Meccanica degli azionamenti - (4 cfu)

Finalità

Il corso intende fornire, con riferimento all'automazione industriale, le informazioni e le metodologie necessarie per scegliere e dimensionare azionamenti industriali.
In particolare, viene affrontato in diverse situazioni il problema della scelta tra una tradizionale soluzione meccanica ed una che utilizzi un moderno azionamento a commutazione elettronica.

Programma

Prima parte: presentazione delle diverse tipologie di azionamenti e principali caratteristiche.
Azionamenti meccanici. Le curve caratteristiche. Accoppiamento diretto motore utilizzatore, moto a regime, funzionamento nei quattro quadranti. Transitori meccanici, stabilità del regime. Dispositivi di avviamento e frenatura. I problemi di avviamento e di frenatura dei motori.
Riduttori di velocità, scelta del rapporto di trasmissione, rendimento. Trasformazione del moto rotatorio in traslatorio e viceversa: soluzioni tipiche. Innesti a frizione. Variatori e cambi di velocita`.
Azionamenti elettrici. Caratteristiche funzionali del motori elettrici. Motore asincrono. Motore CC ad eccitazione serie, parallelo, a magneti permanenti. Motore Brushless. Motore passo passo. Verifica termica, zone di funzionamento. Sensori e trasduttori.
Dispositivi di pilotaggio e di controllo, parte di potenza e parte di controllo, tipi di regolazione effettuabili.
Azionamenti pneumatici. Cilindri pneumatici. Motori pneumatici. Sequenziatore pneumatico.
Azionamenti idraulici. Cilindri oleodinamici. Motori oleodinamici. Servocomandi.

Seconda parte: problematiche d'impiego.
Progettazione del movimento. Il problema della generazione e del controllo del movimento delle macchine. Il problema della determinazione delle leggi di moto. Sincronizzazione dei movimenti e tecniche di controllo digitale. PLC: struttura, moduli componenti, linguaggio di programmazione, esempi di applicazione.
Index Protection e aspetti termici.

Terza parte: esempi applicativi. Valutazione delle prestazioni dei diversi azionamenti in alcune apllicazioni significative:
• macchina per taglio al volo: il problema del recupero dei giochi;
• selezionatrice ponderale: sincronizzazione dei movimenti;
• nastri trasportatori mossi da motori asincroni;

Attività d'esercitazione

Le esercitazioni sono dedicate alla programmazione di azionamenti elettrici e pneumatici in laboratorio.
Le attività di tutorato/ricevimento studenti sono supportate da una mailing list per la condivisione delle spiegazioni e degli esercizi.

Modalità d'esame

Due prove inter annum e una prova finale orale (o un progetto). Ciascuna prova esonera dall'esame orale sulla parte di programma corrispondente.
La partecipazione attiva alle lezioni ed alle altre attività costituisce un ulteriore bonus.

Propedeuticità

Applicazioni industriali elettriche

Testi consigliati

Per gli azionamenti elettrici:
G. LEGNANI, M. TIBONI, R. ADAMINI: "Meccanica degli azionamenti Vol. 1", Progetto Leonardo, Bologna 2002. ISBN: 88-86524-64-1
H. JACK: "Automated Manufacturing Systems with PLCs", disponibile su http://claymore.engineer.gvsu.edu con licenza GPL.

Per le rimanenti parti del corso: appunti del docente.

Testi d'approfondimento

C. MELCHIORRI: "Traiettorie per azionamenti elettrici", Progetto Leonardo, Bologna 2000. ISBN: 88-86524-53-6
H. GROSS (a cura di) "Azionamenti elettrici di avanzamento per macchine utensili", Tecniche nuove, Milano 1990. ISBN: 88-7081-391-6
W. DEPPERT, K. STOLL: "Comandi pneumatici: introduzione ai principi fondamentali", Tecniche Nuove, Milano 1977. ISBN: 88-7081-025-9
G. BOSCA: "Impianti oleodinamici: prevenzione e diagnosi dei guasti", Tecniche nuove, Milano 1988. ISBN: 88-7081-363-0

Ultimo aggiornamento: 12-01-2003

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