Manuale di meccanica

2095 Pages·2010·72.538 MB·Italian

by  Stefano Fava (editor), Carlo Tomasello (editor), Luigi Caligaris (editor);

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MERCIO (vendita e altri atti di disposizione vietati:
art. 17, c. 2, I. 633/1941), esente da I.V.A. (DPR
26.10.1972, art. 2, lett. d) ed esente da bolla di
accompagnamento (DPR 6.10.1978, n.627, art.4, n.6.
MANUALE DI
MECCANICA

a cura di
LUIGI CALIGARIS - STEFANO FAVA - CARLO TOMASELLO
MANUALE DI
MECCANICA
Matematica - Informatica - Fisica tecnica
Chimica - Disegno tecnico - Tecnologia dei materiali
Tecnologia meccanica - Meccanica - Costruzione di macchine
Meccanica dell’auto - Elettrotecnica ed Elettronica
Sistemi automatici - Controllo e regolazione automatica
Sensori e trasduttori - Robotica industriale
Termotecnica - Macchine a fluido
Organizzazione industriale - Antinfortunistica
EDITORE ULRICO HOEPLI MILANO
Copyright © Ulrico Hoepli Editore S.p.A., 2006
Via Hoepli 5, 20121 Milano (Italy)
tel. [phone] - fax [phone]
e-mail [email protected]
www.hoepli.it
Tutti i diritti sono riservati a norma di legge
e a norma delle convenzioni internazionali
ISBN 9 78-88-203-2901-3
Ristampa:
8 7 6 5 2008 2009 2010 2011
Redazione: Studio Parole, Milano
Correzione bozze: Katia Cicuto, Cristina Giannella
Stampa: L.E.G.O. S.p.A., Stabilimento di Lavis (Trento)
Printed in Italy
Indice
(Ogni sezione è preceduta dall’indice dettagliato e termina con la bibliografia)
PREFAZIONE
SEZIONE A - MATEMATICA
1 Tabelle e unità di misura ......................................................................................... 3
2 Geometria euclidea ................................................................................................. 6
3 Trigonometria ......................................................................................................... 8
4 Aritmetica e algebra ................................................................................................ 12
5 Algebra lineare, vettori e matrici ............................................................................ 25
6 Analisi ..................................................................................................................... 38
7 Geometria analitica ................................................................................................. 56
8 Analisi statistica ...................................................................................................... 62
9 Analisi previsionale ................................................................................................ 71
10 Calcolo combinatorio ............................................................................................. 81
SEZIONE B - INFORMATICA
1 Generalità ................................................................................................................ 2
2 Sistemi operativi ..................................................................................................... 15
3 Programmi di lavoro ............................................................................................... 22
4 Attività comuni di office automation ...................................................................... 41
5 Disegno assistito - CAD ......................................................................................... 50
6 Modellazioe solida - solidworks ............................................................................. 81
SEZIONE C - FISICA TECNICA
1 Illuminotecnica ....................................................................................................... 2
2 Fisica atomica ......................................................................................................... 23
3 Fisica nucleare ........................................................................................................ 39
4 Acustica tecnica ...................................................................................................... 44
SEZIONE D - CHIMICA
1 Introduzione ............................................................................................................ 2
2 Struttura e trasformazioni della materia ................................................................. 13
3 Governo delle reazioni chimiche ............................................................................ 22
4 Chimica inorganica e descrittiva ............................................................................. 32
5 Principi generali di chimica organica ..................................................................... 34
SEZIONE E - DISEGNO TECNICO
1 Introduzione ............................................................................................................ 2
2 Rappresentazione della forma ................................................................................ 11
3 Quotatura nel disegno tecnico ................................................................................ 24
4 Rugosità .................................................................................................................. 36
5 Zigrinature .............................................................................................................. 41
6 Tolleranze dimensionali ISO .................................................................................. 44
7 Tolleranze geometriche ISO ................................................................................... 58
SEZIONE F - TECNOLOGIA DEI MATERIALI
1 Metrologia .............................................................................................................. 4
2 Prove meccaniche sui materiali .............................................................................. 38
3 Diagrammi di equilibrio ......................................................................................... 74
4 Siderurgia ................................................................................................................ 87
5 Leghe ferro-carbonio .............................................................................................. 99
6 Acciai ...................................................................................................................... 102
7 Ghise ....................................................................................................................... 124
8 Trattamenti termici degli acciai .............................................................................. 129
9 Trattamenti termochimci degli acciai ..................................................................... 140
10 Trattamenti termomeccanici degli acciai ................................................................ 144
11 Trattamenti termici delle ghise ............................................................................... 144
12 Alluminio e sue leghe ............................................................................................. 146
13 Magnesio e sue leghe .............................................................................................. 151
14 Rame e sue leghe .................................................................................................... 152
15 Metalli bianchi antifrizione .................................................................................... 158
16 Usura dei materiali .................................................................................................. 158
17 Corrosione dei metalli ............................................................................................ 162
18 Materiali sinterizzati ............................................................................................... 168
19 Fonderia .................................................................................................................. 175
SEZIONE G - TECNOLOGIA MECCANICA
1 Teoria del taglio dei metalli .................................................................................... 4
2 Utensili..................................................................................................................... 33
3 Trapani .................................................................................................................... 38
4 Torni ........................................................................................................................ 46
5 Fresatrici ................................................................................................................. 63
6 Alesatrici ................................................................................................................. 80
7 Dentatrici ................................................................................................................ 82
8 Limatrici ................................................................................................................. 90
9 Piallatrici ................................................................................................................. 92
10 Stozzatrici ............................................................................................................... 93
11 Brocciatrici ............................................................................................................. 94
12 Filettatrici ................................................................................................................ 96
13 Taglio meccanico dei metalli .................................................................................. 98
14 Rettificatrici ............................................................................................................ 102
15 Levigatrici e lappatrici ............................................................................................ 111
16 Elettroerosione ........................................................................................................ 112
17 Macchine a ultrasuoni ............................................................................................. 115
18 Lavorazioni con fascio elettronico .......................................................................... 116
19 Lavorazioni con il laser ........................................................................................... 117
20 Lavorazioni ad alta velocità di taglio ...................................................................... 118
21 Macchine a controllo numerico .............................................................................. 125
22 Lavorazioni per deformazione plastica ................................................................... 157
23 Materie plastiche ..................................................................................................... 185
SEZIONE H - MECCANICA
1 Statica ..................................................................................................................... 3
2 Cinematica del punto .............................................................................................. 22
3 Cinematica dei corpi ............................................................................................... 25
4 Dinamica del punto ................................................................................................. 28
5 Dinamica del corpo rotante ..................................................................................... 32
6 Resistenze passive ................................................................................................... 37
7 Meccanica delle macchine ...................................................................................... 43
8 Resistenza dei materiali .......................................................................................... 47
9 Sollecitazioni semplici ............................................................................................ 77
10 Caratteristiche geometriche, valori statici dei profilati ........................................... 105
11 Sollecitazioni composte .......................................................................................... 129
12 Travi inflesse ........................................................................................................... 154
13 Travature reticolari .................................................................................................. 185
SEZIONE I - COSTRUZIONE DI MACCHINE
1 Organi di collegamento filettati .............................................................................. 4
2 Organi di collegamento non filettati ....................................................................... 27
3 Collegamenti fissi ................................................................................................... 44
4 Giunti di trasmissione ............................................................................................. 68
5 Innesti ..................................................................................................................... 77
6 Assi e alberi ............................................................................................................ 83
7 Cuscinetti ................................................................................................................ 88
8 Guarnizioni e tenute ................................................................................................ 116
9 Ruote dentate .......................................................................................................... 121
10 Trasmissioni con cinghie ........................................................................................ 153
11 Catene di trasmissione ............................................................................................ 172
12 Bielle, manovelle e volani ...................................................................................... 175
13 Molle ....................................................................................................................... 189
14 Camme, eccentrici e arpionismi ............................................................................. 197
15 Tubi e recipienti in pressione .................................................................................. 200
16 Apparecchi di sollevamento .................................................................................... 202
SEZIONE K - MECCANICA DELL’AUTO
1 Introduzione ............................................................................................................ 2
2 La carrozzeria ......................................................................................................... 3
3 L’autotelaio ............................................................................................................. 7
4 La trasmissione del moto ........................................................................................ 20
5 Il motore e le trazioni alternative ............................................................................ 31
6 Equipaggiamento elettrico e accessori ................................................................... 34
7 Trazione stradale ..................................................................................................... 40
SEZIONE L - ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA
1 Elettrostatica ........................................................................................................... 3
2 Correnti continue e circuiti elettrici ........................................................................ 9
3 Magnetismo ed elettromagnetismo ......................................................................... 23
4 Circuiti in corrente alternata ................................................................................... 33
5 Sistemi trifase ......................................................................................................... 41
6 Strumenti di misura ................................................................................................ 45
7 Macchine elettriche ................................................................................................. 51
8 Impianti elettrici ..................................................................................................... 70
9 Semiconduttori e giunzioni pn ................................................................................ 77
10 Diodi a semiconduttori ........................................................................................... 80
11 Transistor ................................................................................................................ 86
12 Dispositivi di potenza ............................................................................................. 101
13 Amplificatori operazionali ...................................................................................... 106
14 Oscillatori ............................................................................................................... 118
SEZIONE M- SISTEMI AUTOMATICI
1 Sistemi di numerazione .......................................................................................... 2
2 Algebra di boole ..................................................................................................... 10
3 Elementi di pneumatica .......................................................................................... 21
4 Elementi di elettropneumatica ................................................................................ 60
5 Elementi di oleodinamica ....................................................................................... 64
6 Controllori programmabili ...................................................................................... 77
SEZIONE N - CONTROLLO E REGOLAZIONE AUTOMATICA
1 Sistemi e controllo .................................................................................................. 2
2 Strumenti matematici .............................................................................................. 20
3 Analisi nel dominio del tempo ................................................................................ 34
4 Analisi armonica ..................................................................................................... 45
5 Progetto di sistemi di controllo retroazionati ......................................................... 60
SEZIONE O - SENSORI E TRASDUTTORI
1 Generalità su sensori e trasduttori .......................................................................... 3
2 Controllo della posizione lineare e angolare .......................................................... 6
3 Controllo di presenza e di prossimità ..................................................................... 13
4 Controllo delle vibrazioni ....................................................................................... 17
5 Controllo di peso e deformazione ........................................................................... 17
6 Controllo della velocità ........................................................................................... 19
7 Controllo del livello ................................................................................................ 20
8 Controllo di portata ................................................................................................. 21
9 Controllo della pressione ........................................................................................ 22
10 Controllo di temperatura ......................................................................................... 23
11 Controllo dell’umidità ............................................................................................ 25
12 Controllo del rumore .............................................................................................. 25
13 Controllo di acidità e alcalinità ............................................................................... 26
14 Sensori e trasduttori intelligenti .............................................................................. 26
SEZIONE P - ROBOTICA INDUSTRIALE
1 Automazione e robotica .......................................................................................... 3
2 Struttura meccanica dei robot ................................................................................. 8
3 Organi di presa ........................................................................................................ 16
4 Capacità sensoriali nei robot ................................................................................... 20
5 Programmazione dei robot ...................................................................................... 25
6 Applicazioni dei robot ............................................................................................ 31
7 Sistemi di azionamento ........................................................................................... 36
8 Cinematica dei robot ............................................................................................... 38
9 Schede tecniche di robot ......................................................................................... 55
SEZIONE Q - TERMOTECNICA
1 I principi della termodinamica ................................................................................ 3
2 Le trasformazioni .................................................................................................... 7
3 Il lavoro e l’entalpia ................................................................................................ 13
4 Relazioni fra grandezze termodinamiche ............................................................... 15
5 Le macchine termiche ............................................................................................. 21
6 I sistemi chiusi: cicli termodinamici ....................................................................... 24
7 Il sistema aperto ...................................................................................................... 32
8 Il lavoro e il II principio della termodinamica ........................................................ 35
9 Il rendimento exergetico ......................................................................................... 37
10 Trasmissione del calore .......................................................................................... 40
11 Impianti di climatizzazione .................................................................................... 59
SEZIONE R - MACCHINE A FLUIDO
1 Idraulica .................................................................................................................. 3
2 Macchine idrauliche ............................................................................................... 28
3 Impianti idraulici .................................................................................................... 51
4 Calore e combustibili .............................................................................................. 59
5 Turbine a gas ........................................................................................................... 77
6 Motori endotermici alternativi ................................................................................ 91
7 Impianti e macchine a vapore ................................................................................. 110
8 Compressori e ventilatori ........................................................................................ 124
SEZIONE S - ORGANIZZAZIONE INDUSTRIALE
1 Tempi e metodi ....................................................................................................... 2
2 Strutture aziendali e organizzative .......................................................................... 11
3 Processi produttivi. Il lay-out ................................................................................. 17
4 Cicli di lavorazione ................................................................................................. 25
5 Attrezzature di produzione ..................................................................................... 40
6 Tecniche di programmazione reticolari .................................................................. 60
7 Qualità .................................................................................................................... 66
8 Magazzini ............................................................................................................... 94
9 Trasporti .................................................................................................................. 95
SEZIONE T - ANTINFORTUNISTICA
1 Elementi di sicurezza e prevenzione ....................................................................... 3
2 La legislazione antinfortunistica ............................................................................. 8
3 Impatto ambientale e sistemi di gestione della sicurezza ....................................... 13
4 La gestione aziendale del sistema sicurezza ........................................................... 16
5 Direttiva macchine .................................................................................................. 26
6 L’antinfortunistica nelle lavorazioni e nelle macchine ........................................... 30
7 Il rischio elettrico .................................................................................................... 35
8 Il rischio incendio ................................................................................................... 39
9 Il rischio rumore ..................................................................................................... 47
10 Il rischio da movimentazione manuale dei carichi ................................................. 49
11 Il rischio chimico .................................................................................................... 50
12 Il trasporto delle merci pericolose .......................................................................... 55
INDICE ANALITICO PER SEZIONI