PROGRAMMA PREVENTIVO DI TECNOLOGIE MECCANICHE E APPLICAZIONI

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1 IIS MALPIGHI Crevalcore(BO) Classe 4B PAI a.s Docente: CINALLI Vincenzo PROGRAMMA PREVENTIVO DI TECNOLOGIE MECCANICHE E APPLICAZIONI FORMATIVI - tenere un comportamento corretto nei confronti dei compagni e del docente; - eseguire con impegno i compiti assegnati; - prendere correttamente appunti; - raggiungere una capacità di visione interdisciplinare nello studio; - incrementare l autostima degli alunni; - comprensione del fatto che le nozioni teoriche hanno riscontro nella pratica. GENERALI - Ricercare le caratteristiche di sollecitazione con metodo analitico (nel piano); - progettare e verificare correttamente alcuni organi meccanici; - conoscere e saper calcolare la potenza di taglio; - conoscere e saper calcolare il rendimento di una macchina; - conoscere le principali macchine semplici; - conoscere la cinematica e la dinamica dei principali organi di trasmissione; - rappresentare graficamente un ciclo di pneumatica; - riconoscere i singoli componenti dell impianto; - realizzare una sequenza in laboratorio; - dare agli allievi una visione sintetica della tipologia di automatismi; - conoscere i concetti di energia e di trasformazione energetica; - interpretare correttamente i cicli termici; - saper eseguire disegni di particolari meccanici e costruttivi con AUTOCAD; - riconoscere le situazioni di rischio nei luoghi di lavoro e assumere atteggiamenti e comportamenti adeguati per evitare rischi alla propria e all altrui persona; - conoscere, saper applicare e rispettare la normativa vigente.

2 METODO DI LAVORO Il programma inizia con un richiamo sulle unità di misura del S.I. e sulle operazioni con grandezze vettoriali, per giungere a calcolare la risultante e il momento risultante di un sistema di forze; prosegue con lo studio della statica per passare poi allo studio del calcolo delle caratteristiche di sollecitazione, preliminare necessario all attività di verifica e progettazione. Successivamente si affronteranno i moduli sul calcolo della potenza e del rendimento delle macchine, sulle macchine semplici e sugli organi di trasmissione del moto. Infine si concluderà con i moduli sulla pneumatica e sulla termodinamica. Durante le ore di compresenza si affronterà il disegno di particolari meccanici e costruttivi con AUTOCAD e la realizzazione di sequenze pneumatiche in laboratorio. Le lezioni saranno prevalentemente frontali, ma anche interattive aperte al dialogo con gli allievi; si lavorerà anche per gruppi. Presentazione dei moduli con indicazione degli obiettivi da raggiungere. STRUMENTI DI LAVORO - libro di testo consigliato Tecnologie meccaniche e applicazioni Vol.2 di Caligaris, Fava, Tomasello, Pivetta ediz. Hoepli - appunti e fotocopie fornite dal docente - lavagna tradizionale - documentazione tecnica - pannelli e componentistica specifica per la realizzazione del circuito - laboratorio di automazione - stage, visite a fiere ed aziende del settore meccanico. STRUMENTI DI VERIFICA Alla fine di ogni unità didattica verrà fatta una verifica formativa che sarà per lo più orale e valuterà oltre le conoscenze, capacità e competenze raggiunte, anche la capacità di esprimersi utilizzando un linguaggio tecnico semplice ma corretto. Al termine di ogni modulo verranno effettuate una o più verifiche sommative che saranno di tipo scritto (in cui verranno proposti esercizi da risolvere oppure sia del tipo a risposta multipla che a risposta aperta con esercizi da risolvere oppure sequenze da realizzare graficamente) o orale o pratico secondo le caratteristiche del modulo. CRITERI DI VALUTAZIONE Le valutazioni verranno espresse su scala decimale da 1 a 10 con il seguente significato:

3 1 mancano i dati per valutare, la prova non è stata eseguita 2 nessun obiettivo minimo è stato raggiunto 3 quasi nessun obiettivo minimo è stato raggiunto 4 parecchi obiettivi minimi non sono stati raggiunti 5 non tutti gli obiettivi minimi sono stati raggiunti 6 tutti o quasi gli obiettivi minimi sono stati raggiunti 7 parecchi obiettivi sono stati raggiunti, fra cui tutti o quasi quelli minimi 8 quasi tutti gli obiettivi sono stati raggiunti 9 tutti gli obiettivi sono stati raggiunti 10 oltre al fatto che tutti gli obiettivi sono stati raggiunti, l alunno ha dimostrato di aver raggiunto anche obiettivi non programmati. Ogni prova viene misurata con un punteggio che traduce a livello quantitativo il raggiungimento o meno degli obiettivi prefissati per quel modulo. Più specificatamente, ad ogni quesito che compone la prova viene attribuito un valore; la somma di tutti i valori attribuiti ai quesiti dà il punteggio totale; questo punteggio viene in seguito trasformato in voto (in decimi) secondo la tabella di corrispondenza definita nel dipartimento disciplinare (dove è necessario viene attribuito anche il voto intermedio): Punteggio (in centesimi) = P Mancano dati per valutare, la prova non è stata eseguita 1 P P P P P P P <P P Voto (in decimi) Nella programmazione verranno evidenziati in grassetto gli obiettivi minimi. La valutazione finale terrà conto, oltre che delle misurazioni conseguite nelle prove dei vari moduli, anche dell impegno e dell interesse mostrati, della partecipazione e della progressione nell apprendimento.

4 CONTENUTI MODULO 1 STATICA (1 quadrimestre) Prerequisiti: unità di misura del SI, concetto di forza e di momento. - u.d. 1: sistemi di unità di misura - u.d.2: nozioni di trigonometria e triangoli rettangoli - u.d. 3: forze 3.1 generalità; 3.2 composizione di due forze concorrenti, scomposizione di una forza in due complanari, composizione di due forze parallele; 3.3 composizione di più forze complanari( poligono delle forze e poligono funicolare); 3.4 metodo delle proiezioni per il calcolo della risultante di un sistema di forze; 3.5 esercizi. -u.d. 4: momenti e coppie -u.d. 5: corpi vincolati 5.1 generalità; 5.2 equilibrio dei corpi vincolati (equazioni della statica), tipi di vincoli; 5.3 calcolo delle reazioni vincolari in una struttura isostatica; 5.4 esercizi. - saper utilizzare correttamente le unità di misura del SI - saper eseguire operazioni con grandezze vettoriali - saper calcolare le reazioni vincolari in una struttura isostatica. VERIFICHE: 2 verifiche scritte MODULO 2 RESISTENZA DEI MATERIALI (1 quadrimestre) Prerequisiti: saper calcolare le reazioni vincolari in una struttura isostatica -u.d. 1: caratteristiche di sollecitazione (N,T,M) -u.d. 2: ricerca delle caratteristiche di sollecitazione con metodo analitico (nel piano); esercizi

5 -u.d. 3: deformazioni e tensioni interne -u.d. 4: la sicurezza delle costruzioni 4.1 gradi di sicurezza; 4.2 tensione ammissibile; 4.3 tensioni ideali; OBIETTIVO -ricercare le caratteristiche di sollecitazione con metodo analitico (nel piano) VERIFICA: 1 verifica scritta MODULO 3 SOLLECITAZIONI SEMPLICI (1 quadrimestre) Prerequisiti: conoscenza della curva di trazione, del concetto di resistenza meccanica - u.d. 1: forza normale semplice 1.1 generalità; 1.2 trazione; 1.3 compressione; 1.4 progetto e verifica; 1.5 esercizi. - u.d. 2: flessione semplice (retta) 2.1 generalità; 2.2 progetto e verifica; 2.3 esercizi. - u.d. 3: torsione semplice (cenni) 3.1 generalità. - u.d. 4: flessione e taglio (cenni) 4.1 generalità. - conoscere la definizione di sollecitazione di trazione, compressione, flessione, taglio, torsione - saper riconoscere nei casi reali le sollecitazioni semplici - saper risolvere esercizi di progetto e verifica di qualsiasi elemento sottoposto alle sollecitazioni semplici. VERIFICHE: 1 verifica scritta e 1 orale

6 MODULO 4 LAVORO, POTENZA, RENDIMENTO, ENERGIA (1 quadrimestre) Prerequisiti: conoscere l energia cinetica e potenziale. - u.d. 1: lavoro compiuto da una forza 1.1 lavoro motore e lavoro resistente - u.d.2: potenza 2.1 unità di misura 2.2 potenza delle macchine utensili 2.3 relazione tra potenza e forza 2.4 potenza nel moto rotatorio (relazione tra potenza e momento trasmesso) - u.d. 3: rendimento delle macchine - u.d. 4: energia meccanica e principio della conservazione dell energia - u.d. 5: esercizi - saper calcolare il lavoro compiuto da una forza - conoscere la differenza tra lavoro motore e lavoro resistente - conoscere la definizione di potenza - saper calcolare la potenza di taglio per tornio e trapano - saper calcolare la potenza necessaria a svolgere un determinato lavoro e scegliere adeguatamente la macchina - conoscere la definizione di rendimento e saperlo calcolare VERIFICA: 1 verifica scritta o una orale MODULO 5 LE MACCHINE SEMPLICI (2 quadrimestre) Prerequisiti: statica - u.d. 1: caratteristiche generali - u.d.2: la leva 2.1 leva di primo genere 2.2 leva di secondo genere 2.3 leva di terzo genere - u.d. 3: le carrucole e i paranchi 3.1 carrucola fissa 3.2 carrucola mobile

7 3.3 paranco semplice e multiplo - u.d. 4: il verricello e l argano 4.1 il verricello 4.2 l argano - u.d. 5: il piano inclinato e le sue applicazioni 5.1 il piano inclinato 5.2 il cuneo 5.3 la vite - conoscere le principali macchine semplici - conoscere le tipologie di leve - conoscere la carrucola e le sue applicazioni - conoscere il verricello e l argano - conoscere il cuneo e la vite - valutare e definire i sistemi di carico e il vantaggio delle macchine semplici VERIFICA: 1 verifica orale MODULO 6 ORGANI DI TRASMISSIONE DEL MOTO (2 quadrimestre) Prerequisiti: conoscere i moti di traslazione e rotazione, conoscere il concetto di lavoro e di momento - u.d.1: ruote di frizione 1.1 generalità 1.2 rapporto di ingranaggio e di trasmissione - u.d. 2: ruote dentate 2.1 generalità 2.2 ruote dentate cilindriche a denti diritti: elementi della dentatura, dimensionamento di una coppia di ruote dentate, esercizi 2.3 ruote dentate cilindriche a denti elicoidali (cenni) 2.4 ruotismi: generalità - u.d. 3: trasmissione con organi flessibili 3.1 trasmissione con cinghie piatte 3.2 trasmissione con cinghie trapezoidali (cenni)

8 - conoscere il principio di funzionamento delle ruote di frizione - saper calcolare il rapporto di ingranaggio e di trasmissione per ruote di frizione - conoscere il principio di funzionamento delle ruote dentate - conoscere gli elementi delle ruote dentate - saper calcolare il rapporto di ingranaggio e di trasmissione per ruote dentate - saper dimensionare in funzione del modulo una ruota dentata - conoscere i principali tipi di ruotismi - conoscere il principio di funzionamento e l utilizzo di cinghie - conoscere il rapporto di trasmissione delle cinghie VERIFICA: 1verifica orale MODULO 7 PNEUMATICA (2 quadrimestre ) - u.d. 1: elementi di lavoro pneumatici (ripasso) 1.1 attuatori lineari; - u.d. 2: elementi di comando e di pilotaggio pneumatici (ripasso) 2.1 valvole distributrici; 2.2 valvole di controllo della portata; 2.3 valvole di controllo della pressione; 2.5 valvole speciali (temporizzatori). - u.d. 3: circuiti pneumatici elementari (ripasso) 3.1 comando di un cilindro a semplice effetto; 3.2 comando di un cilindro a doppio effetto; 3.3 regolazione della velocità in un cilindro a semplice e doppio effetto. - u.d. 4: elementi di logica pneumatica (ripasso) 4.1 operazioni logiche fondamentali (or, and, yes, not); 4.2 realizzazione pneumatica delle funzioni logiche. - u.d. 5: metodi grafici per lo studio dei comandi automatici (ripasso) 5.1 descrizione del ciclo di lavoro; 5.2 definizione dei segnali di comando; 5.3 diagrammi di moto (diagramma delle fasi); 5.4 studio dei segnali di comando. - u.d. 6: tecnica di comando pneumatico

9 6.1 comandi a logica cablata e comandi programmabili; 6.2 realizzazione dei comandi pneumatici a logica cablata: metodo diretto (semiautomatico, automatico ed emergenza) e metodo della cascata; 6.3 esercitazione in laboratorio. - conoscere la componentistica specifica per la realizzazione del circuito - rappresentare graficamente un ciclo - realizzare una semplice sequenza preimpostata dal docente (con il metodo diretto e con cascata) - riuscire a progettare e realizzare un circuito pneumatico con segnali bloccanti con il metodo della cascata in modo autonomo e critico. VERIFICHE: 1 verifica scritta e 1 pratica MODULO 8 TERMODINAMICA (2 quadrimestre) Prerequisiti: unità di misura, definizione di energia. - u.d. 1: calore e temperatura 1.1 riscaldamento dei corpi 1.2 misura della temperatura 1.3 capacità termica - u.d. 2: trasmissione del calore 2.1 modi di trasmissione del calore 2.2 flusso termico - u.d. 3: combustibili e comburenti 3.1 generalità sulla combustione 3.2 potere calorifico dei combustibili 3.2 fabbisogno di aria 3.4 tipi di combustibili - u.d. 4: termodinamica dei gas 4.1 sistemi termodinamici 4.2 le coordinate termodinamiche 4.3 gas ideale e gas reale - u.d. 5: trasformazioni del gas perfetto

10 5.1 isoterma, isobara, isocora, adiabatica e politropica 5.2 lavoro compiuto da un gas - u.d.6: principi della termodinamica 6.1 primo principio della termodinamica 6.2 secondo principio della termodinamica - u.d. 7: cicli termodinamici 7.1 descrizione di un ciclo termodinamico; 7.2 le macchine termiche e i principi della termodinamica; 7.3 ciclo di Carnot, ciclo Otto e ciclo Diesel. -conoscere le scale di misura delle temperature Kelvin e Celsius; - conoscere i tre modi di trasmissione del calore; - conoscere il processo di combustione; - conoscere le coordinate termodinamiche; - conoscere le leggi che regolano il comportamento di un gas perfetto; - determinare i diversi stati fisici di un gas sottoposto a trasformazione: isoterma, isobara, isocora, adiabatica; - conoscere il significato del primo principio della termodinamica; - conoscere il significato del secondo principio della termodinamica; - conoscere i principali cicli termodinamici e le loro applicazioni; - comprendere la funzione del diagramma T-s; - conoscere le caratteristiche dei cicli Otto e Diesel ideale e reale; - conoscere le differenze tra ciclo ideale e reale; VERIFICHE: 1 verifica scritta e 1 orale MODULO 9 AUTOCAD (1 e 2 quadrimestre) - u.d. 1: introduzione al programma - u.d. 2: comandi principali di disegno 2.1 linea 2.2 polilinea 2.3 arco 2.4 cerchio 2,5 ellisse 2.6poligoni regolari

11 2.7spline - u.d. 3: funzioni di quotatura-campitura ISO - u.d. 4: funzioni snap ad oggetto - u.d.5: comandi 5.1 offset 5.2 taglia 5.3 copia e incolla 5.4 sposta 5.5 specchio 5.6 serie 5.7 scala 5.8 testo - u.d.6: disegno di particolari meccanici e costruttivi -conoscere i comandi principali; - saper leggere un disegno; - saper realizzare disegni di particolari meccanici e costruttivi completi di quotatura. VERIFICHE: 2 verifiche pratiche Crevalcore (Bo), lì CINALLI Vincenzo