VERRICELLI E ARGANI...3 lezione

CONTENUTI: verricelli semplici e differenziali, argani

STRUMENTI UTILIZZATI: presentazione multimediale (Microsoft PowerPoint), video proiettore, lavagna luminosa

LUOGO: laboratorio multimediale

DURATA: 2 ore

La lezione si svolge nel laboratorio multimediale, dove è disponibile la postazione PC del docente e il videoproiettore necessari alla presentazione dei contenuti della lezione.

Si procede sostanzialmente come nelle lezioni precedenti facendo visionare alla classe immagini e schemi delle macchine oggetto di trattazione grazie all’utilizzo all’ utilizzo di una presentazione microsoft power point.

Il commento alle immagini da parte del docente integra, chiarisce e guida l’allievo alla comprensione dei contenuti proposti.

Terminata la fase teorico-informativa si ricorderà agli allievi che, nel corso degli ultimi esami di maturità (qui di seguito proposto con risoluzione), si parlò proprio di un verricello….

In questo contesto, lo scopo è essenzialmente quello di aumentare interesse e attenzione alla lezione da parte dei, forse ora più preoccupati, discenti.

Si presenteranno mediante lavagna luminosa alcuni esercizi numerici e applicativi da svolgersi in classe sfruttando l’apporto del docente che muovendosi tra i banchi si renderà disponibile nel guidare gli allievi alla risoluzione degli esercizi proposti.




Il verricello è costituito da un cilindro orizzontale (tamburo) attorno al quale viene avvolta una fune collegata al carico da sollevare (Q), che costituisce ovviamente la resistenza. La forza motrice (F) viene applicata all’estremo di una manovella (b) attaccata al tamburo e in senso tangenziale alla circonferenza descritta dall’impugnatura. Il verricello viene largamente impiegato per il sollevamento di corpi e per il tensionamento di funi (ad esempio, sulle navi a vela).

schema di un verricello semplice



Se r è il raggio del tamburo, la condizione di equilibrio alla rotazione intorno al centro del tamburo è


da cui


ed essendo generalmente b > r risulta F < Q.

Si noti cha il raggio del tamburo non può essere ridotto a valori minimi senza pregiudicare l’avvolgimento della fune che dipende dalla rigidità della stessa e, il braccio (b) non può superare il limite concesso dalla manovrabilità del meccanismo. In pratica un vantaggio intorno a 3 ÷ 4 rappresenta il limite per questo tipo di macchine.

Concettualmente simile al verricello semplice è l’argano, impiegato talvolta quando il carico da sollevare è di una certa entità; l’argano non è altro che un verricello ad asse verticale provvisto di due o quattro bracci di manovra, bracci che, per la particolare disposizione del meccanismo possono assumere dimensioni anche notevoli.

schema di un argano





Nel caso di due bracci la condizione di equilibrio si esprime con:



da cui


mentre se i bracci sono quattro e all’estremità di ognuno di essi agisce una forza di intensità F, si perviene alla relazione:



e ancora...




Un vantaggio molto più sensibile si ottiene con il verricello differenziale costituito da due tamburi, di raggi leggermente diversi, rigidamente collegati fra loro in modo da compiere gli stessi giri al comando di una manovella di braccio “b”; il carico Q è applicato ad una puleggia mobile adagiata sulla fune le cui estremità sono fissate ai due tamburi del verricello.
Per ottenere il sollevamento il verricello deve ruotare in senso tale da avvolgere la fune sul tamburo maggiore e, corrispondentemente, in modo da svolgerla dal tamburo minore.

schema verricello differenziale



Per la ricerca dell’intensità della forza motrice, si applica la condizione di equilibrio alla rotazione intorno al punto 0; considerato che il carico Q grava per metà su ciascuno dei due tratti di fune uscenti dalla puleggia mobile, con le notazioni della figura si ottiene:



da cui, con semplici passaggi matematici



E SE ALL' ESAME DI MATURITA'....

Alcune volte capita.....ed allora è meglio essere pronti e non scoraggiarsi troppo....si, l'anno scorso il tema d' esame proposto ai neo periti meccanici iniziava con " il tamburo di un verricello ad asse orizzontale......"

A tal proposito.....vi rimando a Esame di maturità perito industriale a.s. 2007

...vedere per credere...