COSTRUZIONE DI MACCHINE

Attività formativa monodisciplinare
Codice dell'attività formativa: 
23044

Scheda dell'insegnamento

Per studenti immatricolati al 1° anno a.a.: 
2016/2017
Insegnamento (nome in italiano): 
COSTRUZIONE DI MACCHINE
Insegnamento (nome in inglese): 
MACHINE DESIGN
Tipo di attività formativa: 
Attività formativa Caratterizzante
Tipo di insegnamento: 
Obbligatoria
Settore disciplinare: 
PROGETTAZIONE MECCANICA E COSTRUZIONE DI MACCHINE (ING-IND/14)
Anno di corso: 
3
Anno accademico di offerta: 
2018/2019
Crediti: 
8
Responsabile della didattica: 
Mutuazioni

Altre informazioni sull'insegnamento

Modalità di erogazione: 
Didattica Convenzionale
Lingua: 
Italiano
Ciclo: 
Primo Semestre
Obbligo di frequenza: 
No
Ore di attività frontale: 
64
Ambito: 
Ingegneria meccanica
Materiali didattici: 
Obiettivi formativi

Al termine del corso l’allievo avrà acquisito le competenze e gli strumenti necessari e sufficienti per affrontare il calcolo strutturale di un sistema meccanico attraverso metodologie di calcolo teoriche di base.

Contenuti dell'insegnamento

Il corso fornisce le conoscenze e le metodologie per la valutazione dello stato tenso-deformativo e la verifica di resistenza di componenti e sistemi meccanici. Durante le sessioni applicative verranno ideati e progettati sistemi meccanici complessi con l’ausilio sia dei metodi classici della progettazione meccanica e costruzione di macchine, sia con l’ausilio di metodi numerici implementati in software commerciali.
Argomenti del corso:
1. Sistemi meccanici: definizioni, ciclo di vita, progetto. Criteri per il progetto dei sistemi meccanici. 2. Il ruolo delle norme di calcolo nella progettazione dei sistemi meccanici; la Direttiva Macchine nella progettazione dei sistemi meccanici. 3. Il comportamento dei materiali e suoi riflessi sul progetto e la verifica degli organi delle macchine, sotto carichi statici di trazione e compressione, di flessione, di torsione, in presenza di concentrazione di sforzi, sotto carichi di fatica. Diagrammi di Wöhler, di Haigh e di Smith, effetti di intaglio, della finitura superficiale, dimensionale; danneggiamento cumulativo (legge di Miner). 4. Richiami di teoria dell'elasticità. 5. Richiami sulle teorie di resistenza statica. Verifica di resistenza a fatica: teoria di Gough-Pollard, Sines. 6. Stabilità di un sistema meccanico: durata, resistenza, danneggiamento superficiale. 7. Problemi di instabilità e presso-flessione nel calcolo dei componenti delle macchine. 8. I principali componenti dei sistemi meccanici. 8.1. Cuscinetti: criteri di scelta e calcolo. 8.2. Riduttori ad ingranaggi: morfologia, dimensionamento e verifica secondo le norme. 8.3. Alberi di trasmissione: verifica di resistenza, calcolo delle frecce. 8.4. Molle: tipologie e cenni sui metodi di calcolo. 8.5. Calcolo di manovellismi. 9. Giunzioni saldate e bullonate: calcolo secondo la normativa vigente. 10. Teoria di Hertz e sue applicazioni.

Testi di riferimento

A. Terranova, S. Baragetti, Progetto e calcolo di sistemi meccanici, HOEPLI, Milano, 2008.
P. Davoli, L. Vergani, S. Beretta, M. Guagliano, S. Baragetti, Costruzione di Macchine 1, Mc-Graw-Hill, Milano, 2003.
M. Guagliano, L. Vergani, Appunti delle lezioni di Costruzione di Macchine del Prof. Angelo Terranova, Edizioni CUSL, Milano, 1998.
M. Guagliano, L. Vergani, Esercitazioni di Costruzione di Macchine, Edizioni CUSL, Milano, 2000.

Metodi didattici

Lezioni frontali, esercitazioni in aula, in aula informatizzata e in laboratorio.

Modalità verifica profitto e valutazione

Esame scritto e prova orale. L’esame scritto ha durata pari a 120 minuti e consiste nel dimensionamento e/o verifica di resistenza di un sistema o componente meccanico.
Gli allievi che seguiranno le esercitazioni durante il corso e presenteranno i relativi progetti, se valutati con esito positivo al termine del corso di esercitazioni, saranno esentati da alcune richieste all’esame scritto e la prova durerà 90 minuti.
La valutazione minima per accedere all’esame orale è: 18/30.
Sono previste prove in itinere: per accedere all’esame orale la valutazione minima per tutte le prove in itinere deve essere 18/30. La valutazione finale sarà la media del voto dell’esame scritto (o delle prove in itinere) e della prova orale.
I risultati dello scritto e delle prove in itinere vengono resi pubblici su internet sulla pagina web del corso nel sito www.unibg.it.

La prova orale consiste nella risposta a tre quesiti. Le risposte verranno discusse con il docente. La valutazione minima per il superamento della prova orale è 18/30.

Educational goals

The student will acquire the skills and tools to deal with the structural calculation of a mechanical system through basic theoretical calculation methodologies.

Course content

The course objective is to give the student the knowledge to evaluate the stress-strain state of mechanical components and systems. Complex mechanical systems will be designed and calculated by means of theoretical machine design models and with numerical commercial dedicated algorithms.
Topics:
1. Mechanical systems: definitions, life cycle, design. Criteria for designing mechanical systems. 2. The role of standards for designing mechanical systems; an outline of the Standards on structural design. 3. Behavior of materials and consequent effects on machine design. Static loads: tension and compression, bending, torque, stress concentration. Fatigue loads. Wöhler's, Haigh's and Smith's diagrams; influence of notch sensitivity, surface finishing, dimensions; cumulative damage (Miner's law). 4. Short account of theory of elasticity. Fatigue resistance: Gough-Pollard's and Sines theories. 6. Stability of mechanical systems: service life, resistance, surface damage. 7. Machine component design under buckling from compression and compression-bending. 8. Main components of mechanical systems. 8.1 Bearings: criteria for calculation and selection. 8.2 Gearboxes: types, design criteria according to the standards. 8.3 Shafts: design and deflection calculation. 8.4 Springs: types and outline of calculation criteria. 8.5. Crankshafts calculation. 9.Welded and bolted joints: calculation according to applicable standards. 10. Hertz theory and its applications.

Textbooks and reading lists

A. Terranova, S. Baragetti, Progetto e calcolo di sistemi meccanici, HOEPLI, Milano, 2008.
P. Davoli, L. Vergani, S. Beretta, M. Guagliano, S. Baragetti, Costruzione di Macchine 1, Mc-Graw-Hill, Milano, 2003.
M. Guagliano, L. Vergani, Appunti delle lezioni di Costruzione di Macchine del Prof. Angelo Terranova, Edizioni CUSL, Milano, 1998.
M. Guagliano, L. Vergani, Esercitazioni di Costruzione di Macchine, Edizioni CUSL, Milano, 2000.

Teaching methods

Lectures, tutorials, practice in experimental and computer labs.

Assessment and Evaluation

Written exam and oral test. The written exam has a duration of 120 minutes and consists in the structural design of a system or mechanical component.
Students who will follow the exercises during the course and present their projects, if evaluated with success at the end of the course of exercises, are exempted from some requests to the written examination and the written test lasts 90 minutes.
The minimum evaluation for access to the oral exam is: 18/30.
There are tests in Itinere. To access the oral examination the minimum evaluation for all the tests in Itinere must be 18/30. The final evaluation will be the average of the rating of the written examination (or of the tests in Itinere) and of the oral test.
The results of the written exam and the tests in Itinere can be available on the Web page of the course on the site www.unibg.it.
The oral test is the answer to three questions. The answers will be discussed with the teacher. The minimum evaluation for the oral test is 18/30.