Meccanica Applicata alle Macchine

Corso di studio

Ingegneria Meccatronica (D.M.270/04)

CFU

9

Obiettivi

L'insegnamento fornisce agli allievi i concetti ed i metodi per la progettazione funzionale delle macchine e per l'analisi dei problemi connessi con il loro impiego.

Prerequisiti

Analisi matematica A e B
Fisica I
Geometria e algebra lineare
Meccanica razionale

Contenuti

Gradi di libertą di meccanismi piani e spaziali. Rendimento meccanico nel moto diretto e nel moto retrogrado. Lubrificazione e fluidi newtoniani; viscositą e viscosimetria: viscosimetri assoluti. Richiami di statica: equazioni fondamentali. Statica analitica e statica grafica.
Tribologia. Attrito di strisciamento e attrito di rotolamento. Lavoro delle forze d'attrito.Teoria elementare dell'attrito di strisciamento. Attrito di rotolamento. Usura. Rendimento della coppia prismatica e del piano inclinato: moto diretto e moto retrogrado. Rendimento della coppia rotoidale: determinazione grafica ed analitica. Calcolo analitico del rendimento della coppia elicoidale. Distribuzione della pressione di contatto: coppia rotoidale di spinta. Cuscinetti volventi a rulli ed a sfere: calcolo del momento di equilibrio. Equilibrio delle ruote nell'autotrazione.
Richiami di cinematica del corpo rigido nel piano: centro di istantanea rotazione. Determinazione grafica dei centri di istantanea rotazione in meccanismi piani. Ruote dentate cilindriche ad evolvente: proporzionamento, correzione e condizione di non interferenza. Rotismi: ordinari ed epicicloidali. Differenziale per autoveicolo: funzionamento, velocitą relative e momenti trasmessi alle ruote.
Trasmissione con organi flessibili: rendimento del paranco.
Azioni d'inerzia nel moto di un corpo rigido: casi particolari. Masse di sostituzione biella. Azioni d'inerzia del manovellismo di spinta centrato. Determinazioni delle forze scaricate a telaio.
Equilibratura dei rotori sul campo: metodo dei coefficienti di influenza. Dinamica degli impianti a regime periodico.
Vibrazioni libere e forzate di sistemi smorzati ad un grado di libertą. Isolamento delle vibrazioni: eccitazione della massa sospesa ed eccitazione della base. Vibrometro.

Testi

E. Funaioli, A. Maggiore, U. Meneghetti. Lezioni di Meccanica Applicata alle Macchine - Prima parte: Meccanica delle Macchine. Ed. PatronE. Funaioli, A. Maggiore, U. Meneghetti. Lezioni di Meccanica Applicata alle Macchine - Seconda parte: Elementi di meccanica degli azionamenti. Ed. Patron

Docenti

Riccardo RUBINI

 

Complementi di Cinematica e Dinamica delle Macchine

Corso di studio

Ingegneria Meccatronica (D.M.270/04)

CFU

12

Obiettivi

Il corso č dedicato alla meccanica dei robot ed alla meccanica delle vibrazioni: analisi cinematica diretta ed inversa dei manipolatori e monitoraggio e diagnostica delle macchine rotanti mediante il rilievo e l'analisi delle vibrazioni

Prerequisiti

Meccanica applicata alle macchine

Contenuti

Cinematica del punto e del corpo rigido; equazioni di chiusura; analisi cinematica diretta ed inversa; gruppi di Assur; angoli di Eulero; matrici di trasformazione; notazione di Denavit-Hartemberg; Jacobiano analitico e geometrico; analisi di posizione diretta ed inversa; statica e dinamica di manipolatori seriali e paralleli; vibrazioni ad N gradi di libertą; vibrazioni dei continui; elementi di analisi dei dati; elementi di teoria delle probabilitą; acquisizione ed elaborazione dei dati; analisi sperimentale delle vibrazioni; diagnostica

Testi

L. Sciavicco, B. Siciliano, "Robotica industriale: modellistica e controllo di manipolatori", Ed. McGraw-Hill, Milano, 2000, ISBN: 88-386-0874-1

Dispense del

Docenti

Riccardo RUBINI
Marco COCCONCELLI

 

Elementi di Diagnostica delle Macchine

Corso di studio

Ingegneria Meccatronica (D.M.270/04)

CFU

3

Obiettivi

Il corso ha come scopo l’insegnamento di tecniche avanzate per la diagnostica delle macchine. In particolare il corso si concentra sull’analisi vibrazionale per determinare lo stato di salute dei principali componenti meccanici quali alberi, ingranaggi e cuscinetti. Il corso si divide in due parti, una teorica e una pratica. La parte teorica copre l’insegnamento di tecniche avanzate del segnale in differenti domini (frequenza-frequenza, tempo-frequenza, ecc..), mentre l’attivitą pratica sarą svolta al laboratorio “Franco Lombardini” e consisterą nella diagnostica di cuscinetti volventi.

Prerequisiti

Complementi di Cinematica e Dinamica delle Macchine

Contenuti

Prima parte: teoria
• Introduzione alla manutenzione predittiva
• Segnali vibrazionali da macchine rotanti e alternative
• Richiami di tecniche base per l’analisi dei segnali:
• Analisi di Fourier
• Trasformata di Hilbert e demodulazione
• Cepstrum
• Filtri digitali
• Tecniche avanzate di analisi del segnale:
• Separazione di segnali deterministici/random
• Analisi tempo-frequenza
• Ciclostazionarietą e correlazione spettrale
• Rilevamento del danno
• Macchine rotative
• Macchine alternative
• Tecniche di diagnostica
• Cursori di armonica e bande laterali
• Minimum entropy deconvolution
• Spectral kurtosis e kurtogram
• Diagnostica di ingranaggi
• Diagnostica di cuscinetti volventi
• Diagnostica di machine alternative e di motori a CI


Seconda parte: Pratica
• Trasduttori di vibrazione
• Set-up sperimentale
• Acquisizione dati
• Analisi dei dati
• Diagnostica delle macchine

Testi

Robert Bond Randall, “Vibration-based Condition Monitoring: Industrial, Aerospace and Automotive Applications”, Wiley, 2011, ISBN: 978-0-470-74785-8

Docenti

Marco COCCONCELLI