Il corso può essere considerato come diviso in due parti. La prima comprende i fondamenti della Costruzione di Macchine e approfondisce alcuni argomenti già trattati nel corso di Scienza delle Costruzioni. Si introduce il concetto del dimensionamento a fatica e si esaminano specifiche applicazioni. La seconda parte riguarda invece gli elementi delle macchine che vengono trattati da un punto di vista funzionale e strutturale.
Contenuto del corso - Cognomi M-Z
Il corso è diviso in due parti. La prima comprende i fondamenti della Costruzione di Macchine e include alcuni argomenti di approfondimento su temi non trattati nel corso di Scienza delle Costruzioni ma che rappresentano un bagaglio culturale necessario per l'ingegnere meccanico. La seconda parte riguarda invece gli elementi delle macchine che vengono trattati da un punto di vista strutturale e funzionale.
1) G. Nerli M. Pierini, Costruzione di Macchine, 2015, Ed. Esculapio, ISBN: 9788874888542
2) G. Nerli, M. Pierini, Costruzione di Macchine: Applicazioni, 2008, Firenze University Press, Firenze; ISBN: 978-88-8453-749-2 (paper version); 978-88-8453-699-0 (electronic version).
3) R.Capitani, M.Carfagni, G.Nerli - Esercizi di Costruzione di macchine. Ed. Levrotto & Bella - Torino 1992
I lucidi del corso sono scaricabili seguendo le indicazioni fornite dal docente all'inizio del corso.
1) G. Nerli, M. Pierini, Costruzione di Macchine, Editrice Esculapio, ISBN: 9788874888542, DOI: 10.15651/978-88-748-8854-2.
2) G. Nerli, M. Pierini, Costruzione di Macchine: Applicazioni, 2008, Firenze University Press, Firenze; ISBN: 978-88-8453-749-2 (paper version); 978-88-8453-699-0 (electronic version).
3) R.Capitani, M.Carfagni, G.Nerli - Esercizi di Costruzione di macchine. Ed. Levrotto & Bella - Torino 1992
I lucidi del corso sono scaricabili seguendo le indicazioni fornite dal docente all'inizio del corso.
Altri testi:
R.C.Juvinall, K.M.Marshek - Fondamenti della progettazione dei componenti delle macchine - Edizioni ETS. ISBN 88-7741-730-7
R.G.Budynas, J.K.Nisbett - Shigley. Progetto e costruzione di macchine (2°edizione) - McGraw-Hill. ISBN 978-88-386-6503-5
A.De Paulis, E.Manfredi - Costruzione di macchine - Pearson. ISBN 978-88-7192-783-1
Obiettivi Formativi - Cognomi A-L
Fornire le conoscenze necessarie ad eseguire il progetto e la verifica degli elementi e dei gruppi meccanici, con particolare riferimento alla risoluzione dei problemi funzionali e strutturali. La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici, di modellazione, di verifica e di sperimentazione per progettare, analizzare e collaudare macchine e impianti includendo: l’interpretazione e la realizzazione di disegni di particolari e complessivi anche con l'utilizzo di sistemi software; il dimensionamento e la verifica funzionale e strutturale di componenti e di gruppi meccanici sollecitati staticamente e a fatica; l’impostazione funzionale della progettazione di un sistema meccanico, applicando i principi della cinematica, della statica e della dinamica; l’analisi delle caratteristiche dei materiali metallici e polimerici per la realizzazione dei componenti, tenendo conto delle condizioni di impiego; la capacità di scelta del migliore processo produttivo finalizzato alla realizzazione dei componenti meccanici; l’analisi e progettazione dei sistemi produttivi incluso lo studio affidabilistico, di sicurezza e di sostenibilità economica e ambientale. La capacità di applicare la propria conoscenza per identificare, formulare e risolvere problemi di ingegneria industriale e specificamente meccanica, definendo le specifiche, i vincoli tecnici, ma anche sociali, sanitari e di sicurezza, ambientali e commerciali, e di risolverli usando metodi consolidati andando pertanto a realizzare progetti ingegneristici, adeguati al livello di conoscenza e di comprensione sviluppato. I progetti possono riguardare prodotti, dispositivi, macchine, sistemi energetici, sistemi automatici. La capacità di scegliere e utilizzare, per la progettazione e la produzione di beni e servizi attrezzature, strumenti e metodi appropriati quali gli strumenti software di modellazione tridimensionale, di simulazione (strutturale e fluidodinamica) e di gestione delle informazioni tecniche. La capacità di combinare teoria e pratica per risolvere problemi di ingegneria multidisciplinari, tenendo conto dei vincoli anche di natura non tecnica, ed operando in collaborazione con altri ingegneri o altre professionalità tipicamente presenti nelle aziende del comparto manifatturiero. La conoscenza sistematica degli aspetti chiave della progettazione meccanica dell’ingegneria industriale ed i relativi metodi; per questi ultimi, la comprensione di quali siano i più idonei al fine di definire un prodotto e le sue caratteristiche. La tecnologia dei materiali impiegabili, lo studio meccanico di parti e assiemi, il loro dimensionamento, lo studio del loro comportamento statico e dinamico e delle interazioni tra componenti, le tecnologie per la loro produzione, la loro rappresentazione grafica sono le aree di conoscenza e comprensione. La comprensione del più ampio contesto multidisciplinare dell'ingegneria con particolare orientamento al problem solving, che parte dal problema per risalire alle cause e alle possibili misure per affrontarle, tipicamente multidisciplinari. La conoscenza delle tecnologie informatiche, del ruolo che svolgono a supporto della progettazione. La comprensione dell’organizzazione dell’informazione in basi di dati e della progettazione informatica a supporto dei processi.
Obiettivi Formativi - Cognomi M-Z
Fornire le conoscenze necessarie ad eseguire il progetto e la verifica degli elementi e dei gruppi meccanici, con particolare riferimento alla risoluzione dei problemi funzionali e strutturali.
Fornire la conoscenza sistematica degli aspetti chiave della progettazione meccanica, dell'ingegneria industriale ed i relativi metodi; per questi ultimi, la comprensione di quali siano i più idonei al fine di definire un prodotto e le sue caratteristiche. La tecnologia dei materiali impiegabili, lo studio meccanico di parti e assiemi, il loro dimensionamento, lo studio del loro comportamento statico e dinamico e delle interazioni tra componenti, le tecnologie per la loro produzione, la loro rappresentazione grafica sono le aree di conoscenza e comprensione.
La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici, di modellazione, di verifica e di sperimentazione per progettare, analizzare e collaudare macchine e impianti includendo: l'interpretazione e la realizzazione di disegni di particolari e complessivi anche con l'utilizzo di sistemi software; il dimensionamento e la verifica funzionale e strutturale di componenti e di gruppi meccanici sollecitati staticamente e a fatica; l'impostazione funzionale della progettazione di un sistema meccanico, applicando i principi della cinematica, della cinetostatica, della statica e della dinamica; l'analisi delle caratteristiche dei materiali metallici e polimerici per la realizzazione dei componenti, tenendo conto delle condizioni di impiego; la capacità di scelta del migliore processo produttivo finalizzato alla realizzazione dei componenti meccanici; l'analisi e progettazione dei sistemi produttivi incluso lo studio affidabilistico, di sicurezza e di sostenibilità economica e ambientale.
Prerequisiti - Cognomi A-L
Essere in possesso delle nozioni di base concernenti il disegno meccanico, la meccanica applicata, la resistenza strutturale e le tecnologie di lavorazione dei materiali.
Prerequisiti - Cognomi M-Z
Essere in possesso delle nozioni di base concernenti il disegno meccanico, la meccanica applicata, la resistenza strutturale e le tecnologie di lavorazione dei materiali.
Metodi Didattici - Cognomi A-L
Lezioni ed esercitazioni in classe
Metodi Didattici - Cognomi M-Z
Lezioni ed esercitazioni in classe
Altre Informazioni - Cognomi M-Z
per sostenere l'esame è necessario registrarsi:
http://sol.unifi.it/prenot/prenot
Modalità di verifica apprendimento - Cognomi A-L
Esame si articola in una prova scritta ed una orale.La prova scritta consiste nella redazione di uno schizzo costruttivo di un semplice sistema meccanico. Lo studente deve essere in grado di realizzare una soluzione costruttiva funzionante e "montabile". La prova orale comprende: una domanda di teoria; l'analisi del disegno di un gruppo meccanico, con valutazione del funzionamento e la distinzione di uno o più elementi delle macchine compresi nel gruppo; il disegno di un elemento delle macchine. Lo studente deve dimostrare di aver acquisto una conoscenza sufficiente dei principali argomenti trattati nel corso.
Modalità di verifica apprendimento - Cognomi M-Z
Esame scritto ed orale.
La prova scritta consiste nella redazione di un disegno costruttivo di una macchina o di un gruppo meccanico. La prova orale comprende: una domanda di teoria; l'analisi del disegno di un gruppo meccanico, con valutazione del funzionamento e la distinzione di uno o più elementi delle macchine compresi nel gruppo; il disegno di un elemento delle macchine.
Lo studente deve essere in grado di realizzare una soluzione costruttiva funzionante e "montabile" per superare la prova orale. Per ciò che attiene alla prova orale, lo studente deve aver acquisto una conoscenza sufficiente dei principali argomenti trattati nel corso.
Programma del corso - Cognomi A-L
- Progetto meccanico e relative metodologie.
- Considerazioni sulle verifiche a resistenza e a rigidezza.
- Materiali impiegati nelle costruzioni meccaniche.
- Progetto e verifica in condizioni di carichi statici.
- Progetto e verifica in condizioni di carichi affaticanti.
Alcuni argomenti strutturali di interesse per le costruzioni meccaniche:
- contatti hertziani,
- componenti in pressione,
- elementi rotanti.
Elementi delle macchine:
- collegamenti chiodati,
- collegamenti saldati,
- collegamenti per forzamento,
- incollaggi,
- progetto e verifica di perni, assi e alberi,
- collegamenti smontabili: chiavette, linguette, spine, scanalati,
- collegamenti con viti,
- viti di manovra,
- cuscinetti di strisciamento,
- cuscinetti di rotolamento,
- molle: barra di torsione, molla ad elica, molle di flessione,
- ruote dentate: ruote cilindriche e coniche a denti diritti ed elicoidali, coppia vite senza fine-ruota elicoidale,
- cinghie piane, tonde, trapezoidali e poly-v, cinghie dentate,
- catene di trasmissione.
Programma del corso - Cognomi M-Z
Progetto meccanico e relative metodologie
- Considerazioni sulle verifiche a resistenza e a rigidezza
- Materiali impiegati nelle costruzioni meccaniche
- Progetto e verifica in condizioni di carichi statici
- Progetto e verifica in condizioni di carichi affaticanti
Alcuni argomenti strutturali di interesse per le costruzioni meccaniche:
- contatti hertziani
- componenti in pressione
- elementi rotanti
Elementi delle macchine:
- collegamenti chiodati
- collegamenti saldati
- collegamenti per forzamento
- incollaggi
- progetto e verifica di perni, assi e alberi
- collegamenti smontabili: chiavette, linguette, spine, scanalati
- collegamenti con viti
- viti di manovra
- cuscinetti di strisciamento
- cuscinetti di rotolamento
- molle: barra di torsione, molla ad elica, molle di flessione
- ruote dentate: ruote cilindriche e coniche a denti diritti ed elicoidali, coppia vite senza fine-ruota elicoidale
- cinghie piane, tonde, trapezoidali e poly-v, cinghie dentate
- catene di trasmissione