito con prove intermedie e' valido nel solo periodo estivo (giugno-luglio).

Testi

R.C. Juvinal, K.M.Marshek - "Fondamenti della progettazione dei componenti delle macchine". Ed. ETS.
J.E. Shigley, C.R. Mischke, R.G. Budynas, "Progetto e costruzione di macchine". McGraw-Hill
P.H. Black, O.E. Adams, Jr., Machine design, McGraw-Hill

Altre Informazioni

Testi di esami e dispense di alcuni parti sono disponibili presso il docente

Obiettivi di Apprendimento – Percorso 2019-2020

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