INGENIERÍA AERONÁUTICA MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS SÍLABO

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1 I. DATOS GENERALES INGENIERÍA AERONÁUTICA MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS SÍLABO 1.1 ASIGNATURA : Mecanismos y Elementos de Maquinas 1.2 CÓDIGO : PRE-REQUISITO : , y HORAS SEMANALES : TEORÍA : PRÁCTICA : N DE CRÉDITOS : CICLO : VI 1.7 TIPO DE CURSO : Obligatorio 1.8 DURACIÓN DEL CURSO : 18 Semanas en total 1.9 CURSO REGULAR : 17 Semanas 1.10 EXAMEN SUSTITUTORIO : 01 Semana II. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA: La asignatura de Mecanismos y Elementos de Maquinas es de naturaleza teórica- práctica y constituye una de las bases para que el alumno tenga el conocimiento necesario, para aplicación en la carrera de Ingeniería Aeronáutica. Brinda al alumno los conceptos necesarios acerca de la cinemática y dinámica en el campo de los movimientos de los componentes de máquinas. En otras palabras, el propósito del curso consiste en orientar y proporcionar al alumno los conocimientos fundamentales para que pueda hacer investigación y a la vez, desarrollar s capacidades intelectuales y creativas. Es parte fundamental del curso que el alumno se motive desde el comienzo de la carrera, por medio de la trasmisión de conocimientos y experiencia de la vida real, para que investigue y se sienta inmerso en el contenido del currículo y perfil de la carrera, tanto en los aspectos cognitivo y fundamento matemático. El desarrollo de la asignatura deberá estimular el espíritu crítico acerca de los problemas presentados en los elementos de maquinas. El alumno de ingeniería desarrollará capacidad de análisis y los conocimientos adquiridos despertaran el interés, para aplicación durante la carrera profesional. INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS Página 1

2 Al finalizar el curso, el estudiante será capaz de: Estar en condiciones de determinar y calcular los efectos de las fuerzas y momentos en los diversos componentes de maquinas. Emplear los fundamentos de la mecánica de los materiales para llegar a solucionar los problemas de ingeniería mecánica. Desarrollar las aptitudes y habilidades en el manejo e interpretación de los reltados de los cálculos efectuados y poder efectuar un pre dimensionamiento de los componentes mecánicos. El curso comprende las siguientes unidades de aprendizaje: Esfuerzos y fatiga Árboles y ejes Cojinetes Elementos de fijación Resortes Cables de acero Levas Engranajes cilíndricos Engranajes helicoidales Engranajes cónicos Mecanismos diferenciales Mecanismos articulados III. COMPETENCIA Utiliza los conceptos de estática, de dinámica y de la resistencia de los materiales hacia el pre dimensionamiento de los componentes de maquinas haciendo uso de los respectivos diagramas de cuerpo libre así como de los sistemas de referencia necesarios para respectivo análisis. IV. CAPACIDADES 1. Maneja el cálculo de esfuerzos en componentes de estructura de maquinas. 2. Elabora los respectivos diagramas de fuerzas cortantes y momentos flexionantes en elementos sometidos a diversas cargas. 3. Calcula diámetros de ejes de transmisión de potencia mecánica. 4. Evalúa las fuerzas en los engranajes de diversos tipos. 5. Diseña diagramas de funcionamiento para levas. 6. Selecciona los cojinetes necesarios para el mecanismo planteado. INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS Página 2

3 V. METODOLOGÍA: Al inicio del curso, el profesor hará la presentación introductoria del mismo y explicará el sílabo, enfatizando que promoverá la práctica, talleres, investigación y el diálogo constante con los alumnos para ayudar a que fijen y profundicen mejor los conceptos, los métodos y conocimientos que vayan adquiriendo. Se resaltará la importancia de la participación espontánea de los alumnos en las clases teóricas y prácticas del curso y que como estudiantes universitarios, no sólo deben limitarse a conocer lo tratado en clase, sino que deben investigar sobre los diferentes temas tratados. En esencia, la asignatura se desarrollará con los siguientes lineamientos metodológicos: 1. El profesor del curso, en cada clase presentará: el fundamento teórico de los diferentes temas, siguiendo el orden que se señala en el programa analítico. Además desarrollará talleres de problemas y propiciará y estimulará la intervención de los alumnos en la clase. Dejará temas y trabajos prácticos (problemas) de diferentes niveles de complejidad, para que los alumnos investiguen y /o desarrollen en grupo o en forma personal. 2. En caso que los alumnos encuentren dificultad para resolver cualquier problema relacionado con la asignatura, podrán acudir a realizar la respectiva conlta al profesor responsable de la asignatura. 3. Es requisito, que el alumno en todos los trabajos prácticos (problemas), monografías, presentaciones, etc. haga uso intensivo de la Tecnología de la Información. (Ofimática para Ingenieros, Internet, Intranet, Red de la EAPIA y Correo Electrónico). VI. EVALUACIÓN: El Reglamento vigente de la UAP, exige la asistencia obligatoria a clases y que el profesor pase la lista de asistencia en cada clase que dicta, registrando las inasistencias, en el registro proporcionado por la Universidad. Los alumnos no podrán sobrepasar el 30% de inasistencias justificadas a las horas lectivas teóricas, ni el 20% a las prácticas para tener derecho a evaluación. Dada la naturaleza del curso respecto a que imparte conocimientos pero además es de ma importancia la transmisión directa de la experiencia del profesor y que los alumnos participen activamente en el aula, se reitera que es de vital importancia la asistencia a clases. Debe quedar perfectamente entendido que sólo cuando el alumno asiste a INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS Página 3

4 clases, gana el derecho de ser evaluado y que en todo momento estará presente la normatividad expresada en el Reglamento de la UAP. La Modalidad de Evaluación será la siguiente: - Trabajo Académico (TA), El Sistema de Evaluación Permanente de la UAP, contempla las siguientes modalidades de Trabajo Académico: Participación en clase. Prácticas calificadas. Seminarios de discusión. Trabajos de investigación, experimentación u observación. Trabajos de producción. Elaboración de proyectos. Exposiciones. Trabajos de aplicación. Resolución de casos y problemas. - Examen Parcial (EP), que consiste de una evaluación teórico - práctico de conocimiento y donde el alumno dará s respuestas por escrito. - Examen Final (EF), que consiste en la evaluación teórico - práctico de conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará s respuestas por escrito. La ponderación de notas que el profesor debe mantener es la siguiente: Descripción Ponderación Porcentaje Examen Parcial Peso 3 30% Examen Final Peso 3 30% Trabajo Académico Peso 4 40% - Examen Sustitutorio (ES), que consiste en la evaluación teórico - práctico de conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará s respuestas por escrito. La nota obtenida en el examen Sustitutorio, reemplazará la nota más baja que el alumno haya obtenido en Primer examen Parcial o en el Examen Final y de proceder el reemplazo, se recalculará la nueva nota final. Las calificaciones de los exámenes se regirán por el sistema vigesimal. Para aprobar una asignatura se requiere calificación mínima de 11,00 puntos. Al establecer el promedio final, el residuo igual o perior a cinco décimas (0,5) como un punto, deberá ser considerado a favor del alumno. VII. PROGRAMACION DE UNIDADES TEMÁTICAS Unidad N 1: Esfuerzos en elementos de máquinas Capacidad N 1: Maneja el cálculo de los esfuerzos en los componentes de máquinas empleando los métodos de la resistencia de materiales. INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS Página 4

5 Semana N 01 Cargas internas a las que Calcula las cargas está expuesto el elemento. internas a las que se halla clase Leyes de estática jeto el elemento. Desarrolla un espíritu elemental. Evalúa el elemento Fatiga utilizando las leyes de Muestra interés, Resistencia estática con fuerzas y Factor de Seguridad momentos. Reflexiona sobre la Semana N 02 Elabora los diagramas de fuerza cortante y de momento flexionante. Elabora el circulo de Mohr para esfuerzos y momentos de Inercia Muestra Diagrama de momento flexionante y fuerza cortante. Circulo de Mohr clase Desarrolla un espíritu crítico y constructivo. interés, Reflexiona sobre la Unidad N 2: Árboles y ejes Capacidad N 2: Maneja el cálculo de ejes y árboles empleando criterios de secciones criticas, flexión y torsión. Semana N 03 INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS Página 5

6 Calculo por resistencia Maneja el cálculo por Fórmula da la ASME resistencia. Utiliza la fórmula de la ASME clase. Desarrolla un espíritu Muestra interés, Reflexiona sobre la Semana N 04 Maneja el cálculo de ejes por fatiga. Calculo de ejes por fatiga Método de Soderberg y de Goodman Calculo de ejes para resistencia a cargas dinámicas. Unidad N 3: Cojinetes Maneja el cálculo de ejes por resistencia. clase. Desarrolla un espíritu Muestra interés, Reflexiona sobre la Capacidad N 3: Calcula las condiciones de trabajo de un cojinete Semana N 05 INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS Página 6

7 Cojinetes de Maneja el principio del deslizamiento cojinete de deslizamiento. clase Teoría hidrodinámica de la lubricación Semana N 06 Utiliza las ecuaciones de lubricación hidrodinámica. Desarrolla un espíritu Muestra interés, Reflexiona sobre la Cojinetes de rodadura. Capacidad de carga dinámica. Maneja el principio del cojinete de Rodadura. Calcula la capacidad de Carga Dinámica. clase Desarrolla un espíritu Muestra interés, Reflexiona sobre la Unidad N 4: Elementos de fijación Capacidad N 4: Calcula elementos que permitan la fijación tales como resortes, tornillos, remaches y chavetas. Semana N 07 INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS Página 7

8 Uniones Maneja el cálculo de los atornilladas pernos y tornillos por Remaches resistencia y aplastamiento. Pernos. Calcula las chavetas que Chavetas se requieran para ejes. clase Desarrolla un espíritu Muestra interés, Reflexiona sobre la Semana N 08 Continúa el tema anterior Examen parcial Semana N 09 Resortes de torsión y de flexión Calcula las condiciones de trabajo de los resortes. Resortes helicoidales. Evalúa el desempeño de los resortes helicoidales. Relación entre carga deformación y clase Desarrolla un espíritu Muestra interés, Reflexiona sobre la Unidad N 5: Cables de acero Capacidad N 5: Maneja el cálculo de cables de acero para uso aeronáutico. Semana N 10 INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS Página 8

9 Maneja el criterio de análisis en cables de acero. Analiza el estado de esfuerzos en cables de acero. Cables de Acero para uso aeronáutico. Transmisión de movimiento y esfuerzos por cables. clase. Desarrolla un espíritu crítico y constructivo. Muestra interés, Reflexiona sobre la Semana N 11 Maneja los criterios de cinemática en el estudio del funcionamiento de una leva. Levas de velocidad constante y aceleración constante. Trazado del diagrama de funcionamiento de una leva. Fuentes de Referencia: Apuntes de clase Elabora los diagramas de funcionamiento de una leva. clase. Desarrolla un espíritu Muestra interés, Reflexiona sobre la Unidad N 6: Engranajes rectos Capacidad N 6: Maneja las herramientas necesarias para el análisis del funcionamiento de los engranajes cilíndricos. Semana N 12 INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS Página 9

10 Dientes rectos Maneja el criterio de Modulo análisis de dientes rectos. clase. Define el modulo. Geometría Desarrolla un espíritu crítico Verifica la geometría Sistemas Diferenciales. y constructivo. correspondiente Muestra interés, Semana N 13 Reflexiona sobre la Calculo de engranajes Establece la metodología de dientes rectos de cálculo para clase. Tren de engranajes. engranajes de dientes Desarrolla un espíritu rectos Muestra interés, Reflexiona sobre la Unidad N 7: Engranajes helicoidales Capacidad N 7: Maneja las herramientas necesarias para el análisis del funcionamiento de los engranajes helicoidales. Semana N 14 INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS Página 10

11 Maneja el criterio de análisis de dientes helicoidales. Define el modulo. Verifica la geometría correspondiente Dientes Helicoidales Modulo Geometría Sistemas Diferenciales clase.. Desarrolla un espíritu Muestra interés, Reflexiona sobre la Semana N 15 Establece la Calculo de engranajes de dientes helicoidales Tren de engranajes. metodología de cálculo para engranajes de dientes helicoidales. los casos prácticos y talleres. Desarrolla un espíritu Muestra interés, Unidad N 8: Engranajes cónicos Capacidad N 8: Maneja las herramientas funcionamiento de los engranajes cónicos. necesarias para el análisis del Semana N 16 INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS Página 11

12 Maneja e Verifica la geometría correspondiente Dientes cónicos Modulo Geometría Calculo de engranajes de dientes cónicos. Tren de engranajes. Sistemas diferenciales Establece la metodología de calculo para engranajes de dientes cónicos clase. Desarrolla un espíritu Muestra interés, Reflexiona sobre la Semana N 17 Examen Final Semana Semana N 18 Examen Sustitutorio VIII. BIBLIOGRAFÍA Niemann. Elementos de Máquinas Cosme, H. Elementos de Máquinas Dobrovolski. Elementos de Máquina Kimbal y Barr. Construcción de Elementos de Máquinas. Dubbel. Manual de Constructor de Máquinas. Ober y Jones Manual Universal de la Técnica Mecánica. Klingelberg. Libro Auxiliar del Técnico Mecánico. Faires, V.M. Diseño de Elementos de Máquina. Ed. UTHEA. Shigley- Mishke. Diseño de Ingeniería Mecánica. Ed. McGraw. HILL Norton, Robert. L. Diseño de Máquinas. Ed. McGraw. HILL Pueblo Libre., Marzo del 2015 INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS Página 12