ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE “C

ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE “CRISTOFORO MARZOLI”
con sezioni associate: Istituto Tecnico Industriale Statale “C. Marzoli”
Liceo Scientifico Statale “Galileo Galilei”
ANNO SCOLASTICO 2015/2016
CLASSE: 4 A – MECCANICA-MECCATRONICA
DISCIPLINA: MECCANICA , MACCHINE ED ENERGIA
DOCENTI: PROF. ALBERTO FACCHINETTI – ANGELO PONZO
LIBRO DI TESTO E SUSSIDI DIDATTICI: G.Anzalone, P.Bassignana, G.Brafa Musicoro: ”Meccanica,
macchine ed energia”- Edizione blu (meccanica e meccatronica) -Voll. 2-Hoepli
ARGOMENTI SVOLTI
MECCANICA
SOLLECITAZIONI DEI MATERIALI E PROGETTO DI TRAVI
RESISTENZA DEI MATERIALI E CONDIZIONI DI SICUREZZA- Sollecitazioni,deformazioni e
tensioni interne: forze esterne,caratteristiche di sollecitazione,deformazioni,tensioni interne,richiami
sulle caratteristiche meccaniche dei materiali, legge di Hooke, principio di sovrapposizione degli
effetti, principio di Saint Venant, schema di calcolo- Criteri di resistenza dei materiali: tensione
limite,tensione ideale(varie ipotesi),tensione ammissibile statica e grado di sicurezza- Sollecitazioni di
fatica: generalità,definizioni,leggi della sollecitazione di fatica(cenni)- Svolgimento di esercizi
applicativi
SOLLECITAZIONI SEMPLICI - Sollecitazioni assiali di Trazione o di Compressione
Generalità(equazioni di sollecitazione e di deformazione),calcoli di progetto e di verifica,contrazione
trasversale,tensioni generate da variazioni di temperatura,solidi a sezione variabile,influenza del peso
dei corpi nel calcolo della tensione. Sollecitazioni di Flessione-Flessione deviata e flessione retta:asse
di sollecitazione,asse neutro,equazioni di deformazione e di sollecitazione,solido con sezione avente
un asse di simmetria,calcoli di progetto e di verifica,sezioni più convenienti(profilati a doppio T)Cenni sulla flessione deviata – Sollecitazioni di Taglio - Generalità,deformazioni(equazione di
sollecitazione semplificata e di deformazione),relazione fra sollecitazioni ammissibili tangenziale e
normale,tensioni tangenziali effettive(sezioni rettangolare,circolare e a doppia T),calcoli di progetto e
di verifica- Sollecitazioni di Torsione – Generalità,tensioni e deformazioni in una trave a sezione
circolare(equazioni di deformazione e di sollecitazione),calcoli di progetto e di verifica,solidi a
sezione variabile bruscamente,torsione nei corpi ad asse curvilineo,travi a sezione non circolare(cenni)
Svolgimento di numerosi esercizi applicativi su tutte le sollecitazioni semplici.
SOLLECITAZIONI COMPOSTE- Tensioni interne dovute a sollecitazioni composte dello stesso tipo
e di tipo diverso(tensione ideale) – Forza Assiale e Momento Flettente (nocciolo centrale di inerzia) –
Forza Assiale e Momento Torcente – Momento Flettente e Momento Torcente(momento flettente
ideale)- Forza di Taglio e Momento Flettente – Instabilità elastica per Carico di Punta – Generalità,
Via Levadello 25036 Palazzolo S/O (BS) - C.F. 91011920179 - Tel. 0307400391; Fax 0307407000;
Codice istituzione: BSIS01800P - e-mail: [email protected] http://www.istitutomarzoli.it
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formula di Eulero, tensioni ammissibili a carico di punta e coefficiente di sicurezza, formula di
Rankine, cenni sul metodo Omega – Svolgimento di numerosi esercizi sulle sollecitazioni composte e
sul carico di punta.
TRAVI INFLESSE – Generalità - Determinazione delle caratteristiche della sollecitazione
-Diagrammi dello sforzo di taglio e del momento flettente - Relazione tra sforzo di taglio e momento
flettente -Travi a mensola: generalità, trave con più carichi concentrati, con carico distribuito
uniformemente (leggi di variabilità del taglio e del momento flettente) -Travi su appoggi di estremità:
generalità, travi con carichi concentrati e distribuiti -Travi su appoggi intermedi: generalità, esempi
-Svolgimento di esercizi applicativi per i vari tipi di trave.
MACCHINE A FLUIDO
MACCHINE IDRAULICHE MOTRICI
TURBINE IDRAULICHE- L’impianto (canali a pelo libero e condotte in galleria)- Turbine idrauliche:
salto, rendimenti, potenza, grado di reazione, numero di giri caratteristico, classificazione -Turbina
Pelton: generalità, aspetti costruttivi (distributore e girante, turbine a più getti), dimensionamento di
massima -Turbina Francis: generalità, aspetti costruttivi (distributore, girante condotto a chiocciola),
grado di reazione, portata, salto, numero di giri caratteristico. - Turbina Kaplan: generalità, numero
di giri caratteristico, grado di reazione, portata e salti, caratteristiche della girante.
Svolgimento di esercizi applicativi.
TERMODINAMICA
CALORE,TEMPERATURA E COMBUSTIBILI- Generalità – La temperatura e il calore: scale
termometriche, capacità termica, dilatometria – La combustione: generalità – Tipi di combustibile:
solidi liquidi e gassosi - Cambiamenti di stato fisico - Il vapore d’acqua: calore di riscaldamento,
latente di vaporizzazione, di surriscaldamento, titolo del vapore saturo umido, processo inverso Trasmissione del calore: modi, caso trasmissione tra fluidi separati da una parete piana, coeff. di
trasmissione totale, generatori di vapore, scambiatori equicorrente e controcorrente, caso della caldaia
- Svolgimento di esercizi applicativi.
I PRINCIPI DELLA TERMODINAMICA - Caratteristiche degli aeriformi- Leggi dei gas perfetti:
equazione caratteristica dei gas perfetti, legge di Avogadro - Primo principio della termodinamicaLavoro esterno di dilatazione - Entalpia ed entropia di un fluido.
Svolgimento di esercizi applicativi.
TRASFORMAZIONI TERMODINAMICHE - Il diagramma pressione-volume -Trasformazioni
isometriche-Trasformazioni isobariche -Trasformazioni isotermiche -Trasformazioni adiabatiche
Trasformazioni politropiche.
Svolgimento di esercizi applicativi
IL VAPORE D’ACQUA - Generalità-Diagramma del vapor d’acqua - Calore totale di vaporizzazione
e titolo del vapore saturo umido - Diagramma antropico - Diagramma di Mollier.
Svolgimento di esercizi applicativi.
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CICLI TERMODINAMICI - Il secondo principio della termodinamica - Il ciclo di Carnot (diagrammi
pressione-volume ed entropico) - Il ciclo di Rankine (diagrammi pressione - volume, entropico e di
Mollier) - Metodi per migliorare il rendimento del ciclo di Rankine (Schema di un impianto a vapore
semplice e con doppio surriscaldamento) - Il ciclo Otto (rapporto di compressione, rendimento) Il ciclo Diesel (rapporto di compressione, rapporto di combustione, confronto con il ciclo Otto) - Il
ciclo di Brayton (diagrammi pressione- volume, diagramma entropico, rapporto di compressione,
rendimento) -Metodi per migliorare il rendimento del ciclo di Brayton(schema di un impianto di
turbina a gas con recupero del calore).
Svolgimento di esercizi applicativi.
MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA - Motori a carburazione a 4 tempi:generalità,elementi
costitutivi - Le 4 fasi del motore a carburazione,ciclo ideale e ciclo reale - Generalità su
distribuzione,carburazione e accensione-Motore a carburazione a 2 tempi:generalità,fasi-Motore
Diesel a 4 tempi:fasi,ciclo reale-Motore Diesel a 2 tempi:cenni.
LABORATORIO
Esperienze sulla turbina Pelton, sulla turbina Francis, sul motore Diesel.
Palazzolo s/O, 6 giugno 2016
Docenti : prof. Facchinetti Alberto
prof. Ponzo Angelo
Via Levadello 25036 Palazzolo S/O (BS) - C.F. 91011920179 - Tel. 0307400391; Fax 0307407000;
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