Università degli Studi Guglielmo Marconi

Insegnamento
Costruzione di macchine
Docente
Prof. Giorgetti Alessandro
Settore Scientifico Disciplinare
ING-IND/14
CFU
12
Descrizione dell'insegnamento

Il corso di costruzione di macchine si propone di fornire i criteri generali e i metodi per la progettazione delle strutture meccaniche e degli organi delle macchine, attraverso l’acquisizione dei principi e delle metodologie che si impiegano nella moderna ingegneria per la progettazione strutturale e funzionale.

Obiettivi formativi (espressi come risultati di apprendimento attesi)
Il corso di Costruzione di Macchine fornisce sia gli elementi teorici che quelli pratici essenziali che consentono agli studenti di affrontare le varie problematiche inerenti alla selezione dei componenti meccanici, alla progettazione delle principali strutture meccaniche e alla selezione della corretta componentistica.
Le principali conoscenze acquisite riguardano:
  • la comprensione e la capacità di enunciazione dei principi generali che si utilizzano per effettuare la progettazione di sistemi meccanici sottoposti sia a carichi statici che affaticanti;
  • la comprensione delle prove sperimentali utilizzate per caratterizzare e verificare il comportamento meccanico dei materiali;
  • la comprensione dei principi teorici di funzionamento e dimensionamento della componentistica meccanica.
Lo studente sarà in grado di applicare tali conoscenze cimentandosi in applicazioni pratiche per:
  • effettuare la progettazione e la verifica strutturale e funzionale di organi delle macchine di media complessità;
  • individuare l'approccio più adeguato al fine di affrontare un problema strutturale meccanico, effettuare un calcolo a resistenza e a deformazione di un componente meccanico;
  • valutare i vari parametri che guidano nella scelta e nel corretto dimensionamento degli elementi delle macchine;
  • creare uno schema semplificato di una macchina (od organo di macchina) anche caratterizzata da una struttura complessa;
  • valutare e comprendere le soluzioni tecniche innovative relative agli organi della macchine che via via saranno introdotte sul mercato per migliorare lo stato dell’arte.
Al termine del corso lo studente avrà appreso come affrontare lo studio di organi di macchina a lui non familiari basandosi sulla analisi dei componenti di base che la compongono, in questo modo potrà proseguire gli studi con maggiore maturità e con adeguate basi per poter apprendere quanto verrà proposto nei corsi specialistici relativi alle problematiche della progettazione e costruzione di macchine. Sarà inoltre in grado di potersi orientare e riorientare nella complessità tecnologica sempre più spinta a livello di stato dell’arte dell’industria meccanica.
Prerequisiti

Obbligatori: nessuno.
Consigliati: Scienza delle Costruzioni, Disegno CAD-CAE, Meccanica Teorica e Applicata.

Contenuti dell'insegnamento
Il programma del corso affronta le seguenti tematiche:
  • Regole e criteri utilizzati nella progettazione meccanica
  • La progettazione meccanica in presenza di carichi statici (Tensore delle tensioni, Coefficienti di sicurezza, Cerchio di Möhr, Criteri di Resistenza, Fattori di concentrazione delle tensioni)
  • La progettazione meccanica in presenza di carichi affaticanti (Curva di Wöhler, diagramma di Haigh e di Smith)
  • La scelta dei materiali in fase di progettazione
  • Le prove sui materiali (trazione, durezza, resilienza, creep, ecc.)
  • I materiali utilizzati nelle costruzioni meccaniche
  • La teoria di Hertz
  • Cuscinetti di strisciamento e cuscinetti volventi
  • Il dimensionamento e la scelta delle molle
  • I recipienti in pressione
  • Le trasmissioni (coassiali, con cinghie, con catene)
  • I collegamenti albero-mozzo (chiavette, linguette, alberi scanalati)
  • Le ruote dentate (a denti dritti, a denti elicoidali, le ruote coniche, vite senza fine-ruota elicoidale)
  • I collegamenti smontabili filettati (vite, bullone, prigioniero)
  • I collegamenti non smontabili (saldature, chiodature, collegamenti incollati)
Attività didattiche
Didattica Erogativa
L'insegnamento prevede, per ciascun CFU, 5 ore di Didattica Erogativa, costituite da 2,5 videolezioni (tenendo conto delle necessità di riascolto da parte dello studente). Ciascuna videolezione esplicita i propri obiettivi e argomenti, ed è corredata da materiale testuale in pdf. Una parte delle videolezioni affronta la parte teorica inerente a ciascun tema riportato nei contenuti dell’insegnamento e una parte presenta degli esempi di applicazioni numeriche ed esercizi svolti per supportare e preparare lo studente allo svolgimento della prova di esame che prevede anche lo svolgimento di un esercizio. La parte applicativa è di centrale importanza per lo studente poiché gli consente di ampliare e testare il proprio bagaglio teorico-pratico misurando le competenze acquisite. In questo modo si svilupperanno capacità di analisi e sintesi utili per la verifica della comprensione dei concetti teorici e per il loro utilizzo in casi ingegneristici applicativi.
Didattica Interattiva
L'insegnamento segue quanto previsto dalle Linee Guida di Ateneo sulla Didattica Interattiva e l'interazione didattica, e propone, per ciascun CFU, 1 ora di Didattica Interattiva dedicata alle seguenti attività: lettura area FAQ, partecipazione ad e-tivity strutturata costituita da attività finalizzate alla restituzione di un feedback formativo e interazioni sincrone dedicate a tale restituzione. Sono a tal proposito svolte aule virtuali di due ore che consentono una interazione sincrona con lo studente. In particolare, il docente con le aule virtuali potrà rendicontare agli studenti, attraverso gli esami fatti, i test di verifica ed autovalutazione, relativamente alle maggiori criticità nella preparazione per poter quindi intervenire su specifiche tematiche con ulteriori spiegazioni ed esercizi pratici.
Modalità di verifica dell'apprendimento
L’esame si svolge in forma scritta e/o orale. La prova ha una durata massima di 120 minuti e durante lo svolgimento della stessa è consentito esclusivamente l’uso di una calcolatrice non programmabile e di eventuali supporti per effettuare i disegni meccanici utili allo svolgimento della prova.
La prova è costituta generalmente da: un test di verifica della conoscenza delle unità di misura tipiche delle grandezze meccaniche, due domande brevi relative a definizioni teoriche fondamentali, la realizzazione del disegno meccanico di uno dei componenti trattati nel corso, una domanda a risposta aperta sugli argomenti svolti durante il corso, un esercizio riguardante il dimensionamento di un organo meccanico, una batteria di cinque domande a risposta multipla.
Si richiede agli studenti di mostrare la conoscenza degli argomenti trattati nell’ambito dell’esame sia da un punto di vista teorico che applicativo.
Sono altresì previste prove di autoverifica intermedie erogate in modalità distance learning dal docente che riguardano lo svolgimento di test di autoapprendimento. Sebbene tali prove non contribuiscano alla formulazione del giudizio finale e non siano obbligatorie ai fini del sostenimento della prova d’esame, la quale deve essere svolta in presenza dello studente davanti ad apposita Commissione ai sensi dell'art. 11 c.7 lett.e) del DM 270/2004, esse sono da considerarsi altamente consigliate e utili ai fini della preparazione e dello studio individuale.
Infatti, la prova finale e le prove di verifica e di autoverifica intermedie consentono nel loro insieme di accertare la capacità di conoscenza e comprensione, la capacità di applicare le competenze acquisite, la capacità di esposizione, la capacità di apprendere e di elaborare soluzioni in autonomia di giudizio.
Libri di testo

Oltre alle lezioni realizzate dal Docente ed ai materiali didattici pubblicati in piattaforma, è obbligatorio lo studio dei seguenti testi:

  • Giovanni Nerli, Marco Pierini, Costruzione di Macchine, Esculapio Editore
Ricevimento studenti

Previo appuntamento (a.giorgetti@unimarconi.it)