06-08-2025 - Mechanics - Study of Machines [EN]-[IT]

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ENGLISH

06-08-2025 - Mechanics - Study of Machines [EN]-[IT]
With this post, I would like to provide a brief introduction to the topic in question.
(code notes: X_98)

Study of Machines

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Introduction
In applied mechanics, the study of machines corresponds to the analysis of motion and forces in mechanical systems. The goal of the study of machines is to understand how motion or a force applied to one part is transmitted to others.

Problems in Applied Mechanics

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In the field of applied mechanics, typical problems fall into two fundamental categories:
1-Analysis problems
Technically, this means that given the mechanism and the time equation of one or more members, mechanism analysis consists of determining the law of motion of the points of each member and the forces and torques acting on the various members.
2-Synthesis problems
Synthesis consists of creating a mechanism that satisfies the design specifications, i.e., the initial requirements.

Analysis of a Mechanism
In applied mechanics, the analysis of a mechanism is performed in a predetermined manner.
-1-
Data relating to the mechanism itself is collected and the time equation for one of its members is derived.
-2-
The laws of motion of each member are determined by recording position, velocity, and acceleration.
Then the forces and torques acting on each member are found.

Kinematic and Dynamic Study

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In applied mechanics, kinematic and dynamic study are two complementary approaches to analyzing the behavior of mechanisms.
Kinematics
The study of motion without considering the forces that produce it;
generally, the hypothesis of rigid bodies and ineffective masses is assumed.
Dynamics
The study of the transmission of motion under the action of applied forces.

We can summarize as follows. The kinematic study describes "how it moves," while the dynamic study explains "why it moves the way it does" and "what forces are involved." Both studies are useful for a complete design.

Note:
The kinematic study is called direct if, starting from knowledge of the motors' motion, the machine's output motion is calculated.
The kinematic study is called inverse if, starting from knowledge of the machine's output motion, the motors' motion is calculated.

Motion

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In applied mechanics, motion is the change in position of a body over time, relative to a reference frame. It is usually described in terms of position, velocity, and acceleration.
Steady-state motion is called uniform or absolute if the rate of motion of all members remains constant over any time interval.
Cyclic motion is called intermittent if during each cycle it stops for a finite interval.

Conclusions
The study of machines in applied mechanics integrates kinetics and dynamics, optimizes the energy supplied, optimizes efficiency, and, above all, makes a design functional.

Question
Did you know that the first studies in applied mechanics date back long before the subject was introduced into universities? Did you know that Archimedes, Leonardo da Vinci, and Galileo Galilei made essential contributions to the practical application of mechanics?

ITALIAN

06-08-2025 - Meccanica - Studio delle macchine [EN]-[IT]
Con questo post vorrei dare una breve istruzione a riguardo dell’argomento citato in oggetto
(code notes: X_98)

Studio delle macchine

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Introduzine
In meccanica applicata lo studio delle macchine corrisponde all'analisi del movimento e delle forze nei sistemi meccanici. L'obiettivo dello studio delle macchine è quello di comprendere come un moto o una forza applicata a una parte si trasmette alle altre.

I problemi in meccanica applicata

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Nell'ambito della meccanica applicata alle macchine i problemi tipici sono di due tipologie fondamentali:
1-Problemi di analisi
Tecnicamente questo significa che dato il meccanismo e l’equazione oraria di uno o più membri, l’analisi dei meccanismi consiste nel determinare la legge del moto dei punti di ogni membro e le forze e coppie agenti sui vari membri.
2-Problemi di sintesi
La sintesi consiste nel creare il meccanismo che soddisfi le specifiche di progetto, ovvero i requisiti di partenza.

Analisi di un meccanismo
In meccanica applicata l'analisi di un meccanismo si esegue in un modo prestabilito.
-1-
Si raccolgono i dati relativi al meccanismo stesso e si ricava l'equazione oraria di un suo membro.
-2-
Si determinano le leggi del moto di ogni suo membro rilevando posizione, velocità e accelerazione.
Poi si procede con il trovare le forze e le coppie agenti su ogni membro.

Studio cinematico e dinamico

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In meccanica applicata lo studio cinematico e dinamico sono due approcci complementari per analizzare il comportamento dei meccanismi.
Cinematica
studio del movimento senza tener conto delle forze che lo producono;
in genere si assume l’ipotesi dei corpi rigidi e le masse ininfluenti.
Dinamica
studio della trasmissione del movimento sotto l’azione delle forze applicate.

Possiamo riassumere come segue. Lo studio cinematico descrive "come si muove", mentre lo studio dinamico spiega "perché si muove così" e "quali forze sono coinvolte", entrambi gli studi sono utili per eseguire la progettazione in maniera completa.

Note:
Lo studio cinematico viene detto diretto se a partire dalla conoscenza del moto dei motori, viene calcolato il movimento in uscita della macchina.
Lo studio cinematico viene detto inverso se a partire dalla conoscenza del movimento in uscita della macchina, viene calcolato il moto dei motori.

Il moto

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In meccanica applicata, il moto è il cambiamento di posizione di un corpo nel tempo, rispetto a un sistema di riferimento. Solitamente viene descritto in termini posizione, velocità e accelerazione.
Il moto a regime si dice uniforme o assoluto se l'atto di moto di tutti i membri si mantiene costante in qualunque intervallo di tempo.
Il regime di moto ciclico si dice intermittente se durante ogni ciclo si arresta per un intervallo di tempo finito.

Conclusioni
Lo studio delle macchine in meccanica applicata integra cinetica e dinamica, va ad ottimizzare l'energia fornita, ottimizza il rendimento e, soprattutto, rende un progetto funzionale.

Domanda
Sapevate che i primi studi di meccanica applicata risalgono a molto tempo prima dell’introduzione di questa materia nelle università? Lo sapevate che Archimede, Leonardo Da Vinci e Galileo Galilei hanno fornito dei contributi essenziali all’applicazione pratica della meccanica?

THE END