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 (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)