Modulo I: macchine frigorigene
PIETRO MOCCIARO
3. CONTROLLI NON DISTRUTTIVI DIFETTOLOGIA
• Difetti e discontinuità di produzione
• Difetti e discontinuità di esercizio METODI DI PROVA
• Liquidi penetranti
• Magnetoscopia
• Radiografia
• Gammagrafia
• Metodo ultrasonoro
• Metodo visivo
• Metodo delle correnti indotte ARGOMENTI DI OFFICINA A DISTANZA:
PROGRAMMAZIONE ISO MACCHINE UTENSILI CONTROLLO NUMERICO
• Esecuzioni di programmi ISO per macchine CN
• Nozioni di base per l’utilizzo del software Sinutrain
Vobarno, 15/05/2020 I docenti
Stefano Francinelli Pietro Mocciaro
IIS di Valle Sabbia “Perlasca” - Classe 5 ME- a.s. 2019/20 Disciplina: Meccanica, macchine ed energia
Docente: Prof. Massimo Persico / Codocente: Prof. Lorenzoni Libero N. ore settimanali in presenza: 5 (di cui 2 di laboratorio/codocenza) Media n. ore settimanali a distanza: 3 (di cui 2 di laboratorio/codocenza)
Tipologie di intervento e valutazione:
• modalità in presenza: X orale X scritto □ grafico X pratico
• modalità a distanza: X orale X scritto □ grafico □ pratico
Metodologia didattica e strumenti Modalità in presenza
Con l’approccio comunicativo sono stati stimolati la riflessione e l'intervento propositivo degli studenti (comunicazione ascendente), al fine di attivare un vero e proprio dibattito, che inducesse i discenti ad ostentare le conoscenze e le competenze acquisite (comunicazione circolare).
Quando possibile, si è preferito usare un approccio cognitivo di tipo induttivo, muovendo da un esempio concreto, seguito da un “percorso per problemi” (domande riflessive), che stimolasse la curiosità e la riflessione. In questa fase è stato fondamentale coordinare il dialogo, onde evitare che si uscisse dal tema, ed è stata particolarmente curata l’osservazione dei singoli discenti al fine di cogliere gli stati emotivi, dando maggiore enfasi agli argomenti di maggior consenso che stimolassero la partecipazione (approccio relazionale).
Le tecniche didattiche utilizzate per conseguire gli obiettivi suddetti sono state:
• lezione frontale • lezione interattiva • problem solving • lavori di gruppo
Sono stati impiegati gli strumenti didattici tradizionali e tecnologicamente innovativi, disponibili. In particolare si citano:
• libri di testo: G. Anzalone, G. Brafa Musicoro, P Bassignana “Corso di meccanica macchine ed energia”, vol. 2 e 3, ed. Hoepli.
• libri, riviste e documentazione in genere • lavagna
• manuali tecnici e cataloghi dei costruttori • personal computer
• audiovisivi
• gruppo classe con Telegram
Particolare importanza è stata data, ovviamente, al libro di testo, che ha rappresentato sempre un riferimento per gli studenti. Per gli esercizi sono stati utilizzati anche altri libri, al fine di rendere più completa possibile la casistica. Il manuale di meccanica, il cui acquisto è stato consigliato dallo stesso
docente, è stato utilizzato in ogni attività: dalla lezione teorica alle esercitazioni pratiche. Riguardo queste ultime occorre precisare che, molto spazio è stato dato al lavoro di gruppo. L'uso del gruppo classe su social network Telegram, ha consentito agli studenti di dibattere su argomenti tecnici, principalmente innovativi, proposti dal docente e da loro stessi.
Si è cercato di stabilire raccordi possibili con le altre materie tecniche, al fine di conferire un adeguato carattere interdisciplinare al corso.
Modalità a distanza
La programmazione non ha mantenuto rigidamente tutti gli obiettivi fissati ad inizio anno, ma è stata rimodulata: l’azione didattica si è concentrata sui nuclei fondanti ed essenziali della disciplina.
La video lezione sincrona è stata impostata in modo da favorire l’interazione con gli studenti, il dialogo e il confronto continuo; inoltre, al fine di agevolarne la fruizione, spesso sono stati forniti agli studenti materiali esplicativi, come video, presentazioni multimediali e siti internet.
Per le lezioni in modalità asincrona, da un lato sono state assegnate esercitazioni e attività individuali calibrate, successivamente corrette e restituite tramite le piattaforme istituzionali; dall’altro si è proceduto adottando la metodologia della flipped lesson, in modo anche collaborativo: a partire dai testi ed esempi di prove d’esame, è stata chiesta la risoluzione di progetti e la realizzazione di semplici elaborati, poi revisionati e discussi in modalità sincrona.
Materiali e strumenti utilizzati
• Tavoletta grafica, usata come lavagna digitale e per la produzione d’appunti.
• Testi digitali, appunti, schemi, video, immagini.
• Canali istituzionali per la condivisione di materiale didattico, per la ricezione degli elaborati svolti dagli studenti e per lo svolgimento delle video lezioni: Classeviva e le applicazioni di Microsoft Office 365 (Teams, Outlook, Forms, Word…)
Criteri e strumenti di valutazione Modalità in presenza
La valutazione formativa è stata condotta mediante domande orali e, occasionalmente, mediante domande scritte durante la lezione, con lo scopo di verificare la partecipazione in classe, il livello di comprensione e la capacità di analisi, di riflessione e di rielaborazione personale. Si è inoltre tenuto conto della puntualità nello svolgimento dei compiti assegnati, degli interventi pertinenti durante le lezioni e degli atteggiamenti collaborativi durante l’attività didattica.
La valutazione sommativa è stata effettuata con le seguenti modalità:
Teoria: tre verifiche orali o scritte nel primo periodo e solo una scritta nel secondo periodo, a causa dell’interruzione delle lezioni in presenza. Nell’ottica di sviluppare abilità e competenze, sono stati somministrati semplici progetti, estrapolati anche da temi ed esempi di prove d’esame e colloqui mirati più al problem solving, che alla ripetizione mnemonica degli argomenti di teoria.
Pratico: due verifiche scritte nel primo periodo e solo una nel secondo periodo, a causa
dell’interruzione delle lezioni in presenza, a partire dalle tipologie proposte dall’Esame di Stato.
Modalità a distanza
La valutazione formativa, documentata tramite i canali istituzionali e costante, è stata condotta tenendo conto della partecipazione attiva e puntuale alle attività a distanza, e della regolarità e del grado di approfondimento nello svolgimento dei compiti assegnati; inoltre, è stata anche effettuata mediante una verifica orale, una verifica pratica e una scritta, attraverso la piattaforma Teams di Office 365.
Attività di recupero Modalità in presenza
L’attività di studio per il recupero è stata guidata dall’insegnante che ha rimarcato i nuclei fondamentali su cui focalizzarsi. È stata adottata la modalità “recupero in classe per gruppi”. Si sono effettuati esercitazioni scritte individuali e in gruppo e compiti individualizzati assegnati per casa, seguendo in particolare il metodo della correzione e della riscrittura. Tutti gli studenti interessati hanno sostenuto una prova d’accertamento scritta.
Modalità a distanza
Sono state svolte azioni di rinforzo e di ripasso per facilitare il recupero dei debiti, relativi al primo semestre, per gli studenti che hanno conseguito una valutazione insufficiente nella prova d’accertamento, svolta in presenza.
Livello raggiunto dalla classe, in termini di partecipazione, interesse e impegno Modalità in presenza
La classe (composta dagli otto studenti dell’articolazione energia) ha partecipato in modo abbastanza soddisfacente alle attività didattiche. Nel primo trimestre la maggioranza degli studenti ha avuto un atteggiamento sufficientemente partecipe alle lezioni ma insufficiente applicazione nello studio a casa. La relazione instaurata con tutti gli studenti è stata all’impronta della correttezza reciproca e adeguata al contesto formativo.
Modalità a distanza
Si è evidenziata una partecipazione abbastanza buona, sia alle video lezioni sia alle varie attività proposte; solo qualche studente, a volte, ha dovuto essere sollecitato a rispettare le consegne.
Nonostante si siano verificati di tanto in tanto problemi di connessione, gli studenti sono riusciti a seguire con costanza, dimostrando una certa maturità, discreto impegno e senso di responsabilità.
Obiettivi raggiunti dalla classe
Gli obiettivi raggiunti sono quelli previsti dal piano di programmazione annuale.
Conoscenze
conoscere gli elementi meccanici normalizzati ed il loro campo d'impiego
conoscere le problematiche inerenti all'equilibrio dei corpi liberi e vincolati, alla dinamica dei corpi, alla resistenza dei materiali
conoscere le problematiche inerenti i meccanismi per la trasmissione del moto e la regolazione delle macchine
conoscere le principali caratteristiche dei vari tipi di macchine, con particolare riguardo: ai criteri di scelta, ai problemi d'installazione e di funzionamento
Abilità
saper dimensionare e verificare semplici strutture, organi di macchine ed i meccanismi più diffusi saper utilizzare i manuali tecnici e i data-sheets dei costruttori
saper schematizzare i problemi ed impostare correttamente i calcoli dimensionali
In particolare solo tre studenti hanno raggiunto in modo soddisfacente le suddette conoscenze e abilità. Gli altri hanno raggiunto livelli di conoscenza sufficienti ma abilità limitate solo alla risoluzione di semplici problemi e ostentano difficoltà nei collegamenti fra i vari argomenti.
IIS di Valle Sabbia “Perlasca” - Classe 5ME_Energia - a.s. 2019/20 PROGRAMMA EFFETTIVAMENTE SVOLTO
Disciplina: Meccanica, macchine ed energia Docente: Prof. Massimo Persico / Codocente: Prof. Libero Lorenzoni Modalità in presenza
LA SOLLECITAZIONE DI FATICA
Calcolo delle tensioni ammissibili, relativamente alle sollecitazioni alterna simmetrica e alternata dallo zero, con la formula semplificata.
RUOTE DI FRIZIONE CILINDRICHE
Potenza trasmessa, coppia motrice, rapporto di trasmissione e rendimento.
ALBERI ED ASSI
Definizione e applicazione degli alberi ad asse rettilineo.
Dimensionamento di alberi sollecitati a torsione semplice e a flesso-torsione.
Modalità a distanza
RUOTE DENTATE CILINDRICHE A DENTI DIRITTI
Caratteristiche geometriche, cinematiche e dinamiche.
Rapporto di trasmissione.
Profili coniugati.
Rapporto di condotta Forze trasmesse tra i denti.
Dimensionamento del dente a flessione (Lewis) e ad usura.
Aspetti costruttivi.
RIDUTTORI ORDINARI
Caratteristiche geometriche e cinematiche. Dimensionamento.
Modalità in presenza
TERMODINAMICA: PRINCIPI E TRASFORMAZIONI
I sistemi termodinamici
La termodinamica applicata ai gas Le trasformazioni termodinamiche Il primo principio della Termodinamica Il secondo principio della Termodinamica L'entropia e l’entalpia
I CICLI TERMODINAMICI
Il rendimento di un ciclo.
Il ciclo di Carnot.
Cicli teorici: Otto, Diesel, Sabathè, Brayton e Atkinson.
IL VAPORE D'ACQUA
Le curve limiti.
Il calcolo delle concentrazioni del vapore, in massa e volume.
Cicli teorici nei piani p-v; T-S; Mollier.
IMPIANTI TURBINE A VAPORE
Diagrammi d’equilibrio nei piani: p-v, T-s e h-s.
Ciclo Rankine-Hirn.
Definizione delle fasi e dei componenti di un impianto motore a vapore.
Ciclo termodinamico rappresentativo.
Rendimento, potenza e consumo.
Surriscaldamento, risurriscaldamenti successivi e spillamento.
MACCHINE FRIGORIFERE E POMPE DI CALORE
Descrizione
Ciclo termodinamico nei piani T-s e p-h
EER (Energy Efficiency Ratio) e COP (Coefficient Of Performance) Lavoro e potenza del compressore
Calore scambiato nel condensatore e nell’evaporatore.
MOTORI ENDOTERMICI ALTERNATIVI AD ACCENSIONE COMANDATA E GRADUALE
Cicli termodinamici ideali e reali, per motori quattro tempi.
Rapporto aria carburante. Emissioni nocive e sistemi di abbattimento.
Sistema elettronico d'iniezione ed accensione del carburante.
Potenza, rendimento e curve caratteristiche Consumo specifico.
SISTEMI A TRAZIONE IBRIDA
Emissioni nocive e gas serra Il motore a ciclo Atkinson e Miller Tipi d’impianti ibridi per autotrazione
Effetti dell’autotrazione ibrida sull’ambiente.
Modalità a distanza
MACCHINE AERAULICHE:VENTILATORI E COMPRESSORI DINAMICI
Equazione di conservazione dell’energia dei sistemi aperti Classificazione e campi d’impiego
Prevalenza totale, statica e dinamica.
Potenza e rendimento globale.
MACCHINE AERAULICHE:COMPRESSORI ALTERNATIVI
Nozioni generali e aspetti funzionali.
Cicli termodinamici: ideale, ideale corretto e reale.
Rapporto di compressione.
Potenza e rendimento.
LE TURBINE A GAS
Generalità.
Ciclo Brayton nei piani p-v, T-s, h-s e rendimento.
Ciclo teorico impianto a rigenerazione.
Ciclo reale nei piani p-v e T-S
Potenza, rendimenti e consumo specifico Rapporto di compressione.
IMPIANTI DI COGENERAZIONE
Definizione e classificazione
Vantaggi energetici, impatto ambientale e campo d’applicazione.
Rendimenti elettrico e termico, rapporto di cogenerazione, Energy Utilization Factor (EUF)
IMPIANTI CON CICLO AD ASSORBIMENTO
Principio di funzionamento e settori d’impiego Schema d’impianto.
Laboratorio
Esercitazione sul funzionamento e costruzione del ciclo termodinamico di pompa di calore a ciclo estivo, eseguita su prototipo da laboratorio.
Vobarno, 13/05/2020
I docenti
Massimo Persico Libero Lorenzoni
IIS di Valle Sabbia “Perlasca” - Classe 5ME- a.s. 2019/20 Docenti: STEFANO FRANCINELLI
PIETRO MOCCIARO
Disciplina: IMPIANTI ENERGETICI, DISEGNO E PROGETTAZIONE N.ore settimanali: 6 di cui 4 in copresenza
Media n.ore settimanali Didattica a distanza: 4
Tipologie di intervento e valutazione:
modalità in presenza: X orale X scritto □ grafico X pratico.
modalità a distanza: X orale/ X scritto/grafico/pratico Metodologia didattica
Modalità in presenza
Il metodo didattico utilizzato è stato impostato tenendo sempre presente che senza un’adeguata motivazione degli studenti, l’apprendimento non si concretizza. A tal fine, in ogni lezione sono stati sempre molto curati la presentazione dell’argomento e lo stile d'insegnamento adottato.
Le strategie utilizzate, volte ad interessare, incuriosire e appassionare gli alunni, sono lezione frontale, lezione interattiva, problem solving, lavori di gruppo e analisi di casi reali, scelte e modificate ogni volta al fine di raggiungere l’obiettivo prefissato.
In particolare le esercitazioni in officina si sono svolte utilizzando sia le macchine utensili tradizionali che quelle a controllo numerico con l’intenzione di far operare gli studenti singolarmente.
Spesso si è utilizzato un approccio cognitivo di tipo induttivo, muovendo da un esempio concreto, seguito da un “percorso per problemi” (domande riflessive), che stimolasse la curiosità e la riflessione. In questa fase è stato fondamentale coordinare il dialogo, onde evitare che si uscisse dal tema, ed è stata particolarmente curata l’osservazione dei singoli discenti al fine di cogliere gli stati emotivi, dando maggiore enfasi agli argomenti di maggior consenso che stimolassero la partecipazione (approccio relazionale).
Sono stati impiegati i seguenti strumenti didattici:
• libri di testo
• libri, riviste e documentazione in genere
• Pannelli didattici
• lavagna
• manuali tecnici e cataloghi dei costruttori
• personal computer
• software
• esercitazione in laboratorio sulle macchine utensili e con gli strumenti in dotazione alla scuola Particolare importanza è stata data, ovviamente, al libro di testo, che ha rappresentato sempre un
Alcune lezioni pratiche hanno coinvolto gli alunni in officina meccanica al fine di realizzare pezzi funzionali di macchine utensili guaste. In tale attività gli studenti hanno potuto intervenire direttamente sulle macchine, capirne il funzionamento, rilevare i pezzi dal vero, eseguirne i disegni
costruttivi e costruirli alle macchine utensili. Operazioni tipiche della manutenzione meccanica nel contesto reale.
Modalità a distanza
La programmazione non ha mantenuto rigidamente tutti gli obiettivi fissati ad inizio anno, ma è stata rimodulata, principalmente per quanto riguarda gli argomenti pratico/laboratoriali: l’azione didattica, quindi, si è concentrata sui nuclei teorici fondanti ed essenziali della disciplina.
Nella prima fase dell’emergenza, in assenza degli idonei supporti informatici, si è proceduto ad assegnare lavori individuali (presentazioni powerpoint e soluzioni di esercizi) sugli argomenti teorici previsti dal programma.
Il tutto si è sviluppato fornendo materiali provenienti da altre fonti bibliografiche e incentivando/richiedendo la ricerca azione su qualsiasi altra fonte.
Nella seconda fase, corrispondente all’attivazione di Microsoft 365 e tutte le sue app, si è optato per effettuare videolezioni sincrone, registrate, adottando una metodologia simil-flipped classroom, cioè utilizzando come riferimento delle lezioni, i lavori svolti dagli studenti.
Le videolezioni sono state impostate in modo da favorire l’interazione con gli studenti, il dialogo e il confronto continuo e il problem solving; inoltre, al fine di agevolarne la fruizione, spesso sono stati forniti agli studenti materiali esplicativi, come video, presentazioni multimediali e siti internet.
In modalità asincrona, sono state assegnate esercitazioni e attività individuali calibrate, corrette, approfondite e restituite nelle successive videolezioni.
Durante l’intero anno scolastico, fino alla comunicazione dell’eliminazione della seconda prova d’esame, sono stati svolti numerosi temi d’esame in quanto considerati problemi reali e completi in riferimento agli argomenti trattati durante l’intero corso di studio della disciplina in oggetto.
Sono stati impiegati i seguenti strumenti didattici:
• libri di testo versione digitale
• Lavagna digitale
• Siti di settore
• manuali tecnici e cataloghi dei costruttori
• personal computer
• disegni e schemi
Criteri e strumenti di valutazione Modalità in presenza
La valutazione è stata effettuata sia con verifiche scritte che orali, per la parte teorica.
La valutazione della “pratica” ha riguardato sia le relazioni svolte che i pezzi costruiti con le macchine utensili tradizionali e a controllo numerico. Talvolta si è valutata anche la fase del controllo dei pezzi costruiti e l’approfondimento teorico delle esercitazioni.
I criteri adottati sono quelli contenuti nel PTOF.
Modalità a distanza
La valutazione è stata effettuata sia con verifiche scritte utilizzando Forms, che orali tramite video chiamata, per la parte teorica.
La valutazione della parte laboratoriale/officina ha riguardato analisi di casi pratici, in video lezione con tutta la classe.
Si è proceduto alla valutazione formativa, utilizzando la tabella approvata nel dipartimento di Meccanica.
Attività di recupero
Nei rari casi, studio individuale ed eventuali approfondimenti durante le lezioni in copresenza Livello raggiunto dalla classe
Partecipazione: un gruppo ha sempre partecipato in maniera positiva alle lezioni, alcuni alunni hanno alternato periodi di attenzione e di partecipazione discreti con altri meno attivi. Gli studenti hanno saputo intrattenere buoni rapporti con l'insegnante.
Interesse: Molti hanno dimostrato un interesse attivo e costruttivo. Alcuni alunni hanno mostrato in interesse appena sufficiente. Nessun alunno ha mostrato uno scarso interesse nei confronti della materia.
Impegno: L’impegno è stato costante per la maggior parte degli alunni, che hanno così potuto approfondire le loro competenze, mentre per il resto della classe è stato discontinuo determinando risultati alterni.
(Queste considerazioni valgono sia nel periodo in presenza che in quello distanza) Obiettivi raggiunti dalla classe
Conoscenze:
Tecniche e regole di rappresentazione grafica.
Software CAD 2D / 3D e modellazione solida.
Componenti degli impianti termici.
Componenti degli impianti di climatizzazione.
Normative in merito agli impianti di riscaldamento e condizionamento Dimensionamento delle rete aereauliche
Diffusione e distribuzione dell’aria
Abilità:
Produrre disegni esecutivi a norma.
Applicare le normative di riferimento alle rappresentazioni di schemi meccanici e termici.
Descrivere e dimensionare le reti di distribuzione dei fluidi.
Individuare i componenti di un impianto di climatizzazione.
Saper dimensionare i canali distribuzione dell’aria
Saper riconoscere i più idonei sistemi di diffusione e distribuzione (bocchette e diffusori).
Eventuali casi particolarmente positivi
ALBERTINI ELISA
Programma effettivamente svolto
ARGOMENTI TEORICI IN PRESENZA:
1) CONDIZIONAMENTO DEGLI AMBIENTE