Principi di Costruzione di Macchine

Anno accademico 2020/2021

Obiettivi formativi del corso

Il corso si propone di fornire le nozioni e i concetti di base per eseguire il dimensionamento e la verifica degli organi delle macchine sollecitati staticamente e ciclicamente. Sono, inoltre, trattati ed approfonditi i concetti di collaborazione plastica e l'effetto d'intaglio nei componenti meccanici. Ampio spazio e' dedicato alle esercitazioni, numeriche e sperimentali.

Risultati dell'apprendimento

Al termine del corso lo studente sarà in grado di affrontare il progetto di semplici sistemi meccanici applicando le normative specifiche e operando la scelta del materiel e delle lavorazioni più opportune. Modalità di verifica: Saranno svolte una o due prove scritte in itinere, a metà ed al termine del corso. Coloro che avranno sostenuto entrambe le prove scritte con votazione sufficiente potranno esporre il progetto svolto durante il corso. Per gli studenti che non hanno sostenuto le prove in itinere è previsto un esame scritto che prevede sempre l'esposizione del progetto d'anno.

Attività di supporto

Svolgimento di un progetto di un semplice sistema meccanico, comprensivo del disegno di assieme e dei calcoli di progetto.

Note

Prerequisiti consigliati: Analisi Matematica, Fisica, Disegno e Progettazione Strutturale.

Programma

Il corso si propone di fornire le nozioni e i concetti di base per eseguire il dimensionamento e la verifica degli organi delle macchine sollecitati staticamente e ciclicamente.

Diagrammi delle azioni interne.
Flessione, azione assiale, taglio e torsione in strutture piane e spaziali.

Sollecitazioni limite e sollecitazioni ammissibili nella verifica di resistenza degli organi delle macchine.
Condizioni limite di resistenza per materiali duttili e fragili in presenza di sforzi monoassiali.

Flessione retta e torsione circolare; collaborazione plastica.
Cenni sul comportamento dei materiali oltre il campo di proporzionalità. Plasticizzazione e collaborazione.

Effetto di intaglio: Kt, Ks.
Effetto di forma o di intaglio teorico, coefficiente di sovra sollecitazione teorico Kt. Coefficiente di intaglio sperimentale per materiali fragili e duttili, Ks. Esercizi applicativi.

La verifica di resistenza statica 
La verifica di resistenza per stati di sforzo semplici e composti. Criteri di resistenza. Esercizi applicativi.

Resistenza a fatica, stati di sforzo semplici.
Fatica ad alto numero di cicli: tipi di prove. Diagramma di Wöhler e suoi aspetti probabilistici. Diagramma di Haigh. Effetto di intaglio, della finitura superficiale e delle dimensioni.

La verifica di resistenza a fatica in presenza di sollecitazioni composte.
Criterio di Gough e Pollard per sollecitazioni flesso-torsionali. Criterio di Sines.

Esercitazioni
Le esercitazioni riguarderanno gli aspetti applicativi degli argomenti trattati a lezione. Saranno approfondite, in particolare, le problematiche relative ai più comuni componenti meccanici come assi e alberi, recipienti in pressione, cuscinetti.

Progetto
E' previsto l'esecuzione di un progetto relativo a un sistema meccanico, da svolgersi autonomamente da parte degli allievi.

Testi consigliati e bibliografia

1. P. Davoli, L. Vergani, S. Beretta, M. Guagliano, S. Baragetti. Costruzione di Macchine 1. McGraw Hill. 2003.

2. Robert C. Juvinall, Kurt M. Marshek. Fondamenti della progettazione dei componenti delle macchine. ETS, 1994.

Orario lezioni