INGEGNERIA

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L'aspetto più innovativo del contributo tecnologico di Leonardo è l’analisi delle macchine, considerate come il risultato dell'assemblaggio di una serie di dispositivi elementari. Leonardo mostra non solo di conoscere le macchine semplici ma di averne approfondito la funzione e la specificità in modo da poterle applicare a meccanismi complessi che, attraverso vari sistemi di trasmissione del moto, permettono lo svolgimento automatico di operazioni successive. Strettamente legato alla trasmissione del moto è lo studio dell’attrito e la soluzione per mezzo di cuscinetti ancor oggi valida. Disegna un catalogo visivo delle molle, di cui suggerisce l'impiego per le serrature e come motori per orologi, preoccupandosi di mettere a punto soluzioni per regolarizzarne la spinta. Il suo interesse per le camme è spinto dalla volontà di perfezionare e regolarizzare il movimento degli orologi, come mostrano i suoi studi di scappamento a pendolo e a ventola con camma sinusoidale. Leonardo suggerisce di impiegare per sollevare carichi pesanti. Propone di utilizzare corde e cinghie per la trasmissione del moto circolare.

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TRASFORMAZIONE DEL MOTO

MACCHINA A BALESTRE

CAMBIO DI VELOCITà

CARRO CON DIFFERENZIALE

STUDIO PER SOLLEVAMENTO DI OGGETTI PESANTI

CATENE

CRIC

CUSCINETTO A SFERE

CUSCINETTO A TRE SFERE

INGRANAGGIO A LANTERNA

TRASFORMAZIONE DEL MOTO ALTERNATIVO IN MOTO CONTINUO

Codice Madrid I. Madrid, Biblioteca National

Il sistema utilizzato per trasformare il moto rotatorio in moto lineare alternato, era una macchina utilizzata soprattutto nel settore tessile, ancora oggi utilizzata. Simile al sistema di movimento delle locomotive a vapore: una testimonianza dell’importanza degli studi di Leonardo per lo sviluppo della meccanica moderna.

COME FUNZIONA?

MACCHINA A BALESTRE

Codice Atlantico f.49 v.-a. Milano, Biblioteca Ambrosiana

E‘ uno dei più noti disegni tecnici di Leonardo. Si tratta effettivamente di un carro automotore, alternativo mezzo di locomozione da usare per di più come apparato scenico. È un automatismo semovente, per questo adatto alla spettacolarizzazione di feste, più che un mezzo di locomozione.

COME FUNZIONA?

CAMBIO DI VELOCITÀ

Codice Atlantico f. 27 v.-a. Milano, Biblioteca Ambrosiana

Interessato ad incrementare l’efficacia delle sue macchine e quindi migliorare la produzione, Leonardo propose molti meccanismi innovativi per perfezionare macchine legate al mondo dell’industria. Il meccanismo del cambio di velocità è un sistema uguale al moderno cambio delle automobili. Al tempo di Leonardo questo congegno poteva essere applicato nell’utilizzo di mulini e macchinari vari, soprattutto per variarne la velocità di lavoro.

COME FUNZIONA?

CARRO CON DIFFERENZIALE

Codice Atlantico f. 17 v. Milano, Biblioteca Ambrosiana

Si tratta di un sistema di trasmissione del moto ad un assale di carro, anticipando il principio del differenziale, brevettato per la prima volta nel 1827. 
Questo sistema impedisce che le ruote slittino, adeguando la loro velocità alla lunghezza della traiettoria. Il carro sarà così capace di curvare, seguendo l’andamento della strada.

COME FUNZIONA?

STUDIO PER IL SOLLEVAMENTO DI OGGETTI PESANTI

Codice Madrid I f. 45 r. Madrid, Biblioteca National

Nel manoscritto C e nei codici di Madrid Leonardo mostra il suo interesse per lo studio delle carrucole, semplici e complesse, e di altri sistemi di sollevamento di pesi, allora molto diffusi nei cantieri edili e all’interno delle fonderie. In particolare studia il comportamento delle funi utilizzate nel funzionamento di tali dispositivi.
Questo studio permette il sollevamento di grandi pesi senza notevoli sforzi. Infatti il peso dell’oggetto da sollevare si distribuisce su tutte le carrucole, riducendo così gli sforzi.

COME FUNZIONA?

CATENE

Codice Madrid I, Madrid, Biblioteca National

Sono molte e differenti le catene flessibili che Leonardo progetta per la trasmissione del moto. Le forme ed il peso attaccato al fondo delle catene fanno pensare che fossero state progettate per i meccanismi degli orologi. Ma l’applicazione più conosciuta appare in uno dei disegni più famosi di Leonardo: la bicicletta.

COME FUNZIONA?

CRIC

Codice Atlantico f. 998 r. Milano, Biblioteca Ambrosiana

Il dispositivo permette di trasformare il moto circolare in moto rettilineo. Il largo uso che ne viene fatto in epoca moderna lo rende noto come il moderno crick, che già all’epoca permetteva di sollevare pesi.

COME FUNZIONA?

CUSCINETTO A SFERA

Codice Atlantico f. 998 r. Milano, Biblioteca Ambrosiana

Studiando il moto e le sue trasformazioni, Leonardo affronta anche il problema derivato dalla forza di attrito, resistente che rende difficile il movimento. Per risolvere il problema causato dall’attrito, Leonardo ricorre al cuscinetto a sfere, simile a quello che ancora oggi è largamente utilizzato. Leonardo impiegò il dispositivo in tantissime macchine teatrali, oppure per far ruotare su se stesso un cannone sul ponte di una nave.

COME FUNZIONA?

CUSCINETTO A TRE SFERE

Codice Madrid I f. 20. Madrid, Biblioteca National

Leonardo introdusse quello che oggigiorno si chiama il cuscinetto di spinta. Nel Codice di Madrid si introduce l'impiego di cuscinetti a sfere e a rulli, e vi è uno schizzo dove viene presentato un cuscinetto paragonabile ai moderni cuscinetti di spinta a sfere.

COME FUNZIONA?

INGRANAGGIO A LANTERNA

Codice Madrid I f. 20. Madrid, Biblioteca National

L’uso di questo ingranaggio era comune già ai tempi di Leonardo, il quale dedicò un’attenzione all’attrito, al rendimento ed all’usura dei pezzi.
L’ingranaggio serve a trasferire il moto rotatorio da un piano all’altro, se il moto avviene su un piano verticale l’ingranaggio a lanterna lo trasferisce su uno orizzontale.

COME FUNZIONA?