ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE Leonardo da Vinci con sez. Commerciale annessa BORGOMANERO (NO) PIANO DI LAVORO. Anno Scolastico

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1 ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE Leonardo da Vinci con sez. Commerciale annessa BORGOMANERO (NO) PIANO DI LAVORO Anno Scolastico Materia: Sistemi e Automazione Industriale Classe: 4 a Meccanici Sez. Data di presentazione: DOCENTE FIRMA DOCENTE FIRMA Ceciliato Valter Pelizzoni Flavio

2 OBIETTIVI D APPRENDIMENTO STANDARD MINIMI IN TERMINI DI CONOSCENZE E DI ABILITÁ: 1) acquisire conoscenza nei campi dell'oleodinamica e pneumatica, soprattutto in relazione all'impiego nel campo degli automatismi e dei servomeccanismi, dei sistemi di controllo programmabili e dei sistemi misti; 2) saper scegliere le macchine elettriche in base alle caratteristiche ed ai parametri di funzionamento. OBIETTIVI TRASVERSALI E RUOLO SPECIFICO DELLA DISCIPLINA NEL LORO RAGGIUNGIMENTO: L'allievo dovrà dimostrare di: 1) aver maturato la tendenza al progressivo arricchimento del bagaglio di conoscenze acquisite; 2) saper interpretare la documentazione tecnica del settore 3) essere in grado di scegliere le attrezzature e la componentistica in relazione alle esigenze dell'area professionale 4) saper valutare le condizioni di impiego dei vari componenti sotto l'aspetto della funzionalità e della sicurezza Essi sono correlati alle seguenti finalità generali: sapersi esprimere e comunicare nel linguaggio specifico della disciplina, saper analizzare la realtà che ci circonda, saper organizzare e collaborare nella esecuzione di un lavoro, saper sviluppare autonomia di giudizio e sapersi verificare e confrontare con gli altri.

3 CONTENUTI PNEUMATICA - Composizione dell aria - Concetto di pressione e unità di misura - Moto dei fluidi nei condotti - Equazione di continuità - Principio di conservazione dell'energia - Equazione di Bernoulli per un fluido ideale e reale - Numero di Reynolds - Moto laminare e turbolento dei fluidi - Perdite di carico distribuite e concentrate nei condotti - Equazione di stato dei gas - Trasformazioni dei gas - Trasformazione isocora, isobara, isoterma, adiabatica e politropica - Calore specifico a volume e pressione costante - Simbologia UNI dei principali componenti pneumatici - Produzione dell aria compressa - Compressori volumetrici e dinamici - Tipi di compressori - Scelta e regolazione dei compressori - Regolazione ad intermittenza e regolazione continua - Caratteristiche del serbatoio - Distribuzione dell aria - Reti di distribuzione in linea, ad anello ed in parallelo - Dimensionamento delle tubazioni - Trattamento dell'aria compressa - Separatori di condensa ed essicatori - Modalità di essicazione dell aria - Umidità dell aria - Trattamento dell aria all utilizzazione - Gruppo FRL: filtro, regolatore di pressione, lubrificatore - Attuatori lineari e rotativi - Cilindri a semplice effetto

4 - Cilindri a doppio effetto - Cilindri a stelo passante - Cilindri tandem - Cilindri speciali - Motori rotativi ad aria compressa - Dimensionamento di un cilindro pneumatico - Forza utile e consumo d'aria dei cilindri - Classificazione delle valvole - Stati di una valvola - Valvole di distribuzione - Elettrovalvole a comando diretto ed indiretto servopilotate - Valvole di regolazione della portata - Regolatore di flusso unidirezionale - Regolazione della velocità dei cilindri - Valvola di non ritorno - Valvole di scarico rapido - Valvole AND ed OR - Temporizzatori pneumatici - Valvola limitatrice di pressione - Valvola di sequenza - Valvola per la creazione di depressioni - Circuiti pneumatici - Descrizione del ciclo di lavoro - Definizione dei segnali di comando - Diagrammi delle fasi e di moto dei circuiti pneumatici - Diagramma dei tempi dei circuiti pneumatici - Diagrammi per cilindri a semplice e doppio effetto con valvola mono e bistabile - Comando manuale di un cilindro a semplice effetto - Comando manuale di un cilindro a doppio effetto - Comando semiautomatico di un cilindro a doppio effetto - Comando automatico di un cilindro a doppio effetto - Comandi particolari dei cilindri - Comandi contemporanei - Circuiti sequenziali con segnali bloccanti - Tecnica del collegamento in cascata

5 - Metodo delle mappe di Karnaugh - Circuiti con più attuatori - Sequenziatore pneumatico OLEODINAMICA - Generalità sulla tecnologia oleodinamica - Confronto tra tecnologia pneumatica ed oleodinamica - Impianto tipico oleodinamico - Gruppo generatore - Gruppo di regolazione - Gruppo attuatori - Azionamento dei cilindri - Azionamento dei cilindri oleodinamici con distributore a centro chiuso - Azionamento dei cilindri oleodinamici con distributore a centro aperto - Azionamento in serie di più cilindri oleodinamici mediante un'unica pompa - Azionamento in parallelo di più cilindri oleodinamici mediante un'unica pompa - Azionamento rigenerativo di più cilindri oleodinamici mediante un'unica pompa - Circuito di sicurezza con rientro automatico dello stelo in caso di sovraccarico - Circuito sequenza serraggio - lavoro - Circuito per accostamento in rapido, lavoro e rientro in lento - Esercitazione dimostrativa di circuiti oleodinamici con cilindri e motore MACCHINE ELETTRICHE - Rappresentazione vettoriale e simbolica delle grandezze alternate sinusoidali - Generalità sui fenomeni elettromagnetici - Grandezze fondamentali dell'elettromagnetismo - Leggi fondamentali dell'elettromagnetismo - Grandezze fondamentali della corrente alternata - Potenza elettrica in alternata - Generalità sui sistemi trifase - Introduzione allo studio delle macchine elettriche

6 - Trasformatore ideale a vuoto - Trasformatore ideale sotto carico - Trasformatore monofase reale - Perdite per isteresi e correnti parassite - Rendimento del trasformatore - Alternatori monofase - Alternatori trifase - Motori asincroni trifase - Generatori di corrente continua: dinamo - Motori a corrente continua - Motori elettrici brushless LABORATORIO - Progetto e assemblaggio di circuiti pneumatici sui banchi prova - Progetto e assemblaggio di circuiti oleodinamici - Analisi dei componenti interni di un circuito oleodinamico METODI DI INSEGNAMENTO APPROCCI DIDATTICI, TIPOLOGIA DI ATTIVITÁ E MODALITÁ DI LAVORO: 1) Lezione frontale per sviluppare gli argomenti teorici 2) Esercitazioni pratiche di laboratorio correlate, quando possibile, con gli argomenti trattati teoricamente 3) Esercitazioni numeriche STRUMENTI DI LAVORO LIBRI DI TESTO: - Sistemi ed Automazione Industriale vol. 2, Gudo Bergamini, Hoepli Editore

7 TESTI DI LETTURA, DI CONSULTAZIONE, DISPENSE, FOTOCOPIE: - Riviste del settore pneumatico - oleodinamico, fotocopie macchine elettriche SUSSIDI AUDIOVISIVI, INFORMATICI E/O LABORATORI (modalità e frequenza d uso): - Uso del laboratorio di automazione con frequenza settimanale e classe suddivisa in gruppi VERIFICA E VALUTAZIONE STRUMENTI PER LA VERIFICA FORMATIVA (controllo in itinere del processo di apprendimento): Verifiche orali ed esercitazioni pratiche, singole o di gruppo, in itinere e senza valutazione, per accertare i progressi nell'apprendimento. STRUMENTI PER LA VERIFICA SOMMATIVA (controllo del profitto scolastico ai fini della valutazione): - prove scritte e/o pratiche; - prove orali; - verifica eventuale del debito formativo. NUMERO DELLE VERIFICHE SOMMATIVE PREVISTE PER OGNI PERIODO: - 3 prove scritte e/o pratiche per quadrimestre; - 4 prove orali (di cui almeno 2 interrogazioni orali); - 1 verifica eventuale del debito formativo. Per la valutazione seguire lo schema allegato.

8 Le valutazioni sommative di fine quadrimestre si baseranno sulla conoscenza e comprensione di più della metà degli argomenti proposti e si fonderanno anche sui seguenti elementi di giudizio: apprendimento: livello di partenza e "attuale"; partecipazione; metodo di studio; impegno e rispetto delle scadenze. ALLEGATO CRITERI SEGUITI PER LA VALUTAZIONE DELLE PROVE Variabile: CONOSCENZA. Indicatori: - contenuti; - argomenti trattati; - principi; - linguaggio, terminologia. Livelli: - nessuna conoscenza o conoscenze gravemente errate voto: conoscenze frammentarie e lacunose voto: 4 - conoscenze carenti e superficiali voto: 5 - conoscenze complete con qualche imperfezione voto: 6 - conoscenze complete ma non approfondite voto: 7 - conoscenze complete e approfondite voto: 8 - conoscenze complete, approfondite e ampliate voto: 9-10 Variabile: COMPRENSIONE. Indicatori: - capacità di cogliere il senso e di interpretare; - ridefinire un concetto; - cogliere implicazioni; - determinare correlazioni; - utilizzare dati o idee contenuti nella informazione. Livelli: - non ha alcuna capacità di comprensione o commette gravi errori v o t o : 1 3

9 commette errori diffusi voto: 4 - commette qualche errore anche nella esecuzione di compiti semplici voto: 5 - sa cogliere il senso e interpretare correttamente i contenuti semplici voto: 6 - sa interpretare e ridefinire un concetto voto: 7 - sa cogliere implicazioni e determinare correlazioni ma è impreciso voto: 8 - sa cogliere implicazioni e determinare correlazioni con precisione v o t o : Variabile: APPLICAZIONE E GENERALIZZAZIONE. Indicatori: - saper applicare le conoscenze in situazioni note; - collegamenti-classificazioni; - argomentazioni (saper dimostrare); - capacità di passare dal particolare all'universale; - attuare astrazioni. Livelli: - non riesce ad applicare le conoscenze minime v o t o : commette gravi errori nell'applicazione voto: 4 - sa applicare le conoscenze in compiti semplici ma commette errori voto: 5 - sa applicare le conoscenze in compiti semplici senza errori voto: 6 - sa applicare i contenuti e le procedure in compiti complessi ma con imprecisioni voto: 7 - sa applicare i contenuti e le procedure in compiti complessi in modo corretto voto: 8 - sa applicare i contenuti e le procedure acquisiti anche in compiti complessi e in modo ottimizzato (procedure migliori) v o t o : ANALISI: 1) non è in grado di effettuare alcuna analisi v o t o : 1 3 2) è in grado di effettuare analisi parziali v o t o : 4 5 3) sa effettuare analisi complete ma non approfondite v o t o : 6 7

10 4) sa effettuare analisi complete e approfondite ma con incertezze v o t o : 8 9 5) è capace di cogliere in modo autonomo gli elementi di un insieme e di stabilire relazioni tra essi voto: 10 - SINTESI: 1) non ha la conoscenza e le capacità operative per effettuare alcuni sintesi v o t o : 1 3 2) è in grado di effettuare una sintesi parziale e imprecisa v o t o : 4 5 3) sa sintetizzare ma con incertezze v o t o : 6 7 4) ha acquisito autonomia nella sintesi che però risulta incompleta v o t o : 8 9 5) sa organizzare in modo completo e autonomo le conoscenze e le capacità operative acquisite voto: 10 - VALUTAZIONE: 1) non è capace di autonomia di giudizio v o t o : 1 3 2) orientato è in grado di effettuare valutazioni non argomentate v o t o : 4 5 3) orientato è in grado di effettuare valutazioni argomentate v o t o : 6 7 4) è in grado di effettuare valutazioni autonome con argomentazioni parziali v o t o : 8 9 5) è capace di valutazioni autonome con argomentazioni esaurienti voto: 10 PAGE pag. PAGE 5 di NUMPAGES 7

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