Modelo del Desarrollo del Programa de una Asignatura

Transcripción

1 Hoja de CENTRO: TITULACIÓN: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE NÁUTICA Y MÁQUINAS LICENCIADO EN MÁQUINAS NAVAIS Código: Denominación: ASIGNATURA: Curso: º er Cuatrimestre X 2º Cuatrimestre Anual Grupo: 0 ESTUDIO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS CRÉDITOS: Teóricos: 3 Prácticos:.5 Totales: 4.5 PROFESOR o PROFESORES RESPONSABLES: ANTONIO VAZQUEZ MARTINEZ ÁREA DE CONOCIMIENTO: INGENIERIA MECANICA DEPARTAMENTO: ENERXÍA E PROPULSIÓN MARIÑA Fecha de aprobación del programa: VºBº Departamento: OBJETIVOS: -No formar a teóricos ni a científicos, sino a mecánicos con adecuada proporción de conceptos, principios y generalizaciones para actuar con maestría en procesos industriales y construcciones técnicas. -Sentido crítico y formación adecuada para mejorar los elementos mecánicos que actualmente funcionan en los procesos industriales. -Afrontar nuevas situaciones y realizar tareas especificas para distinguir lo fundamental de lo accesorio. -Dejar bien claro el significado Físico-Aplicado que se debe adoptar para las expresiones matemáticas que definen las leyes de la mecánica, sin desarrollos laboriosos, pero siempre con la interpretación del resultado final y a poder ser con descripciones graficas. SISTEMA DE EVALUACIÓN: Tres parciales y examen final BIBLIOGRAFÍA BÁSICA DE LA ASIGNATURA: Cinemática y Dinámica de Maquinas. Autor: Lamadrid Elasticidad y resistencia de materiales. Autor: Timoshenko Resistencia de Materiales. Autor: Feodosiev Proyecto de Elementos de Maquinas. Autor: Spotts

2 Hoja 2 de Definición del descriptor según el Plan de Estudios vigente -Cinemática y dinámica de maquinas. -Teoría de estados tensional y deformacional -Tensiones cíclicas y estabilidad de equilibrio en mecanismos articulados. -Principio de cálculo par elementos que trabajan por encima del limite elástico. o Bloques temáticos del Programa de la en el que se desarrolla -Generalidades sobre elementos de maquinas. -Cinemática de maquinas. -Dinámica de máquinas -Dinámica de percusiones. -Mecanismos. -Método energético para cálculo de deformaciones. -Calculo de sistemas hiperestáticos compuestos por barras. -Teoría de estados tensional y deformacional. -Resistencia a tensiones cíclicas. -Estabilidad de equilibrio en mecanismos articulados. -Principio de calculo para elementos que trabajan por en cima del limite elástico. Sección del Convenio STCW 78/95 que se imparte en la asignatura: Función Competencia Conocimientos, comprensión y aptitud Maquinaria naval a nivel de gestión Hacer arrancar y parar la maquina propulsora principal y la maquina auxiliar, incluidos los sistemas correspondientes Mecánica e hidromecánica. Principios de funcionamiento de las instalaciones energéticas del buque(motores diesel, turbinas de gas y de vapor) y del sistema de refrigeración Certificados de especialidad que afectan a la asignatura: Certificado del Programa de la en el que se desarrolla Formación Básica Avanzado Lucha Contra Incendios Embarcaciones de Supervivencia y Botes de Rescate (No rápidos) Botes de Rescate Rápidos Operador General del SMSSM Familiarización en Buques Tanque Buques Petroleros Buques Gaseros Buques Quimiqueros Radar de Punteo Automático (ARPA) Básico de Buques de pasaje Buques de pasaje distintos a RO-RO

3 Hoja 3 de Buque RO-RO de pasaje DESARROLLO DEL PROGRAMA de la BLOQUE TEMÁTICO Nº : GENERALIDADES SOBRE LOS ELEMENTOS DE MAQUINAS NOCIONES GENERALES. Criterios sobre la capacidad de trabajo y calculo de elementos de maquinas..2 Resistencia mecánica de los elementos de maquinas..3 Rigidez de los elementos de maquinas..4 Resistencia a la vibración de los elementos de maquinas..5 Calentamiento de los elementos de maquinas..6 Como elegir materiales para la construcción de maquinaria..7 Normalización oficial y obligatoria de los elementos de maquinas..8 Cualidades que deben reunir los elementos de maquinas. Total de horas de dedicación: BLOQUE TEMÁTICO Nº 2: CINEMATICA DE MAQUINAS CINEMATICA DEL SÓLIDO RIGIDO 2. Sólido rígido: Ecuaciones cinemáticas determinadas por su rigidez. 2.2 Coordenadas generalizadas. 2.3 Movimientos elementales: Traslación y rotación alrededor de un eje fijo. 2.4 Velocidad absoluta y relativa en movimiento plano: Velocidades proyectadas. 2.5 Estudio cinemático general: Campo de velocidades y aceleraciones. CINEMATICA DEL SÓLIDO CON PUNTO FIJO 3. Introducción. 3.2 Movimiento con punto fijo: ángulos de Euler. 3.3 Movimientos simultáneos: Traslación y rotación. Aplicación a trenes de engranajes. CINEMATICA DEL MOVIMIENTO RELATIVO 4. Movimiento absoluto, relativo y de arrastre. 4.2 Velocidad y aceleración de un punto en movimiento relativo: Teorema de coriolis. 4.3 Movimiento relativo entre barcos.

4 Hoja 4 de 5 CINEMATICA DEL MOVIMIENTO PLANO. I 5. Definición del movimiento plano. 5.2 Movimiento continuo de una pieza plana en su plano: Centro instantáneo de rotación, velocidad de cambio de polo y determinación de curvas polares. 5.3 Centros instantáneos relativos: Teorema de Aronhold-Kennedy. 6 CINEMATICA DEL MOVIMIENTO PLANO. II 6. Campo de velocidades: Distribución, cinema y teoremas de Memhcke y de Burmester. 6.2 Métodos para determinar velocidades conociendo su dirección: Método numérico, proyección y cinema. 6.3 Métodos para determinar velocidades sin conocer la dirección: Método de las velocidades relativas, Hall-Ault y Hirschhorns. 6.4 Métodos para determinar velocidades en casos de contactos deslizantes. 6.5 Escalas en cinemas gráficos. 7 8 CINEMATICA DEL MOVIMIENTO PLANO. III 7. Campo de aceleraciones: Distribución, polo y cinema de aceleraciones. 7.2 Métodos para determinar aceleraciones con polo conocido: Método cinema y numérico. 7.3 Métodos para determinar aceleraciones con polo desconocido: Método de lugares geométricos, cinema y punto auxiliar. 7.4 Aplicaciones a piezas en contacto deslizante. 7.5 Escalas en cinemas gráficos. CINEMATICA DEL MOVIMIENTO PLANO. IV 8. Aceleración de un punto del plano móvil que coincide con el centro instantáneo de rotación. 8.2 Teorema de Hartman. 8.3 Formula de Euler-savary: Circunferencia de inflexiones y construcciones graficas. 8.4 Teorema de Bobilier. 8.5 Circunferencia de inversiones. Total de horas de dedicación: BLOQUE TEMÁTICO Nº 3: DINAMICA 9 DINAMICA DEL SÓLIDO EN GENERAL 9. Momento cinético de un sólido: Con punto fijo, con eje fijo y sólido libre. 9.2 Energía cinética del sólido rígido: con punto fijo, con eje fijo y sólido libre. 9.3 Relación entre trabajo y energía cinética. 9.4 Ecuación del movimiento de un sólido libre.

5 Hoja 5 de DINAMICA DEL SÓLIDO EN MOVIMIENTO PLANO 0. Movimiento plano general. 0.2 Rotación baricéntrica: Par de inercia. 0.3 Rotación no baricéntrica: centro de percusión. 0.4 Movimiento de rodadura. Provocado por una fuerza y por un par. 0.5 Ímpetu e impulsión en movimiento plano. DINAMICA DE PIEZAS CON EJE FIJO. Movimiento del sólido con eje fijo..2 Momento cinético y su teorema..3 Reacciones dinámicas en cojinetes..4 Equilibrado dinámico del sólido. DINAMICA DEL SÓLIDO CON UN PUNTO FIJO. I 2. Estudio analítico del movimiento. 2.2 Ecuación. 2.3 Reacción en punto fijo. 2.4 Relación entre energía cinética y momento cinético. 2.5 Primera propiedad geométrica de Poinsot. DINAMICA DEL SÓLIDO CON UN PUNTO FIJO. II 3. Movimiento por inercia de un giroscopio. 3.2 Integrales primeras. 3.3 Integración de las ecuaciones del movimiento. 3.4 Interpretación geométrica del movimiento. Elipsoide Poinsot. 3.5 Estabilidad en rotación permanente. 3.6 Aplicación a un elipsoide de inercia de revolución. 4 DINAMICA DEL SÓLIDO CON UN PUNTO FIJO. III 4. Efecto giroscópico: Su finalidad y sus consecuencias. 4.2 Movimiento giroscópico simétrico con precesión estacionaria para distintos ángulos de nutación. Par giroscópico. 4.3 Brújula giroscópica y estabilizador giroscópico para buques. Total de horas de dedicación: BLOQUE TEMÁTICO Nº 4: DINAMICA DE PERCUSIONES 5 TEOREMAS DE APLICACIÓN A LAS PERCUSIONES 5. Concepto de percusión y consideraciones generales. 5.2 Teorema de cantidad de movimiento, momento cinético y energía. 5.3 Energía cinética de las velocidades perdidas: Teorema de Carnnot. 5.4 Aplicación a sólido con eje fijo sometido a percusiones. Centro de percusión.

6 Hoja 6 de 6 TEORIA DEL CHOQUE 6. Introducción. 6.2 Ecuación fundamental. 6.3 Choque central directo: Periodo de formación, recuperación y coeficiente de restitución. 6.4 Pérdida de energía cinética en un choque sin rozamiento. 6.5 Choque inelástico contra un cuerpo inmóvil. Total de horas de dedicación: 2 /2 BLOQUE TEMÁTICO Nº 5: MECANISMOS 7 TRANSMISIONES 7. Cojinete de bolas y de rodillos: Fundamento y descripción. 7.2 Rodamientos radiales y axiales. 7.3 Estudio cinemático. 7.4 Calculo de rodamientos radiales, axiales y mixtos. 7.5 Calculo de rodamiento de rodillos. 7.6 Montaje de rodamientos. 8 ORGANOS PROPAGADORES DEL MOVIMIENTO. I 8. Acoplamientos fijos, de maguito y de plato. 8.2 Acoplamientos móviles de dilatación y elásticos. 8.3 Acoplamientos de movimiento transversal: Junta de Oldham. 8.4 Junta Cardan: Relación de velocidades angulares de los ejes. 8.5 Cálculo de una articulación cardan. 9 ORGANOS PROPAGADORES DEL MOVIMIENTO. II 9. Embrague de dientes. 9.2 Embrague de fricción: Discos y cónicos. 9.3 Fuerza para embragar y desembragar. 9.4 Embragues radiales. 9.5 Acoplamientos de seguridad. 9.6 Rendimiento de un embrague. 20 ENGRANAJES CILINDRICOS 20. Transmisión del movimiento mediante rodadura Elementos de engrane, relación de velocidades, radios y numero de dientes Estudio cinemático de la transmisión. Calculo de esfuerzos Calculo por teorías de resistencia y de desgaste.

7 Hoja 7 de 2 TRENES DE ENGRANAJES 2. Trenes con ejes fijos. 2.2 Obtención de una relación de transmisión dada: Pares de ruedas y número de ejes. 2.3 Trenes epicicloidales: Relación de transmisión y formula de Willis. 2.4 Trenes diferenciales: Tren sumador. 22 CORREAS Y POLEAS DE TRANSMISION 22. Estudio cinemático Tensiones de los ramales: Modulo de rozamiento y modulo de tensión Calculo de una correa Presión contra cojinetes y efecto de la fuerza centrifuga Correas trapezoidales Perdida de trabajo en una transmisión por correa. Total de horas de dedicación: 6 3 BLOQUE TEMÁTICO Nº 6: METODO ENERGETICO PARA CALCULO DE DEFORMACIONES 23 DESPLAZAMIENTO EN BARRAS 23. Energía potencial de la barra en el caso de solicitación Teorema de Castigliano Integral de Mohr Método de Vereschaguin Determinación de los desplazamientos y las tensiones en muelles espirales Teoremas de reciprocidad de los trabajos y los desplazamientos. Total de horas de dedicación: BLOQUE TEMÁTICO Nº 7: CALCULO DE SISTEMAS HIPERESTATICOS COMPUESTOS POR BARRAS 24 METODO DE LAS FUERZAS PARA SISTEMAS HIPERESTATICOS 24. Ligaduras impuestas al sistema. Grado de hiperestaticidad Elección del sistema base. Método de las fuerzas Ecuaciones canónicas del método de las fuerzas Aprovechamiento de las propiedades de simetría en los cálculos de sistemas hiperestáticos Vigas continuas. Ecuación de los tres momentos Determinación de los desplazamientos en sistemas hiperestáticos. Total de horas de dedicación:

8 Hoja 8 de BLOQUE TEMÁTICO Nº 8: TEORIA DE ESTADOS TENSIONAL Y DEFORMACIONAL TEORIA DE TENSIONES 25. Estado tensional en un punto Determinación de las tensiones en un plano de orientación arbitraria Ejes principales y tensiones principales Diagrama del estado tensional Resumen de los diversos tipos de estados tensionales Estado de deformación Ley de Hooke generalizada. Energía potencial de la deformación en el caso de un estado tensional arbitrario. TEORIA DE LOS ESTADOS TENSIONALES LIMITES 26. Contenido de la teoría de los estados tensionales límites Hipótesis fundamentales de los estados límites Teoría de los estados límites Teoría de Mohr y su aplicación. 27 METODOS EXPERIMENTALES 27. Ensayo de los materiales y ensayo de estructuras 27.2 Determinación de las deformaciones con tensómetros mecánicos Captadores tensométricos de resistencia Método óptico para determinar tensiones mediante modelos trasparentes Método de rayos X Método de recubrimientos con barniz. Total de horas de dedicación: 3.5 BLOQUE TEMÁTICO Nº 9: TENSIONES CICLICAS

9 Hoja 9 de 28 RESISTENCIA EN EL CASO DE TENSIONES QUE VARIAN CICLICAMENTE 28. Características del ciclo y limite de resistencia a la fatiga Influencia de la concentración de tensiones sobre la resistencia a la fatiga Influencia del estado de la superficie y de las dimensiones de la pieza sobre la resistencia a la fatiga Reserva de resistencia a la fatiga y su determinación. Total de horas de dedicación: BLOQUE TEMÁTICO Nº 0: ESTABILIDAD DE EQUILIBRIO EN MECANISMOS ARTICULADOS CARGA CRITICA 29. Concepto de estabilidad Problema de Euler Desplazamientos grandes de barra esbelta Relación entre la fuerza crítica y las condiciones de apoyo de la barra Estabilidad en arcos y tubos solicitados por presión externa Estabilidad en la flexión. DETERMINACION DE CARGAS CRITICAS 30. Introducción Método energético Método de parámetros de origen Casos especiales de perdida de estabilidad Compresión excéntrica de una barra esbelta Flexión longitudinal y trasversal simultaneas. Total de horas de dedicación: 2 BLOQUE TEMÁTICO Nº 0: PRINCIPIO DE CALCULO PARA ELEMENTOS QUE TRABAJAN POR ENCIMA DEL LIMITE ELASTICO

10 Hoja 0 de 3 32 FLEXION ELASTO-PLASTICA. I 3. Tensiones y desplazamientos en sistemas de barras cuando existen deformaciones plásticas. 3.2 Flexión plástica de la barra. 3.3 Material elasto-plástico perfecto: Momento último. 3.4 Carga ultima en vigas isostáticas e hiperestáticas. FLEXION ELASTO-PLASTICA. II 32. Diseño elástico y plástico de una estructura: Diferencias Factores de los que depende la amplitud del campo plástico Torsión de una barra de sección circular Fundamentos de la teoría de plasticidad. Total de horas de dedicación: 2 /2

11 Modificación del programa de la asignatura Hoja de DE PROFESOR RESPONSABLE: Antonio Vázquez Martínez DESTINATARIO: SECRETARÍA ACADÉMICA TEMA: MODIFICACIÓN DEL PROGRAMA DE ASIGNATURA Por la presente comunicación quisiera hacerle llegar las modificaciones realizadas en el programa de la asignatura de Estudio de elementos de maquinas de la titulación de Licenciado en Maquinas Navales. Los cambios realizados son: Objetivos Programa Sistema de Evaluación Bibliografía básica Adjunto le remito el desarrollo del programa de la asignatura una vez realizados las modificaciones oportunas. Sin otro particular, Un saludo Fdo. En A Coruña, a 8 de Enero de 2005 Formato F 03.05/4