Rinascimento
Prof. Edoardo Rovida
Rinascimento
• Idee
• realizzazioni
Idee
• Nascita del pensiero scientifico moderno
• Sviluppo della progettazione
• Sviluppo della rappresentazione
Nascita del pensiero scientifico
moderno
• Scienza e tecnica si avvicinano e si
influenzano reciprocamente
• si passa dal puro empirismo a nuovi
approcci
• Iniziano, sia pure in forma embrionale, il
calcolo e la sperimentazione
Nicolò Copernico(1473-1543)
• Al centro di tutto risiede il Sole…assiso sul
trono reale governa la famiglia dei pianeti
che girano attorno a lui…troviamo quaindi
in questa disposizione un’ammirevole
armonia del mondo
Thyco Brahe(1546-1601)
• Compie un gran numero di osservazioni
astronomiche
• Esse serviranno di base a Keplero per le sue
leggi
Scienza e tecnica si avvicinano e
si influenzano reciprocamente
• molte realizzazioni inducono a studiarle più
in profondità, aumentando la conoscenza
dei fenomeni in base ai quali esse
funzionano
• Esempi: macchine idrauliche, orologi
Macchine idrauliche
•
•
miglioramento pompe aspiranti
studio dei problemi del vuoto
nascono altri meccanismi a
pressione(macchine per l’estrazione di
acqua)
Mariano di Jacopo(il Taccola)
• 1382-1458
• Introduce innovazioni negli azionamenti:
animale, eolico, umano
Noria ad azionamento
animale(Mariano di Jacopo)
Noria azionata dal vento(Mariano di
Jacopo)
Pompa a stantuffo(Mariano di
Jacopo)
• Azionamento con
albero a gomiti
Pompa a stantuffo(Mariano di
Jacopo)
• Azionamento manuale
Sollevamento di acqua(Mariano di
Jacopo)
• Azionamento “a piedi”
Leonardo da Vinci
• Pompa aspirante
• Depressione generata
dal soffietto
• Valvola di non ritorno
Orologi
• il loro sviluppo induce ad affrontare
problemi di dinamica
Iniziano il calcolo e la
sperimentazione(esempio generale: Leonardo
da Vinci)
•• Idrodinamica
• aerodinamica
• attrito
• resistenza dei materiali
• conservazione dell’energia
• equilibrio di un grave appoggiato
Sviluppo della progettazione
• Trattisti(Leonardo, Vegezio, Valturio, Agricola):
ampie raccolte di disegni di macchine, che iniziano ad
avere carattere progettuale
• nasce il teatro delle macchine (genere letterario
iniziato da Jacques Besson): raccolte di soluzioni
commentate di macchine e strumenti
• Leonardo (cuscinetto, traghetto di Imbersago)
• Nicolò Tartaglia: matematico e meccanico
Leonardo da Vinci(1452-1519)
• Risultati delle sue osservazioni e ricerche in oltre
4000 pagine di manoscritti
• Manoscritti ingegneristici:
• -Codex Arundel
• -Codex Atlanticus
• -Codex Trivulzianus
• -Codex Forster
• -Codex Leicester
• -Madrid Codices
“Progetto” di Leonardo
(disegni di Leonardo usati come “disegni costruttivi” : su di esso, dei Giapponesi
realizzano(1996) un cuscinetto assiale)
Progetto di Leonardo(traghetto di
Imbersago)
Macchina leonardesca
Maglio leonardesco
Disegni leonardeschi(catene di
sollevamento e di trasmissione))
Disegno leonardesco(cremagliera:
trasformazione del moto rotatorio in
traslatorio)
Elicottero di Leonardo
Ho scoperto che un
sistema di forma a
vite come questo, se
è ben fatto con telaio
rigido e struttura in
lino, si alzerà in aria
se
ruotato
velocemente…..”
Leonardo Da Vinci Codice Atlantico
“….
Macchine di Leonardo
• Alcuni progetti di Leonardo sono stati realizzati
• Altri non sono realizzabili:
1. Macchine volanti: scarsa conoscenza
aerodinamica, mancanza di motore
2. Nave con sperone: impossibilità di avvicinarsi a
sufficienza alla nave nemica
3. Automobile : manca il centro di istantaneo
rotazione
Nave con falce e sperone
• Non riesce ad avvicinarsi a sufficienza alla
nave nemica
Leonardo da Vinci: analisi delle
macchine
• Compie, fra i primi, un’analisi delle macchine,
individuandone gli organi componenti
• Considera le macchine non come un “tutto”
indivisibile, ma come costituite da tanti “mattoni”
che, variamente combinati, danno luogo ad una
grande quantità di macchine complesse
• Stesso metodo lo applica allo studio del corpo
umano(= macchina meravigliosa e sofisticata)
Leeonardo e la scienza della
progettazione
• Può essere considerato
il precursore della
“matrice morfologica”
• Esempio nello studio
delle ruote dentate e
della trasformazione
del moto
Sviluppo della rappresentazione(per
opera, in buona misura, di Leonardo)
• Disegno esploso
• Disegno d’assieme e disegno delle varie
parti
• Scala grafica
• Disegno in trasparenza
• Inizia un aspetto costruttivo del disegno
Esempio di disegno
esploso(Leonardo)
Disegno di vite senza fine, con scala
grafica: il disegno, da semplice
rappresentazione, diventa un modello
dimensionale
Disegno in trasparenza(per
visualizzare i particolari interni)
Disegni rinascimentali
• In realtà, essi sono ancora diversi dai
disegni costruttivi come li intendiamo noi
• Mancano ancora molte informazioni
• Molto probabilmente, l’esecuzione della
macchina avveniva sotto il controlla diretto
dell’esecutore del disegno
• Spesso compare la scritto “Ut videbitur
operanti”(come sembra bene al costruttore)
Ingegneri rinascimentali
• Capostipite è Filippo Brunelleschi (13771446): costrutte di edifici, ma anche di
macchine per poterli realizzare
Nicolò Tartaglia(Brescia 1499(?) –
Venezia 1557)
• Così chiamato per una difficoltà di parola in
seguito ad una ferita alla testa durante il
saccheggio di Brescia(1512)
• Iniziatore della balistica(un amico “bombardiere”
gli chiede come disporre un pezzo di artiglieria per
avere gittata massima)
• Studioso di idrostatica(metodo di recupero delle
navi affondate e campana per la esplorazione
subacquea)
Nascita del brevetto
• Riconoscimento di valore all’invenzione
• Primi tentativi di proteggere l’inventiva
• Proteggere…gli acutissimi ingegni apti ad
excogitar et trovar vari ingegnosi artifici…
• [legge a Venezia 1474]
Realizzazioni
(aumentano complessità e precisione, si diffonde il ferro)
• Motori primi
• organi di macchine
• Veicoli
Motori primi
• Ruote idrauliche
• mulini a vento
Ruote idrauliche
• Carica di carbone e
minerale dalla
sommità di un
altoforno alimentato
da ruota idraulica
Ruote idrauliche
Mulini a vento
• XV secolo: nasce il mulino a pilastro
• XVI secolo: primi disegni di questo mulino
• prima, mulini a pilastro “interrati”: in
corrispondenza di cumuli di terra
• poi con la sovrastruttura racchiusa in una torre di
protezione, sopra la quale la calotta è girevole su
pattini di legno o rulli
• nei Paesi Bassi, soprattutto per prosciugare il
terreno
Mulino a vento(con corona di rulli
sopportante il tetto ruotante)
Organi di macchine
•
•
•
•
Vite e madrevite
biella e manovella
Vite senza fine
Giunto cardanico
Vite e madrevite
• Roberto Valturio(1413-1475)
• Macchine di sollevamento per
raggiungere la cime delle mura
assediate
• Sistema a pantografi
• Sistema vite-madrevite per
avvicinare ed allontanare le due
traverse
Biella e manovella
• Giovanni Branca(1571-1645)
• Macchina per battere la pasta di
pane
• La leva P, mediante il
meccanismo biella-manovella,
dotata anche di volano, aziona
la stanga K che batte sulla pasta
di pane
Vite senza fine
• Agostino Ramelli(1531-…)
• Gru girevole su piattaforma
ruotante su rulli
• Azionamento a vite senza fine
• Sistema di carrucole e di taglie
• Arpionismo sul tamburo, per
bloccare il carico nella
posizione voluta.
Giunto cardanico
• Introdotto dal matematico
Gerolamo Cardano(15011576)
• Usato tuttora
• Nella rappresentazione di
Branca, questa
sospensione cardanica,
senza un sistema di arresti,
avrebbe sbalzato a terra il
passeggero al primo
movimento
Macchine di sollevamento
• Notevole sviluppo di argani e carrucole
Macchina di sollevamento(l’operatore, nella cabina di
comando, dirige il getto d’acqua sulle due ruote, con
palettature discordi, invertendo il senso di rotazione)
Gru girevole
• per ponteggi allestiti
sulla muratura.
• È dotata di:
• ruota verticale a pioli
che aziona un
verricello
• slitta a vite per
spostare lateralmente
il peso
Argano
• Argano mosso da
cavalli, di Mariano di
Iacopo
Argano a velocità
singola
Presenta ruote a pioli
Macchine di sollevamento(inizio
XVI secolo)
• Antonio da Sangallo,
inizio 1500
A sinistra ruota con
calcanti
A destra azionato da
buoi
Trasporti (si inizia a pensare ad una forma di
propulsione terrestre diversa dalla trazione animale)
• Carro a vento di Valturio
• Carro a forza muscolare di Duerer(1515)
• Carro a molla di Leonardo
Carro a vento di Valturio
• Roberto
Valturio(1413-1475)
• Carro mosso da pale a
vento
• Quasi identico è anche
nei disegni di Mariano
di Jacopo e di Guido
da Vigevano
Carro a forza muscolare di
Duerer(1510)
Carro a forza muscolare di Giovanni
Fontana(disegno originale e ricostruzione)
Carro muscolare di Leonardo
Carro a molla di Leonardo
• Sembra che sia stato
costruito ed utilizzato
per impiego in
scenografie
Ruota a raggi di Leonardo
• Raggi di sezione
rettangolare e di
notevoli dimensioni
• Capacità di resistere a
carichi elevati
Ruota a raggi incrociati di Leonardo
• Raggi incrociati e
disposti secondo una
superficie conica
• Grande capacità di
resistere a carichi
comunque diretti
Rotaie
• XV secolo, in Slovacchia
• Rotaie in legno con ruote bordate
• Utilizzate in miniere di ferro
Trasporti navali
• Battaglia di Lepanto(1571): ruolo primario
delle galeazze veneziane, con propulsione
mista a vela ed a remi)
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Rinascimento - Conferenza dei Presidi delle Facoltà di Ingegneria