Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Giacomo PALMIERI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM12] INGEGNERIA INFORMATICA E DELL'AUTOMAZIONE Master Degree (2 years) - [IM12] COMPUTER AND AUTOMATION ENGINEERING
Dipartimento: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'InformazioneDepartment: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'Informazione
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2020-2021
Anno regolamentoAnno regolamento: 2020-2021
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: D - A scelta dello studente
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/13 - MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE
Italiano
Italian
Conoscenze di base di meccanica, geometria ed analisi differenziale.
Basics of mechanics, algebra and differential analysis.
Il corso, per un totale di 72 ore, si articola in lezioni teoriche ed esercitazioni secondo la seguente ripartizione:
lezioni di teoria, 48 ore
esercitazioni, 24 ore
The course, for a total of 72 hours, is divided into theoretical lessons and exercises as follows:
theory lessons, 48 hours
exercises, 24 hours
Il carattere multidisciplinare della meccanica delle macchine automatiche consentirà allo studente di acquisire conoscenze ad ampio spettro: verranno fornite le basi della meccanica teorica e applicata, dalla descrizione funzionale dei più comuni meccanismi, quali motoriduttori, trasmissioni e componentistica meccanica in genere, alla loro integrazione in sistemi meccatronici complessi; l’insegnamento fornirà le principali tecniche di modellazione dei sistemi meccanici caratterizzati da una cinematica piana, con approccio sia analitico che numerico, con il supporto di strumenti software di calcolo; verranno inoltre trattati gli elementi di base delle macchine automatiche e dei sistemi meccatronici.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Lo studente sarà in grado di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione per poter simulare al meglio il comportamento di sistemi meccatronici, in ciclo aperto o in ciclo chiuso. Inoltre lo studente saprà effettuare analisi cinematiche, statiche e dinamiche di semplici sistemi meccatronici e macchine automatiche, tramite l’utilizzo di strumenti software numerici e multicorpo, avendo maturato capacità critiche nell’interpretazione dei risultati.
Competenze trasversali.
L’elaborazione di esercitazioni di gruppo e la presentazione delle stesse in sede d’esame consentirà agli studenti di raggiungere una attitudine alla risoluzione dei problemi, per i quali sono previste scelte personali, capacità di lavorare in gruppo e capacità di esprimere e sostenere le proprie idee in un contesto tecnico, di presentare i risultati del proprio lavoro in modo facilmente comprensibile, di essere efficaci e convincenti nelle relazioni tecniche. Inoltre la meccanica delle macchine automatiche stimolerà gli studenti alla multidisciplinarietà, alle problematiche intersettoriali e ad orientarsi all'innovazione industriale.
Knowledge and Understanding.
The multidisciplinary nature of the Mechanics of Automatic Machinery will allow the student to acquire broad knowledge: the basics of theoretical and applied mechanics will be provided, from the functional description of the most common mechanisms, such as geared motors, transmissions and mechanical components in general, to their integration into complex mechatronic systems; the teaching will provide the main modelling techniques of mechanical systems characterized by a planar kinematics, with both analytical and numerical approach, with the support of calculation software tools; the basic elements of automatic machines and mechatronic systems will also be discussed.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
The student will be able to choose and apply appropriate analytical and modelling methods in order to better simulate the behaviour of mechatronic systems, in open or closed cycle. Furthermore, the student will be able to perform kinematic, static and dynamic analyses of simple mechatronic systems and automatic machines, through the use of numerical and multibody software tools, having acquired critical skills in the interpretation of results.
Transversal Skills.
The development of group exercises and their presentation during the examination will allow students to reach an aptitude for problem solving, for which personal choices are envisaged, the ability to work in groups and the ability to express and support their own ideas in a technical environment, to present the results of their work in an easily understandable way, to be effective and convincing in technical reports. In addition, the mechanics of automatic machinery will stimulate students to multidisciplinarity, intersectoral problems and to orient themselves to industrial innovation.
Lezioni di teoria (48 ore)
• Fondamenti di meccanica
Cinematica: vincoli, gradi di libertà, coppie cinematiche ed equazioni di struttura nel piano e nello spazio; descrizione analitica e geometrica del moto piano; analisi cinematica dei sistemi di corpi rigidi piani.
Dinamica: tipologie di forze dei sistemi meccanici; formulazione della dinamica dei sistemi di corpi rigidi; flusso di potenza, bilancio energetico e rendimento; dinamica dei sistemi multi-body; formulazione di Newton-Eulero; formulazione di Lagrange; meccanica delle vibrazioni.
• Meccanica delle macchine:
Organi di trasmissione del moto: cuscinetti, ingranaggi e riduttori, organi flessibili, giunti, innesti e freni, cenni sui meccanismi per la generazione di moto vario (sistemi articolati, camme).
Trasmissioni di potenza: accoppiamento motore – utilizzatore, caratteristiche statiche, inerzie e carichi ridotti, condizioni di funzionamento.
Esercitazioni (24 ore)
• Modellazione di sistemi meccanici a uno o più gradi di libertà, pianificazione del moto
• Simulazione della dinamica di sistemi meccanici in ciclo aperto ed in ciclo chiuso mediante Matlab-Simulink
Theoretical lessons (48 h.)
• Basics of mechanics:
Kinematics: degrees of freedom, constraints and kinematic pairs; mobility analysis for planar and spatial kinematic chains; kinematic analysis of planar mechanisms.
Dynamics: force types in mechanical systems; dynamics of rigid bodies; power flow and energy equations, efficiency of mechanical systems; multibody dynamics; Newton-Euler formulation, Lagrange formulation; mechanics of vibrations.
• Mechanics of machinery:
Powertrain components: bearings, gears, flexibles (belts, ropes and chains), joints, clutches and brakes.
Power transmission: torque and power curves and operating point, equivalent inertia and torque at motor and driven shafts, transient analysis and operating conditions.
Introduction to mechanisms for complex motions: articulated systems, cams.
Exercises (24 h.):
• Modeling of 1-DOF and n-DOF mechanical systems, motion planning
• Dynamic simulations of mechanical systems in open and closed loop by Matlab-Simulink
Il livello di apprendimento dello studente verrà valutato attraverso due prove:
• la presentazione e discussione di un progetto, per il quale verrà richiesto di modellare ed analizzare un semplice sistema meccanico concordato con il docente.
• la prova orale, che avrà come oggetto la discussione di una o più tematiche trattate nel corso.
Il progetto verrà svolto in gruppi di 2-5 persone e verrà discusso in sede d'esame con la partecipazione contestuale di tutti gli studenti del gruppo.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Il superamento della prova è subordinato alla dimostrazione da parte dello studente della conoscenza dei contenuti principali del corso: metodi di modellazione ed analisi di sistemi meccanici, principali componenti meccanici e loro funzionamento. Inoltre, lo studente, nello svolgimento dell’attività di gruppo, deve essere in grado di applicare gli strumenti di analisi acquisiti allo studio di semplici sistemi meccanici, mostrando una sufficiente sensibilità nella soluzione di problemi di natura meccanica ed automatica.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Viene attribuito un voto in trentesimi, con eventuale lode.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Il progetto e la discussione orale avranno rispettivamente un peso di 1/3 e 2/3 sulla valutazione complessiva.
Learning Evaluation Methods.
The level of the student learning will be assessed through two tests:
• a presentation and discussion of a project for which the student will be asked to model and analyse a simple mechanical system, defined in agreement with the teacher.
• an oral examination, whose object will be the discussion of one or more topics of the course.
The project will be carried out in groups 2-5 people and will be discussed by the simultaneous participation of all students in the group during the oral examination.
Learning Evaluation Criteria.
In order to pass the test, the student is asked to demonstrate his knowledge of the main contents of the course: methods of modelling and analysis of mechanical systems, the main mechanical components and their operation. In addition, the student must be able to use the tools of analysis acquired in the study of simple mechanical systems, showing a sufficient sensitivity in the solution of problems of mechanics and automatics.
Learning Measurement Criteria.
A 30-points scale is used for grading, eventually with praise.
Final Mark Allocation Criteria.
The project and the oral examination will be considered, respectively, with a weight of 1/3 and 2/3 on the overall evaluation.
• M. Callegari, P. Fanghella, F. Pellicano. Meccanica applicata alle macchine. Città Studi Edizioni.
• Moodle: https://learn.univpm.it
• M. Callegari, P. Fanghella, F. Pellicano. Meccanica applicata alle macchine. Città Studi Edizioni.
• Moodle: https://learn.univpm.it
No.
No.
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2020-2021
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
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