Libri di Luca Pugi

Questo testo raccoglie il materiale didattico relativo al modulo di Meccanica Applicata per gli Ingegneri Gestionali dell'Università di Firenze. Scopo del testo è quello di rendere fruibili i contenuti di un tradizionale corso di Meccanica Applicata a studenti di varia estrazione con un curriculum multidisciplinare. Gli argomenti trattati sono organizzati in tre parti: 1) Una prima sezione introduce alcuni concetti fondamentali di cinematica, statica e dinamica in cui si è voluto preservare un approccio ampiamente collaudato. 2) Nella seconda parte relativa alle trasmissioni meccaniche, sono introdotti aggiornamenti per quanto riguarda l'uso di rotismi combinatori ed altre tipologie di riduttori utilizzati in meccatronica . 3) Nella Terza parte, sono introdotti alcuni esempi di dinamica di carattere generale (vibrazioni di un sistema ad un grado di libertà, tecnica delle masse di sostituzione, grado di irregolarità di una macchina) con riferimento ad applicazioni note come, ad esempio, il bilanciamento di macchine alternative. Il testo è corredato da esercizi e brevi esempi per aiutare il lettore nella verifica della effettiva comprensione della materia.

Lo scopo del libro è quello di fornire una base di conoscenze interdisciplinari relative a meccatronica, sistemi di azionamento, meccanica della locomozione. Tali conoscenze sono contestualizzate rispetto a diversi ambiti applicativi (ferroviario, stradale ed in misura minore, marino). Il testo segue un ordine di esposizione che favorisce una graduale introduzione alla materia: dopo aver introdotto alcune nozioni di meccanica della locomozione con riferimento alla applicazione ferroviaria, vengono spiegate le principali tecnologie utilizzate per la trazione elettrica. L'esposizione segue un ordine storico anticipando la descrizione dei sistemi di trazione di più semplice concezione rispetto a soluzioni più moderne e tecnologicamente complesse. Per quanto riguarda la trazione stradale, vengono descritte le principali tecnologie utilizzate per lo sviluppo di soluzioni elettriche ed ibride. In una terza sezione vengono introdotti anche alcuni concetti relativi al dimensionamento di sistemi di propulsione elettrica per applicazioni marine con particolare riferimento all'applicazione a veicoli autonomi. In tutte le sezioni si cerca di evidenziare aspetti comuni ed interdisciplinari (relativi, ad esempio, al controllo di macchine elettriche) rispetto a vincoli e caratteristiche specifiche dell'applicazione.

Questo testo raccoglie parte del materiale didattico utilizzato nei corsi di Meccanica Applicata e Meccatronica svolti presso la Facoltà di Ingegneria di Firenze. Esigenza comune di questi corsi era la necessità di fornire allo studente nozioni minime relative al funzionamento ed alla modellazione di alcuni dei più comuni sistemi di azionamento utilizzati in robotica, automazione e trazione di veicoli. Gli argomenti trattati sono un sotto-insieme di quella disciplina che dagli anni '70 in poi viene definita meccatronica. In particolare sono inserite nozioni utili alla comprensione del funzionamento ed alla modellazione di alcune tipologie di attuatori elettrici, oleodinamici e pneumatici comunemente utilizzati in automazione. Alcune nozioni introduttive relative a meccanica delle trasmissioni, sensoristica, ed elettronica industriale sono inserite a complemento. In questa seconda edizione del 2015 alcune parti sono state emendate ed ampliate con particolare riferimento alla necessità di aggiornare il testo rispetto ai contenuti del corso. Trattandosi delle prime edizioni di un testo prodotto a partire da materiale didattico eterogeneo gli autori desiderano ringraziare tutti coloro che vorranno segnalare sviste ed inesattezze sicuramente presenti anche in questa seconda edizione che risulta ampliata rispetto alla precedente di oltre 100 pagine.

Ecco alcuni argomenti fondamentali della meccanica del veicolo. Cinematica: la cinematica del veicolo riguarda lo studio del movimento dei veicoli senza considerare le forze che lo generano. Gli argomenti principali includono la descrizione del movimento (posizione, velocità, accelerazione), il sistema di coordinate, la traiettoria e la curvatura del percorso. Dinamica: la dinamica del veicolo si occupa delle forze che agiscono su un veicolo e del loro effetto sul suo movimento. Questi includono il peso del veicolo, la forza di trazione, la resistenza dell'aria, la forza di attrito e altre forze che possono influenzare la velocità e l'accelerazione del veicolo. Sospensioni: le sospensioni sono i componenti che collegano il telaio del veicolo alle ruote. Lo scopo delle sospensioni è di assorbire le irregolarità della strada per garantire una guida più confortevole e stabile. Gli elementi principali delle sospensioni includono molle, ammortizzatori e bracci di controllo. Sterzo: il sistema di sterzo controlla la direzione del veicolo. Comprende componenti come il volante, il meccanismo di sterzo, le ruote anteriori e il sistema di sospensione correlato. La geometria dello sterzo è un aspetto importante da considerare per garantire una risposta precisa e sicura del veicolo. Freni: il sistema di frenatura è fondamentale per la sicurezza dei veicoli. Comprende i freni a disco o a tamburo, i tubi e i circuiti idraulici, nonché i dispositivi di controllo come il servofreno e l'ABS (sistema antibloccaggio). Trasmissione: la trasmissione si riferisce al meccanismo che trasferisce la potenza generata dal motore alle ruote per il movimento del veicolo. Ciò può essere realizzato attraverso una trasmissione manuale o automatica, e possono essere presenti anche differenziali per il controllo della distribuzione di coppia alle ruote. Questi sono solo alcuni degli argomenti principali trattati nella meccanica del veicolo. La disciplina è complessa e coinvolge anche altre tematiche come l'aerodinamica, l'ergonomia, l'efficienza energetica e la sicurezza dei veicoli.