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1 Página 1 de 13 Instituto Tecnológico Superior de El Grullo Subdirección Académica Departamento de Electromecánica Instrumentación Didáctica para la Formación y el Desarrollo de Competencias Del periodo Febrero Julio 2011 Nombre de la asignatura: Diseño Mecánico Carrera: Electromecánica Clave de la asignatura: EMM-0513 Horas teóricas- Horas prácticas- Créditos: Número de Unidades: 4 I.- Caracterización de la asignatura Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero en Electromecánica la capacidad para analizar contextos tecnológicos al nivel de conjuntos mecánicos sencillos, aplicar conocimientos científicos y tecnológicos con un enfoque interdisciplinario, tomar decisiones que inciden en la solución de problemas prácticos desarrollando modelos de mecanismos básicos que simulan situaciones prácticas reales. La materia representa un soporte muy importante en las del ejercicio de la profesión que tributan al desempeño futuro del estudiante como profesional y le permite evaluar sus conocimientos en materias posteriores en que se perfila el diseño de conjuntos con complejidad propios del perfil del Ingeniero Electromecánico. II.- Competencias específicas a desarrollar (Objetivo (s) General (s) del Curso) Analizará y diseñará diferentes elementos mecánicos utilizados en la construcción de maquinaria, equipo y sistemas electromecánicos. Analizar las solicitaciones a que están sometidos los elementos de máquinas de los conjuntos sencillos. Emplear tablas para determinar coeficientes y valores de los elementos de máquinas. Aplica sus conocimientos en la toma de decisiones sobre tipos de transmisiones, unión u otro elemento de máquina a partir de las condiciones mecánicas del conjunto.

2 Página 2 de 13 III. Análisis por periodo: Primer periodo de evaluación Competencias Genéricas a desarrollar en la unidad 1- Competencias instrumentales: Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar metodologías de diseño de elementos de máquinas Conocimientos generales básicos sobre solicitaciones Comunicación oral y escrita con un lenguaje técnico Habilidades de gestión de información Solución de problemas 2-Competencias interpersonales: Capacidad crítica y autocrítica Trabajo en equipo Habilidades interpersonales Compromiso ético 3-Competencias sistémicas: Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) Habilidad para trabajar en forma autónoma Temas: I. Concentración de esfuerzos II. Resistencia de la fatiga Criterios de evaluación de la Unidad (Conceptuales, Procedimentales y Actitudinales) Evaluaciones sistemáticas: 40% Constará de preguntas de contenido teórico que recogen: Generalidades de cada tema contemplado Evaluación de situaciones didáctico-prácticas de temas de aplicación a través de ejercicios Tareas de desarrollo de temas específicos basados en búsqueda y manejo de INFO. Examen Parcial 60% Constará de propuestas de diseño de elementos de máquinas tomando en cuenta los contenidos estudiados en cada unidad. Competencia específica (Objetivo Educacional) Aprendizaje Enseñanza Portafolio de Evidencia (Producto de Aprendizaje) Fechas para adquisición de Competencias (Objetivos educacionales) Programada Real

3 Página 3 de 13 1 Resolverá problemas donde intervenga la concentración de esfuerzos debido a cargas estáticas y aplicara las distintas teorías lineales de fallas para determinar si el elemento fallará o no. Aplicará los conceptos básicos de resistencia a la fatiga en la solución de problemas de fallas por cargas fluctuantes mediante las teorías no lineales de Goodman, Kimmelman, etc. Investigar, elaborar un diagrama y exponerlo para formar criterios relacionados a la concentración de esfuerzos y también de cómo se manifiestan las fluctuaciones de un esfuerzo. Resolver problemas relacionados con la concentración de esfuerzos utilizando formulas y gráficos. Resolver problemas relacionados a la detección y prevención de fallas en cargas uniaxiales y multiaxiales mediante teorías de fallas lineales. Dibujar un diagrama esfuerzonúmero de ciclos e identificar las características de la curva y el límite de la resistencia a la fatiga y redactar las conclusiones. Explicar la importancia que tienen cada uno de los factores que modifican el límite de resistencia a la fatiga y como afecta cada uno de estos en los materiales. Resolver problemas de resistencia a la fatiga cuando el material se encuentra Definir en qué consiste la concentración d tensiones mecánicas y cuáles son sus causas. Identificar las zonas propensas a concentración de tensiones. Seleccionar las salidas tecnológicas a la concentración de tensiones a partir de variantes geométricas y dimensionales. Determinar la resistencia a la fatiga de un elemento de máquina basándose en la distribución de las tensiones mecánicas. Proyecto de diseño mecánico Evaluaciones sistemáticas Evaluación diagnóstico 08 de Febrero 04 de Marzo Observaciones: Fecha de Revisión: Firma del Docente: T.H.P. T.H.R de Marzo 20 hrs

4 Página 4 de 13 Ing. Luis Jorge Flores Llamas CFirma del Responsable Académico de Revisión en Grupo IV. Fuentes de información BERNARD J. HAMROCK, BO JACOBSON, STEVEN R. SCHMID ELEMENTOS DE MAQUINAS. MC-GRAW HILL SHIGLEY JOSEPH E., CHARLES R. MISCHKE. DISEÑO EN INGENIERIA MECANICA. MC-GRAW HILL Segundo periodo de evaluación Competencias Genéricas a desarrollar en la unidad 1- Competencias instrumentales: Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar metodologías de diseño de elementos de máquinas Conocimientos generales básicos sobre solicitaciones Comunicación oral y escrita con un lenguaje técnico Habilidades de gestión de información Solución de problemas 2-Competencias interpersonales: Capacidad crítica y autocrítica Trabajo en equipo Habilidades interpersonales Compromiso ético 3-Competencias sistémicas: Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) Habilidad para trabajar en forma autónoma Apoyos didácticos Libros de texto Tablas de variables geométricas y dimensionales Pintarrón/Marcadores Laptop/Proyector Calculadora científica Temas: III. Diseño de ejes IV. Engranes rectos Criterios de evaluación de la Unidad (Conceptuales, Procedimentales y Actitudinales) Evaluaciones sistemáticas: 40% Constará de preguntas de contenido teórico que recogen: Generalidades de cada tema contemplado Evaluación de situaciones didáctico-prácticas de temas de aplicación a través de ejercicios Tareas de desarrollo de temas específicos basados en búsqueda y manejo de INFO. Examen Parcial 60% Constará de propuestas de diseño de elementos de máquinas tomando en cuenta los contenidos estudiados en cada unidad.

5 Página 5 de 13 Competencia específica (Objetivo Educacional) Aprendizaje Enseñanza Portafolio de Evidencia (Producto de Aprendizaje) Fechas para adquisición de Competencias (Objetivos educacionales) Programada Real Aplicará los principios básicos para el diseño de ejes sujetos a cargas estáticas y cíclicas, así como la determinación de la primera velocidad crítica de un eje. Analizara y diseñara engranes rectos para la transmisión de potencia, con el mayor numero de dientes y basados en las ecuaciones del AGMA. Investigar y explicar la importancia y aplicaciones del diseño de ejes, así como los procedimientos y análisis que esto involucra. Investigar, elaborar un resumen y explicar el procedimiento general para el diseño de un eje. Dibujar un eje donde se puedan observar las cargas y esfuerzos a los que se encuentra sujeto y los diagramas de par torsional momento horizontal momento vertical. Resolver problemas de diseño de ejes sujetos a carga estática, tanto de momento flexionante torsión, como de momento flexionante torsión carga axial, aplicando la teoría de la energía de distorsión y del esfuerzo cortante máximo. Resolver problemas de diseño de ejes sujetos a carga cíclica, tanto de momento flexionante alternante torsión continua, como de momento flexionante alternante torsión alternante, aplicando las teorías de: (para materiales dúctiles)en Definir las diferencias entre árbol y ejes. Caracterizar las condiciones mecánicas a las que trabajan los ejes y árboles. Identificar las zonas donde existen concentraciones de tensiones y las variables geométricas y dimensionales que se adoptan para disminuir ésta. Diseñar un eje tomando en cuenta sus funciones en un conjunto. Manejar tablas sobre variantes constructivas de ejes y árboles. Caracterizar las condiciones de trabajo en las que se decide una trasmisión por engranes rectos o helicoidales. Definir los parámetros geométricos de los engranes rectos y helicoidales. Diseñar una transmisión por engranes rectos partiendo de sus condiciones de trabajo. Proyecto de diseño mecánico Evaluaciones sistemáticas 07 de Marzo 01 de Abril

6 Página 6 de 13 base a la asignatura de análisis y síntesis de mecanismos elaborar un resumen de las diferentes clases de engranes, nomenclatura, sus partes principales y las relaciones de velocidad en los engranes. Dibujar un par de engranes rectos, elaborar los diagramas de cuerpo libre, aplicar las leyes de la estática para determinar las fuerzas que actúan en los engranes y aplicando la teoría de la mecánica de materiales determinar los esfuerzos en el diente. Calcular las cargas dinámicas y desgaste en los dientes, aplicando las formulas correspondientes. Calcular el tamaño y espesor del diente, así como el material para el engrane. Investigar y exponer los diferentes tipos de rodamientos, clasificación, aplicaciones, de los ya existentes en el mercado y selección en base a su uso. Calcular el coeficiente de funcionamiento. Calcular los efectos de la carga radial y axial, así como de carga variable Analizar el montaje e identificar el tipo de lubricación para un

7 Página 7 de 13 rodamiento. Mediante un ejemplo seleccionar el mejor tipo de rodamiento, haciendo uso adecuado de catálogos y manuales de fabricantes rozamiento y vida media en revoluciones Observaciones: Fecha de Revisión: Firma del Docente: T.H.P. T.H.R de Abril 20 hrs Ing. Luis Jorge Flores Llamas Firma del Responsable Académico de Revisión en Grupo IV. Fuentes de información BERNARD J. HAMROCK, BO JACOBSON, STEVEN R. SCHMID ELEMENTOS DE MAQUINAS. MC-GRAW HILL SHIGLEY JOSEPH E., CHARLES R. MISCHKE. DISEÑO EN INGENIERIA MECANICA. MC-GRAW HILL Apoyos didácticos Libros Pintarrón Marcadores Computadora Portátil Proyector Calculadora científica

8 Página 8 de 13 Tercer periodo de evaluación Competencias Genéricas a desarrollar en la unidad 1- Competencias instrumentales: Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar metodologías de diseño de elementos de máquinas Conocimientos generales básicos sobre solicitaciones Comunicación oral y escrita con un lenguaje técnico Habilidades de gestión de información Solución de problemas 2-Competencias interpersonales: Capacidad crítica y autocrítica Trabajo en equipo Habilidades interpersonales Compromiso ético 3-Competencias sistémicas: Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) Habilidad para trabajar en forma autónoma Temas: V. Rodamientos VI. Transmisiones flexibles Criterios de evaluación de la Unidad (Conceptuales, Procedimentales y Actitudinales) Evaluaciones sistemáticas: 40% Constará de preguntas de contenido teórico que recogen: Generalidades de cada tema contemplado Evaluación de situaciones didáctico-prácticas de temas de aplicación a través de ejercicios Tareas de desarrollo de temas específicos basados en búsqueda y manejo de INFO. Examen Parcial 60% Constará de propuestas de diseño de elementos de máquinas tomando en cuenta los contenidos estudiados en cada unidad.

9 Página 9 de 13 Competencia específica (Objetivo Educacional) Aprendizaje Enseñanza Portafolio de Evidencia (Producto de Aprendizaje) Fechas para adquisición de Competencias (Objetivos educacionales) Programada Real Analizará y seleccionará el tipo de rodamiento para una vida útil necesaria. Aplicará y seleccionará el mejor sistema de transmisión flexible. Investigar y exponer los diferentes tipos de rodamientos, clasificación, aplicaciones, de los ya existentes en el mercado y selección en base a su uso. Calcular el coeficiente de rozamiento y vida media en revoluciones y horas de funcionamiento. Calcular los efectos de la carga radial y axial, así como de carga variable Analizar el montaje e identificar el tipo de lubricación para un rodamiento. Mediante un ejemplo seleccionar el mejor tipo de rodamiento, haciendo uso adecuado de catálogos y manuales de fabricantes. Investigar y exponer los diferentes tipos de transmisiones flexibles, clasificación, aplicaciones, de los ya existentes en el mercado y selección. Resolver problemas de selección de bandas V. Analizar el montaje de las bandas, así como su Explicar la función de los rodamientos. Clasificar los rodamientos tomando en cuenta: el tipo de carga que soportan, el elemento rodante y su principio de funcionamiento. Seleccionar rodamientos a partir de tablas técnicas. Determinar la carga axial y/o radial que actúan en los rodamientos Caracterizar las condiciones de trabajo de las transmisiones flexibles. Definir los parámetros básicos de las transmisiones flexibles. Diseñar una transmisión flexible por correa y poleas. Proyecto de diseño mecánico Evaluaciones sistemáticas 04 de Abril 13 de Mayo

10 Página 10 de 13 mantenimiento. Resolver problemas de selección de cadenas de rodillos, así como de diente invertido. Analizar el montaje de las cadenas, así como su mantenimiento y lubricación. Explicar las principales causas de falla en la transmisión con cadenas de rodillos. Observaciones: Fecha de Revisión: Firma del Docente: T.H.P. T.H.R de Mayo 20 hrs Ing. Luis Jorge Flores Llamas Firma del Responsable Académico de Revisión en Grupo IV. Fuentes de información BERNARD J. HAMROCK, BO JACOBSON, STEVEN R. SCHMID ELEMENTOS DE MAQUINAS. MC-GRAW HILL SHIGLEY JOSEPH E., CHARLES R. MISCHKE. DISEÑO EN INGENIERIA MECANICA. MC-GRAW HILL Apoyos didácticos Libros Pintarrón Marcadores Computadora Portátil Proyector Calculadora científica

11 Página 11 de 13 Cuarto periodo de evaluación Temas: VII. Diseño de tornillos sujetadores y de potencia VIII. Diseño de soldadura Competencias Genéricas a desarrollar en la unidad 1- Competencias instrumentales: Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar metodologías de diseño de elementos de máquinas Conocimientos generales básicos sobre solicitaciones Comunicación oral y escrita con un lenguaje técnico Habilidades de gestión de información Solución de problemas 2-Competencias interpersonales: Capacidad crítica y autocrítica Trabajo en equipo Habilidades interpersonales Compromiso ético 3-Competencias sistémicas: Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) Habilidad para trabajar en forma autónoma Criterios de evaluación de la Unidad (Conceptuales, Procedimentales y Actitudinales) Evaluaciones sistemáticas: 40% Constará de preguntas de contenido teórico que recogen: Generalidades de cada tema contemplado Evaluación de situaciones didáctico-prácticas de temas de aplicación a través de ejercicios Tareas de desarrollo de temas específicos basados en búsqueda y manejo de INFO. Examen Parcial 60% Constará de propuestas de diseño de elementos de máquinas tomando en cuenta los contenidos estudiados en cada unidad. Competencia específica (Objetivo Educacional) Aprendizaje Enseñanza Portafolio de Evidencia (Producto de Aprendizaje) Fechas para adquisición de Competencias (Objetivos educacionales) Programada Real Analizará y diseñará tornillos sujetadores y de potencia Explicar la clasificación y designación de roscas Definir los parámetros bases de las uniones Proyecto de diseño mecánico Evaluaciones sistemáticas 16 de Mayo 10 de

12 Página 12 de 13 sometidos a diferentes condiciones de carga. Analizará y diseñará uniones soldadas sometidas a diferentes condiciones de carga estáticas y dinámicas. estándar. Calcular el par de torsión, potencia, eficiencia en tornillos de potencia y autobloqueo. Calcular la carga, resistencia y parámetros de rigidez en pernos bajo carga estática y dinámica. Resolver problemas de diseño de juntas de empaquetadura. Desarrollar una Investigación de campo, donde se aprecie la importancia y aplicaciones de soldaduras Elaborar una tabla con las propiedades mínimas y los esfuerzos permisibles de las uniones soldadas Revisar las fuentes de información correspondientes para establecer los criterios de diseño y decidir si la unión soldada es satisfactoria. Resolver problemas donde determine la resistencia de juntas soldadas bajo carga estática. Resolver problemas donde determine la resistencia de juntas soldadas bajo carga dinámica. roscadas. Caracterizar los tipos de uniones roscadas que existen Diseñar una unión roscada mediante el uso de tablas dimensionales de éstos. Caracterizar los tipos de uniones soldadas Definir los parámetros de las uniones soldadas Analizar el estado mecánico de una unión soldadas Diseñar una unión soldada a partir de sus elementos y el estado mecánico. Tarea integradora Junio Observaciones:

13 Página 13 de 13 Fecha de Revisión: Firma del Docente: T.H.P. T.H.R de Junio 20 hrs Ing. Luis Jorge Flores Llamas Firma del Responsable Académico de Revisión en Grupo IV. Fuentes de información BERNARD J. HAMROCK, BO JACOBSON, STEVEN R. SCHMID ELEMENTOS DE MAQUINAS. MC-GRAW HILL SHIGLEY JOSEPH E., CHARLES R. MISCHKE. DISEÑO EN INGENIERIA MECANICA. MC-GRAW HILL Apoyos didácticos Libros Pintarrón Marcadores Computadora Portátil Proyector Calculadora científica V. Calendarización de evaluación Semana T.P. T.R. = Evaluación diagnostica =Evaluación formativa =Evaluación sumativa Evaluación ordinaria T.P. =Tiempo Planeado T.R. =Tiempo Real Fecha de elaboración: 01 de Febrero de 2011 Lic. Omar Negrín Méndez Nombre y firma del Docente Ing. Luis Jorge Flores Llamas Vo. Bo. Jefe del Departamento

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