Guía docente de la asignatura. Curso académico: Escuela de Ingenierías Industriales. Asignatura. Máquinas y mecanismos. Materia. Máquinas.
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- Esteban Lucero Lagos
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1 Guía docente de la asignatura Curso académico: Asignatura Materia Titulación Máquinas y mecanismos. Máquinas. Grado en Ingeniería Mecánica. Nivel Grado Tipo/Carácter OB Créditos ECTS 6 Curso 3º Lengua en que se imparte Español Cuatrimestre 1º Departamento Área de Conocimiento Ciencias de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Expresión Gráfica en la Ingeniería, Ingeniería Cartográfica, Geodesia y Fotogrametría, Ingeniería Mecánica e Ingeniería de los Procesos de Fabricación Ingeniería Mecánica
2 1. Objetivos - Identificar, plantear y resolver problemas de mecanismos y máquinas. - Realizar el análisis cinemático y cinético de conjuntos mecánicos, máquinas y mecanismos analíticamente o mediante herramientas CAE, analizando los resultados obtenidos. - Modelizar conjuntos o sistemas mecánicos industriales a partir de planos, modelos o cuadernos de especificaciones. - Identificar y analizar problemas básicos de vibraciones mecánicas. - Realizar planteamientos conceptuales rigurosos desde el punto de vista mecánico en las aplicaciones planteadas. - Redactar y defender las soluciones que plantea aplicando técnicas de aprender a aprender en la resolución de problemas, manejando la terminología técnico-científica relativa a sistemas mecánicos. Competencias a desarrollar: Competencias Genéricas: CG1. Capacidad de análisis y síntesis. CG3. Capacidad de expresión oral. CG4. Capacidad de expresión escrita. CG5. Capacidad para aprender y trabajar de forma autónoma. CG6. Capacidad de resolución de problemas. CG7. Capacidad de razonamiento crítico/análisis lógico. CG8. Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica. CG9. Capacidad para trabajar en equipo de forma eficaz. CG10. Capacidad para diseñar y desarrollar proyectos. CG11. Capacidad para la creatividad y la innovación. CG12. Capacidad para la motivación por el logro y la mejora continua. CG13. Capacidad para actuar éticamente y con compromiso social. CG14. Capacidad de evaluar. CG15. Capacidad para el manejo de especificaciones técnicas y la elaboración de informes técnicos. Competencias Específicas: CE13. Conocimiento de los principios de teoría de máquinas y mecanismos.. CE20, Conocimientos y capacidades para el cálculo, diseño y ensayo de máquinas.
3 2. Bloques temáticos Bloque 1: CINEMATICA DE MAQUINAS. Carga de trabajo en créditos ECTS: 0,9 a. Programa temporal TEMA TÍTULO DEL TEMA HORAS (T) HORAS (A) 1 Análisis Topológico Movilidad Análisis Cinemático de Mecanismos 2 2 Se trata de establecer los principios básicos de la teoría de máquinas y mecanismos (TMM), de identificar y conocer diferentes tipos de mecanismos utilizados frecuentemente en la industria y de desarrollar métodos para realizar su cálculo cinemático. - Eslabones y pares cinemáticas. Cadenas cinemáticas. Tipos de mecanismos. - Conceptos de coordenada y velocidad generalizada. Movilidad. Ecuaciones de enlace. Métodos de resolución de las ecuaciones de enlace. - Estudio cinemático de mecanismos con movimiento plano paralelo a partir de las ecuaciones de enlace geométricas y a partir de las ecuaciones de enlace cinemáticas. b. Bibliografía básica Apuntes del Área Salvador Cardona Foix, Teoría de Máquinas, Ediciones UPC c. Bibliografía complementaria Samuel Dougthy, Mechanics of Machines, John Wiley & Sons Robert L. Norton, Diseño de Maquinaria (Síntesis y Análisis de Máquinas y Mecanismos), McGraw Hill Joseph E. Shigley, Análisis Cinemático de Mecanismos, McGraw Hill Roque Calero Pérez, Fundamentos de Mecanismos y Máquinas para Ingenieros, McGraw Hill
4 Bloque 2: DINAMICA DE MAQUINAS Carga de trabajo en créditos ECTS: 2,1 a. Programa temporal TEMA TÍTULO DEL TEMA HORAS (T) HORAS (A) 4 Análisis dinámico de máquinas Equilibrado de rotores Trabajo y potencia en máquinas. Volantes de inercia. 3 4 Se trata de aplicar los teoremas vectoriales y los teoremas energéticos de la dinámica a sistemas multicuerpo con el objeto de: - Determinar las ecuaciones del movimiento de las máquinas. - Calcular las solicitaciones en elementos de máquinas. - Establecer las condiciones para el equilibrado de rotores. - Comprender los balances de energía existentes en las máquinas durante su funcionamiento. - Ser capaces de dimensionar adecuadamente los volantes de inercia de las máquinas. b. Bibliografía básica Apuntes del Área Salvador Cardona Foix, Teoría de Máquinas, Ediciones UPC c. Bibliografía complementaria Samuel Dougthy, Mechanics of Machines, John Wiley & Sons L. J. León, Dinámica de Máquinas, Limusa. Robert L. Norton, Diseño de Maquinaria (Síntesis y Análisis de Máquinas y Mecanismos), McGraw Hill Joseph E. Shigley, Análisis Cinemático de Mecanismos, McGraw Hill Roque Calero Pérez, Fundamentos de Mecanismos y Máquinas para Ingenieros, McGraw Hill
5 Bloque 3: LEVAS Y ENGRANAJES Carga de trabajo en créditos ECTS: 1,1 a. Programa temporal TEMA TÍTULO DEL TEMA HORAS (T) HORAS (A) 7 Levas planas de disco Engranajes y trenes de engranajes. 3 3 Se trata de conocer los principios básicos de la geometría de las levas y de los engranajes para aplicarlos, junto a los conocimientos de cinemática y dinámica al cálculo y diseño de sistemas de leva-seguidor y de trenes de engranajes. - Análisis de mecanismos leva-seguidor (estudio de diversos tipos). Diseño de levas Estudio del perfil de leva. - Ruedas de fricción. Dentado de engranajes. Ley fundamental de engrane. Perfil de evolvente. - Cálculo cinemático y dinámico de trenes de engranes ordinarios y epicicloidales. b. Bibliografía básica Apuntes del Área Salvador Cardona Foix, Teoría de Máquinas, Ediciones UPC c. Bibliografía complementaria Robert L. Norton, Diseño de Maquinaria (Síntesis y Análisis de Máquinas y Mecanismos), McGraw Hill Joseph E. Shigley, Análisis Cinemático de Mecanismos, McGraw Hill Roque Calero Pérez, Fundamentos de Mecanismos y Máquinas para Ingenieros, McGraw Hill
6 Bloque 4: VIBRACIONES MECANICAS Carga de trabajo en créditos ECTS: 0,7 a. Programa temporal TEMA TÍTULO DEL TEMA HORAS (T) HORAS (A) 9 Vibraciones de sistemas de 1 grado de libertad (1gdl) 4 3 Se trata de conocer los principios básicos del estudio de las vibraciones en las máquinas, mediante la realización de un modelo analítico sencillo. Se analizan diferentes aspectos como son: - Introducción a la medida de Vibraciones. - Vibración libre 1gdl. - Vibración forzada 1 gdl: excitación armónica. - Casos Particulares: Aislamiento y Transmisibilidad. - Vibración forzada 1 gdl: excitación arbitraria. b. Bibliografía básica Herráez, M. Vibraciones de sistemas de 1 grado de libertad (1gdl). Apuntes de la asignatura Máquinas y Mecanismos. Área Ingeniería Mecánica. UVa. (2012). Balachandran, B. Vibraciones. Thomson (2006). ISBN I/Bc 534.-BALvib. Kelly, S. G. Schaum's outline of theory and problems of mechanical vibrations. MacGraw-Hill, (1996). ISBN I/Bc 534.-KELsch. c. Bibliografía complementaria Inman, D.J. Engineering vibration. Pearson Prentice-Hall, 3ª ed. (2009). ISBN I/Bc 534.-INMeng Thompson, W.T. Theory of Vibration with applications. 4ª ed. Chapman & Hall (1993). ISBN I/Bc THOthe.
7 3. Prácticas de laboratorio Laboratorio informático: Número de sesiones de prácticas de laboratorio: 2 Duración de cada sesión: 2 ó 3 horas Semanas aproximadas en las que se realizarán las prácticas de laboratorio: según programación del curso (ver horarios). Laboratorio de máquinas: Número de sesiones de prácticas de laboratorio: 1 Duración de cada sesión: 2 horas Semanas aproximadas en las que se realizarán las prácticas de laboratorio: según programación del curso (ver horarios). 4. Método docente MÉTODOS DOCENTES OBSERVACIONES Clases de aula, teóricas y de problemas Prácticas de laboratorio informático Prácticas de laboratorio de máquinas Actividades no presenciales En ellas se presentan los contenidos de la materia objeto de estudio y se resuelven o propone la resolución a los alumnos de ejercicios y problemas. Pueden emplearse diferentes recursos que fomenten la motivación y participación del alumnado en el desarrollo de dichas clases. Esta actividad se desarrolla en espacios específicos. Su principal objetivo es la aplicación de los conocimientos adquiridos en otras actividades, como las clases teóricas de aula, a problemas más complejos para la adquisición de habilidades básicas y procedimentales relacionadas con la materia objeto de estudio. Esta actividad va acompañada de la realización y exposición en público de un trabajo de simulación mecánica que se ejecutará en grupos de tamaño reducido. Esta actividad se desarrolla en espacios específicos. Su principal objetivo es la aplicación de los conocimientos adquiridos en otras actividades, como las clases teóricas de aula, a problemas más complejos para la adquisición de habilidades básicas y procedimentales relacionadas con la materia objeto de estudio. Esta actividad va acompañada de la realización de un informe de cada una de las prácticas realizadas en el laboratorio. Estudio/trabajo. Los estudiantes se encargan de la organización del trabajo, asumiendo la responsabilidad y el control del aprendizaje.
8 5. Actividades evaluables y sistema de calificaciones ACTIVIDAD PESO EN LA NOTA FINAL OBSERVACIONES Práctica de Laboratorio 10% Exposición de la práctica 10% Examen final. 80% Práctica realizada con el software de simulación existente en el laboratorio. Se evalúa el resultado de la simulación. Se presenta y defiende en público la práctica realizada en equipo. Se evaluará la exposición realizada. Prueba escrita Constará de preguntas tipo cuestión de respuesta corta y de problemas de respuesta larga. 6. Consideraciones adicionales Se usará el Campus Virtual para proporcionar al alumno materiales y recursos, organizar actividades y hacer el seguimiento de la marcha del curso.
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