Terminologia nella meccanica

Scritto da Valerio Rossi Giovedì 05 Novembre 2009

Per capire a fondo la meccanica ed il comportamento di una qualsiasi macchina sono necessarie le basi elemetari della terminologia ingegneristica. Tutta la terminologia viene riferta ai corpi rigidi, quindi corpi indeformabili in grado di muoversi nello spazio.

Il moto relativo tra due corpi rigidi è ottenuto grazie agli elementi cinematici che sono la zona di corpo sagomata in modo tale da consentire al corpo stesso il collegamento ad un altro corpo e, rispetto a questo, il moto relativo. Si definisce quindi una coppia cinematica l'insieme di due corpi collegati attraverso due elementi cinematici, ed è detta multipla quando la coppia è costituita da un insieme di tre o più corpi.

La mobilità di un corpo ha senso solo quando si possa definire in relazione ad un altro corpo, preso come riferimento; possiamo quindi definire il grado di libertà del moto relativo come il numero di parametri indipendenti atti a determinare univocamente il moto relativo tra i due corpi considerati. come il numero di parametri indipendenti atti a determinare univocamente il moto relativo tra i due corpi considerati. Un membro cinematico è un corpo che possiede almeno un elemento cinematico.

Possiamo ora definire la molteplicità di una coppia cinematica come il numero di corpi dell'insieme meno uno, mentre la molteplicità di un membro come il numero dei distinti elementi cinematici appartenenti al membro stesso. Di notevole importanza è anche la classificazione delle coppie cinematiche dovuta a Releaux. Le coppie cinematiche inferiori sono caratterizzate da contatti superficiali in corrispondenza degli elementi cinematici (coppia prismatica, rotoidale, elicoidale, sferica...). Le coppie cinematiche superiori sono caratterizzate, in corrispondenza degli elementi cinematici da contatti lineari e puntiformi (denti con profili coniugati...).

Nella prima classificazione è importante ricordare che il funzionamento del vincolo è dovuto puramente alla geometria degli elementi cinematici, tali coppie sono dette anche in chiusura di forma. Definiamo anche il grado di vincolo come la molteplicità del membro meno il grado di libertà della coppia cinematica. Definiamo in ultimo la differenza formale tra la catena cinematica ed il meccanismo: la catena cinematica è un insieme di membri ciascuno dei quali sia collegato, attraverso elementi cinematici, almeno ad un membro dello stesso insieme il meccanismo è una catena cinematica nella quale un membro, detto telaio, è stato reso fisso.