UNIDAD CONTENIDOS horas

Transcripción

1 Programa Analítico de: MECÁNICA Y MECANISMOS (Plan 2005) Especialidad: INGENIERIA ELECTROMECANICA Bloque: Tecnologías Básicas Área: Mecánica Nivel: 3- Comisiones: 3º 3º; 3º4º; 3º5º Total 128 hs/año.- Régimen de cursado: ANUAL- Código de la Asignatura: 327 UNIDAD CONTENIDOS horas I 1.1 MOVIMIENTOS RELATIVOS. Sistemas de referencia. Derivada relativa de un vector. 1.2 Velocidad y aceleración en el movimiento relativo. Aceleración complementaria o de Coriollis. Interpretación física. 1.3 Fuerza de inercia de Coriolis- 1.4 Caso de partículas no vinculadas que se mueven en la tierra o por encima de ella- 10 hs 1.5 Movimiento respecto a una translación. Movimiento respecto a una rotación uniforme. Velocidad relativa entre dos punto móviles. CINEMATICA DEL CUERPO RIGIDO. 2.1 Coordenadas y grados de libertad. Movimientos Simples: Translación, Rotación axial y polar. 2.2 Composición de rotaciones; a) Polares, b) Axiales concurrentes y II paralelas, Par de rotaciones, 12 hs 2.3 Axoides, Poloide y herpoloide esféricas. Simplificación o aproximación de Tredhold, para el trazado de los dientes engranajes cónicos- 2.4 Movimientos rototraslatorios, diferentes casos. Teorema de Chasles, Movimiento helicoidal instantáneo. Eje instantáneo de rotación. 2.5 Composición de rotaciones axiales alabeadas. III CINEMATICA DEL MOVIMIENTO PLANO. Translación pura; Rotación pura; Movimiento rototraslatorio. Centro instantáneo de rotación; Propiedades.. Imágenes de Velocidad, Trayectorias polares: Base y ruleta; Ecuaciones y aceleración. Aceleración en el movimiento plano; Centro de aceleraciones; Propiedades. Localización del centro de aceleraciones por el método de 8 hs 1.

2 UNIDAD CONTENIDOS horas las tres circunferencias. Imágenes de aceleración CINEMATICA DE LOS MECANISMOS. Cadena cinemática; Mecanismos, Inversión, Condiciones de Grashof para el eslabonamiento de cuatro barras. Determinación de los centros; Teorema de Kennedy. Grados de libertad; Mecanismo desmodrómico; Expresión de Chebishev o de Gruebler. Teorema general de las ruedas IV dentadas; Perfilado de los dientes; Dientes cicloidales y de envolvente. 24 hs 4.3 Trenes de engranajes; Trenes epicicloidales, Fórmula de Willis; Método Tabular. Mecanismo biela manivela, Determinación de espacios, velocidades y aceleraciones del pie de biela. 4.4 Mecanismo de leva; Leva parabólica, armónica, cicloidal y polinómica, determinación de alzadas, velocidades, aceleraciones y pulso seguidor; Trazado de la leva; Descripción de otros tipos de levas. V VI DINAMICA DEL PUNTO. Principios; Ecuación fundamental de la dinámica. Equilibrio dinámico; Principio de D Alembert. Ternas características; Sistemas Galileanos. Problemas de la dinámica. Consecuencias de la igualdad fundamental de la dinámica (Q, K, ½ mv 2 ). Impulso y cantidad de movimiento. Ecuaciones diferenciales del movimiento. Casos particulares. Fuerzas dependientes del tiempo, velocidad y posición. Fuerzas viscosas. DINAMICA DEL MOVIMIENTO VIBRATORIO. Vibraciones libres, amortiguadas y forzadas. Amortiguación crítica, sobreamortiguada e infracrítica. Tipos de amortiguamiento. Coeficiente de magnificación dinámica; Resonancia. Aplicación al movimiento relativo; transmisibilidad, gráficos. Aislamiento de vibraciones. Caso de fuerzas centrífugas- Gráficos Analogía electromecánica. 10 hs 16 hs VII GEOMETRIA DE MASAS. Baricentro: Plano diametral y de simetría; Sistemas continuos. Momentos de segundo orden; Momentos y productos de inercia. Translación de ejes; Teorema de Steiner. Rotación de ejes; 10 hs 2.

3 UNIDAD CONTENIDOS horas 7. 3 Elipsoide de inercia; Ejes principales, determinación y aplicaciones. 7.4 Módulo de inercia; Modulo de inercia equivalente. Modulo de inercia equivalente, para masas en traslación. Aplicaciones. VIII DINAMICA DE LOS SISTEMAS. Trabajo: Energía cinética; Teorema de König; Energía Cinética de un sólido; Cantidad de movimiento de un sólido. Momento de la cantidad de movimiento con respecto al baricentro; Variación del momento cinético. Variación de Q y K referidas a ternas no inerciales en rotación. Teoremas de las fuerzas vivas. Ecuaciones de Euler. Rotación de un sólido alrededor de un eje fijo; Reacciones en los cojinetes; Equilibrio dinámico. Movimiento de un sólido alrededor de un punto fijo; Giróscopo; Precisión fija distinta de 90º. Masa variable; Cohetes de una y varias etapas. Otras aplicaciones 20 hs IX X DINAMICA Y VIBRACIONES. Vibraciones lineales y torsionales con uno y dos grados de libertad; Modos de vibrar; Determinación de los nodos. Cabeceo de árboles ( Whirling)- Vibraciones de flexión en ejes; Determinación de la velocidad crítica; Dunkerley; Método de los números de influencia. PERCUSIONES. Percusión en un sólido con eje fijo; Anulación de reacciones. Percutivas. Centro de percusión. Tratamiento mediante fuerzas de inercia-. 12 hs 4 hs 3.

4 PROGRAMA DE EXÁMEN: BOLILLA UNIDAD TEMATICA UNIDAD TEMATICA UNIDAD TEMATICA HORARIOS DE CONSULTA CUERPO DOCENTE Ing. Felix Ruiz- Martes 18 a 19 hs Ing. Gabriel Mattolini- Miércoles de a 22,15 hs Ing. Gabriel Zanella- Lunes de 19, 30 a 20, 30 hs - Martes de 20, 30 a 21,30 hs 4.

5 DE ESTUDIO- PRINCIPAL Nota: Estos libros se encuentran en la biblioteca del Departamento Electromecánica o en la Biblioteca Central de la FRM-. Titulo Autor Apuntes de la Cátedra Ing. H. Fiadino- Ing. Chiani-Ing. Ruiz Mecánica Vectorial para Ingenieros Beer- Johnston- Ed. Mc Graw Hill Mecánica para Ingenieros Harry Nara- Ed. LIMUSA-WILEY SA Mecánica Racional Longhini- EL ATENEO Curso breve de Mecánica Teórica Targ- Ed. MIR MOSCU Teoría de la Mecánica y sus aplicaciones Lucini- Mecánica Vectorial Brand- Ed. CECSA Ingeniería Mecánica. Dinámica Hibbeler Dinámica (Mecánica para Ingenieros) Bedford Fowler Ed. Addison-Wesley Iberoamerica- Diseño de máquinas Rubert Norton- Ed. Mc Graw Hill Ingeniería Mecánica. Dinámica Bela Sander Mecánica Técnica Timoshenko Mecánica de las Vibraciones Den Hartog- Ed. CECSA Mecánica de maquinas Han, Crane, Rogers- Ed. Mc Graw Hill Elementos de Mecanismos Calero Pérez y Carla González- Ed. Mc Graw Hill Vibraciones Balachandran- Ed. Thomson- Año 2006 Maquinas y Mecanismos David Myszka- Ed. Pearson- 4º Ed. Año Ed. PEARSON Mecánica Racional Liberto Ercoli-Virginia Azurmendi- Ed. edutecne 5.

6 COMPLEMENTARIA RECOMENDADA Nota: Estos libros se encuentran en la biblioteca del Departamento Electromecánica o en la Biblioteca Central de la FRM-. Titulo Autor Dinámica Merian Fred B. Seely- Newton Ensign- Ed. Hispano Mecánica Analítica para Ingenieros Argentina Mecánica avanzada Timoshenko Mecánica Técnica de los Cuerpos Alberto Klein- El Ateneo Rígidos Mecánica Aplicada (Dinámica) Housner Hudson Mecánica para estudiantes de Ing. Lane Branson Teoría de las Vibraciones William Thomson Vibraciones Mecanicas Rao, Singiresu- Pearson º edicion Mecánica Racional Hertig Diagnostico de las fallas mediante Bianchi-Falcinelli- Ed.Nueva Librería el análisis de las vibraciones Síntesis de mecanismos y maquinas Zabalza Villalva Dinámica Romy Perez Moreno- Ed. Alfaomega Ingeniería Mecánica Borresi-Schmidt-2002 Dinámica Robert Soutas-Little- Ed.Cengage Learning- Año 2008 Mecánica Elemental Juan Roederer- Ed. Universitaria.- Análisis Dinámicos de sistemas Mecánicos Luciano Chiang-Ed. Alfaomega- Año 2008 Videos de Mecanismos y trenes- Univers. Jaume I. Castellon- Dpto. Tecnología- España- Obtenido por Internet Teoría de los mecanismos Departamento de Ingeniería Mecánica 6.

7 Cinemática y dinámica de máquinas- Ingeniería Mecánica Mécanismes de transformation de mouvement à contact local El diferencial autoblocante Universidad Carlos III de Madrid- Obtenido por Internet Universidad de Cantabria- Obtenido por Internet Ingénieur de l École Nationale Supérieure des Arts et Métiers- Francia- Obtenido por Internet Obtenido por Internet Visitas: Laboratorio de Mecánica- Laboratorio de ensayos no destructivos ITREN- Análisis de Vibraciones Visitas a Empresas del Medio.- FLOWSERVE - Ver GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS-. Archivo electrónico.- PRÁCTICO Nº DENOMINACIÓN Nº TOTAL DE EJERCICIOS 1 Movimiento Relativo 7 2 Cinemática del Rígido 5 3 Cinemática del Movimiento Plano 5 CONTENIDO Ejercicios de aplicación vinculados a elementos Mecánicos-Aplicación de Coriolis Ejercicios de composición de rotaciones, ampliaciones de Chasles- Movimientos de Mecanismos-Determ. de veloc. y acelerac. Determinación del CIR y CIA- Base y ruleta Aplicaciones- Propiedades 7.

8 4 Cinemática de los Mecanismos 11 5 Dinámica del Punto 6 6 Dinámica del Movimiento Vibratorio 7 Geometría de Masa 8 Dinámica de los Sistemas 19 9 Dinámica y Vibraciones Ejercicios de levas, mecanismos cuatro barras- Grashof; biela manivela- Trenes epicicloidales- Aplicación al diferencial de los vehículos.- Aplicación a Cajas automáticas de vehículos Aplicación de las ecuaciones de la dinámica del punto- Principio de D`Alambert Aplicaciones con vibraciones libres, amortiguadas y forzadas- Coef. de magnificación Dinámico Analogía electromecánica- Aplicación al movimiento relativo-.- Transmisibilidad- Determinación de centros de gravedad, teorema de Guldin- Elipsoide inercia- Aplicaciones- Aplicaciones del GD2-Masas en rotación y traslación- Calculo del tiempo de arranque de los motores eléctricos Ejercicio de equilibrado dinámico- Aplicación del teorema de Konig a casos concretos-determinación de las reacciones en los cojinetes- Ecuaciones de Euler- Ejercicios de masa variable-aplicaciones en casos prácticos.-giróscopos-cupla giroscópicas- Reacciones en los cojinetes- Aplicación de vibración de flexión en ejes-dunkerley-velocidad crítica- Aplicaciones a casos de varios 8.

9 10 Percusiones 4 grados de libertad- Método de los coeficientes de influencia-cabeceo en ejes-vibraciones lineales y torsionales de mas de un grado de libertad- Determinación del momento de inercia de la cabeza de una biela, aplicando el concepto de centro de percusión.- Determinar el punto de impacto, para que no existan reacciones en los apoyos BIBLIOGRAFÍA PARA TRABAJOS PRÁCTICOS: Nota: Estos apuntes se encuentran en la biblioteca del Departamento Electromecánica, en la fotocopiadora de la Facultad o los entrega la Catedra al comienzo del año lectivo-. Titulo Apuntes de la Cátedra Guía de trabajos Prácticos- Guía de trabajos Prácticos- Año Autor Ing. H. Fiadino- Ing. Chiani-Ing. Ruiz Ing. H. Fiadino- Ing. Chiani-Ing. Ruiz Ing. Ruiz Ing. Felix Ruiz Ing. Gabriel Mattolini Ing. Gabriel Zanella 9.