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

il loro sviluppo induce ad affrontare problemi di dinamica 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: Macchine volanti: scarsa conoscenza aerodinamica, mancanza di motore Nave con sperone: impossibilità di avvicinarsi a sufficienza alla nave nemica 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 (1377-1446): 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(1501-1576) 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)