UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura

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1 SEXTO SEMESTRE 162

2 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura NOMBRE DE LA ASIGNATURA: INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL PLAN 2007 Tipo de asignatura: Teórico Clave: Créditos: 08 Carácter: Obligatoria Semestre: Sexto Duración del Curso Semanas: 16 Área de Conocimiento: Eléctrica-Electrónica Horas: 64 Horas/Semana Teoría: 4.0 Práctica: 0.0 MODALIDAD: CURSO SERIACIÓN INDICATIVA Máquinas Eléctricas (L). PRECEDENTE: SERIACIÓN INDICATIVA SUBSECUENTE: Ninguna. OBJETIVO DEL CURSO: El alumno comprenderá los principios de operación fundamentales y podrá aplicar las técnicas involucradas en la medición y al control de variables físicas. No. Nombre Horas Teoría Practica I CONCEPTOS BÁSICOS II SISTEMAS DE MEDICIÓN Y CONTROL III MEDICIÓN DE VARIABLES FISÍCAS IV TÉCNICAS DE ÁNALISIS PARA SISTEMAS DE CONTROL V INTERPRETACIÓN Y MANEJO DE DATOS EXPERIMENTALES Total de Horas Teóricas: 64.0 Total de Horas Prácticas: 0.0 TOTAL:

3 TEMA I CONCEPTOS BÁSICOS Objetivo: El alumno aprenderá los conceptos básicos de los sistemas de control y de medición. I.1 Sistema general de medición. I.2 Sistema de Control: sistema de control de lazo abierto, sistema de control de lazo cerrado. I.3 Representación de sistemas mediante diagramas de bloques. I.4 Estándares de calibración. I.5 Efectos de realimentación. TEMA II SISTEMAS DE MEDICIÓN Y CONTROL Objetivo: El alumno establecerá los principios de operación de los elementos que constituyen un sistema de medición y control. II.1 Configuración general: actuadores, sensores, dispositivos auxiliares. II.1.1Tipos de actuadores (continuos y discontinuos). II.1.2 Conversión de señales de actuación. II.1.3 Selección de actuadotes. II.1.4 Actuadores eléctricos, neumáticos, hidráulicos, etc. II.2 Controladores: controladores de dos posiciones, controlador proporcional integral, controlador proporcional derivativo, controlador proporcional. TEMA III MEDICIÓN DE VARIABLES FÍSICAS Objetivo: Describir las técnicas empleadas comúnmente en la medición de variables físicas. III.1 Transductores. III.1.1 Transductores de parámetros físicos. III.1.2 Transductores de magnitudes de mecánica de sólidos. III.1.3 Transductores de magnitudes de mecánica de fluidos III.1.4 Transductores de magnitudes acústicas. III.1.5 Transductores de magnitudes ópticas. III.1.6 Transductores de magnitudes eléctricas y magnéticas. III.1.3 Transductores de magnitudes químicas. 164

4 III.2 Medición de variables eléctricas. III.3 Medición de presión. III.4 Medición de flujo. III.5 Medición de temperatura. III.6 Medición de variables químicas. TEMA IV TÉCNICAS DE ANÁLISIS PARA SISTEMAS DE CONTROL Objetivo: El alumno aplicará las técnicas de análisis de control. IV.1Tipos de Control. IV.1.1 Control continuo. IV.1.2 Control discreto. IV.1.3 Control ON OFF. IV.2 Controladores lógicos programables. IV.3 Sistemas de supervisión. IV.4 Control distribuido. TEMA V INTERPRETACIÓN Y MANEJO DE DATOS EXPERIMENTALES Objetivo: El alumno seleccionará, analizará e interpretará los datos obtenidos experimentalmente. V.1 Criterios para la selección de datos experimentales. V.2 Análisis estadísticos de datos. V.3 Teoría de errores. V.4 Análisis de incertidumbre. 165

5 Bibliografía Básica BIBLIOGRAFÍA Ogata, K. Ingeniería de Control Moderna. México. Prentice Hall Hispanoamericana Doebelin E. O. Measurement Systems Aplication and Design. New York. McGraw Hill Book Co Considine D. M. Process Instruments and Control Handbook. New York. McGraw Hill Book Co Temas para los que se recomienda. I, II y IV III y IV III Bibliografía Complementaria Cooper W., D. Electronic Instrumentation and Mesurement Techniques. New Jersey. Prentice Hall Suc. Englewood Cliff Doebelin E., O. Control Systems Principies and Design. New York. John Wiley R. Sons., Inc Temas para los que se recomienda. III y V I y II 166

6 SUGERENCIAS DIDÁCTICAS ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Prácticas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros Exámenes Parciales Exámenes Finales Trabajos y tareas fuera del aula Participación en clase Asistencia a prácticas Otros PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Ingeniero Mecánico Electricista, Industrial o rama afín. 167

7 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura NOMBRE DE LA ASIGNATURA: RECURSOS Y NECESIDADES DE MÉXICO Y EL MUNDO PLAN 2007 Tipo de asignatura: Teórico Clave: Créditos: 06 Carácter: Obligatoria Semestre: Sexto Duración del Curso Semanas: 16 Área de Conocimiento: Socio-Humanísticas Horas: 48 Horas/Semana Teoría: 3.0 Práctica: 0.0 MODALIDAD: CURSO SERIACIÓN INDICATIVA Ninguna PRECEDENTE: SERIACIÓN INDICATIVA SUBSECUENTE: Ninguna OBJETIVO DEL CURSO: Conocer las necesidades sociales, económicas y políticas del país, así como los recursos humanos, materiales y financieros con que cuenta la Nación, con objeto de determinar la participación del Ingeniero en el desarrollo integral de México, y además situar al país al nivel mundial y del Continente Americano. No. Nombre Horas Teoría Practica I INTRODUCCIÓN II DESARROLLO Y SUBDESARROLLO III RECURSOS NATURALES E HISTORIA DE MÉXICO IV INFRAESTRUCTURA V DESARROLLO AGROPECUARIO VI DESARROLLO INDUSTRIAL VII CARACTERÍSTICAS SOCIO-ECONÓMICAS DE MÉXICO VIII LA SITUACIÓN POLÍTICA DE MÉXICO Y EL MUNDO IX PLANEACIÓN SOCIAL ECONÓMICA Y POLÍTICA X LA MISIÓN DEL INGENIERO EN EL CONTEXTO SOCIAL, ECONÓMICO Y POLÍTICO Total de horas teóricas: 48.0 Total de horas practicas: 0.0 TOTAL:

8 TEMA I INTRODUCCIÓN Objetivo: Familiarizar al estudiante con los diversos componentes de las actividades que se deben desarrollar durante el curso. I.1 Programa: Contenido, objetivos, metodología (técnicas de enseñanza). Evaluación, prácticas y visitar. I.2 Definiciónes Básicas TEMA II DESARROLLO Y SUBDESARROLLO Objetivo: Dar a conocer al alumno las característica del desarrollo y subdesarrollo, ubicando a nuestro país en el contexto de necesidades sociales, económicas y políticas. II.1 La Revolución Industrial. II.2 El nacimiento del Capitalismo. II.3 Desarrollo y Subdesarrollo - Definiciones y características. II.4 El subdesarrollo de México respecto a otras naciones desarrolladas- características de las necesidades sociales, económicas y políticas. II.5 La dependencia entre Naciones y el intercambio global. II.6 Desarrollo de la tecnología en México y el mundo. II.7 Desarrollo sustentable y desarrollo humano. II.8 La investigación publica y la Investigación privada. TEMA III RECURSOS NATURALES E HISTORIA DE MÉXICO Objetivo: Afirmarle al alumno los conocimientos básicos de los recursos naturales y de los acontecimientos históricos que explican la situación social, económica y política de nuestro país y su ubicación en el mundo. III.1 Recursos naturales. III.1.1 Recursos abundantes. Clima y agua. III.1.2 Recursos renovables. Suelo, flora y fauna. III.1.3 Recursos no renovables. Minerales metálicos y siderúrgicos; metales y minerales no ferrosos; metales preciosos; minerales no metálicos. 169

9 III.1.4 Agotamiento de los recursos naturales y problemas ambientales. III.2 Historia III.2.1 Época Prehispánica. III.2.2 Época Colonial. III.2.3 La Independencia. Constitución III.2.4 Independencia a Reforma. Constitución III.2.5 El Porfiriato. III.2.6 Revolución Mexicana. Constitución III.2.7 De la Revolución a la Época Actual. III.2.8 Situación de México en el Mundo actual. III Los diversos sistemas sociales, económicos y políticos actuales. TEMA IV INFRAESTRUCTURA Objetivo: Analizar con el estudiante la evolución y la problemática de las diversas obras y servicios de infraestructura, así como su incidencia en el desarrollo de México. IV.1 IV.2 IV.3 Demografía. Irrigación. Transporte. IV.3.1 IV.3.2 IV.3.3 IV.3.4 Carreteras. Ferrocarriles. Puertos. Aeropuertos. IV.4 IV.5 IV.6 IV.7 TEMA V Telecomunicaciones. IV.4.1 Correos. IV.4.2 Telégrafos. IV.4.3 Teléfono. IV.4.4 Radiodifusión. IV.4.5 Televisión. IV.4.6 Sistemas Digitales. Vivienda, Agua potable y alcantarillado. Educación. Comparación de la infraestructura nacional con la de algunos países representativos. DESARROLLO AGROPECUARIO Objetivo: Dar a conocer al alumno la evolución de la producción y de la productividad del sector primario, describiendo las causas que han originado la situación actual y motivándolo 170

10 para que genere y evalúe diversas alternativas de solución y desarrollo del sector para que satisfaga las necesidades de México. V.1 Agricultura. V.2 Ganadería. V.3 Silvicultura. V.4 Pesca. V.5 Comparación de la actividad agropecuaria nacional con la de algunos países representativos. TEMA VI DESARROLLO INDUSTRIAL Objetivo: Realizar con el alumno un análisis de la evolución y de la situación actual del sector secundario y propiciar que el alumno bosqueje el futuro desarrollado de las diversas ramas industriales para que coadyuven en una forma más eficaz al desarrollo de México. VI.1 Energéticos. VI.1.1 Recursos energéticos renovables y no renovables. VI.1.2 Fuentes de energía, del viento a la energía atómica. VI.1.3 Petróleo. VI.1.4 Electricidad. VI.1.5 Carbón y uranio. VI.2 Minería. VI.3 Industria pesada. VI.4 Industria mediana. VI.5 Industria ligera. VI.6 Comparación de la industria nacional con la de algunos países representativos. TEMA VII CARACTERÍSTICAS SOCIO-ECONÓMICAS DE MÉXICO Objetivo: Analizar con el estudiante los principales aspectos socioeconómicos, señalando la relación de dependencia externa que tiene México con otros países. VII.1 Comercio exterior. VII.1.1 Balanza comercial. 171

11 VII.1.2 Balanza de pagos. VII.2 VII.3 VII.4 VII.5 VII.6 VII.7 Producto Nacional Bruto. Contribución y ocupación por sectores. Ingreso per cápita en México, en otros países del mundo. Distribución del ingreso Nacional y en otros países representativos del mundo. Gasto y déficit Gubernamental. Inflación, devaluación, deuda externa y crisis económica. Seguridad juridica, criminalidad, empleo, desempleo y subempleo. TEMA VIII LA SITUACIÓN POLÍTICA DE MÉXICO Y EL MUNDO Objetivo: Explicar la situación política mediante el análisis de la Constitución y de los partidos políticos. VIII.1 La política en México y el mundo. VIII.2 La Constitución Política. VIII.3 Los partidos políticos. VIII.4 Situación política actual de México en el contexto nacional e internacional. TEMA IX PLANEACIÓN SOCIAL, ECONÓMICA Y POLÍTICA Objetivo: Presentar al alumno los diversos intentos de planeación que se han realizado y señalar la importancia de contar con un sistema de planeación continua y bien estructurado. IX.1 Antecedentes de la planeación en México. IX.2 Planes sexenales. IX.3 Plan nacional de desarrollo. IX.4 Plan nacional de desarrollo vigente. TEMA X "LA MISIÓN DEL INGENIERO EN EL CONTEXTO SOCIAL, ECONÓMICO Y POLÍTICO Objetivo: Definir la participación de los ingenieros en le desarrollo social, económico y político de México y deducir posibles soluciones a la problemática del país. 172

12 X.1 Análisis de las diferentes especialidades de la ingeniería para deducir su participación específica en el desarrollo integral del país. X.2 El ingeniero como persona que se forma profesionalmente para poder participar en el desarrollo integral del país. X.3 Madurez personal y responsabilidad social. X.4 Conclusiones. 173

13 Bibliografía Básica BIBLIOGRAFÍA Temas para los que se recomienda. Presidencia de la República. Plan Nacional de Desarrollo (Vigente) Bases para la Planeación Económica y Social de México, Siglo XXI. reimpresión México, Información sobre Aspectos Sociales, Geográficos y Económicos. Secretaría de Hacienda Bibliografía Complementaria Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos Porrúa. Reimpresión, Anuario Estadístico y Agenda Estadística De Los E Información Sobre Aspectos Sociales Y Económicos Estados Unidos Mexicanos. México. INEGI Bassols Batalla, Ángel Geografía Económica de México. México. Trillas López Rosado, Diego Problemas Económicos de México. México. UNAM Plan Nacional de Desarrollo. México. Poder Ejecutivo Federal. Año 1983, 1989, 1995, Profesores de la Asignatura. Apuntes de Recursos y Necesidades de México. Facultad de Ingeniería, UNAM Méndez J., Silvestre Problemas Económicos de México. México. Mc Graw-Hill Molina Henriquez, Tratado de libre comercio y sus anexos Ed Temas para los que se recomienda. 174

14 SUGERENCIAS DIDÁCTICAS ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Prácticas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros Exámenes Parciales Exámenes Finales Trabajos y tareas fuera del aula Participación en clase Asistencia a prácticas Otros PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Ingeniero Mecánico Electricista, Industrial o rama afín. 175

15 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura NOMBRE DE LA ASIGNATURA: INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE MECANISMOS PLAN 2007 Tipo de asignatura: Teórico Clave: Créditos: 08 Carácter: Obligatoria Semestre: Sexto Duración del Curso Semanas: 16 Área de Conocimiento: Diseño Mecánico Horas: 64 Horas/Semana Teoría: 4.0 Práctica: 0.0 MODALIDAD: CURSO SERIACIÓN INDICATIVA Diseño de Elementos de Maquinas. PRECEDENTE: SERIACIÓN INDICATIVA SUBSECUENTE: Análisis Dinámico de Maquinaria. OBJETIVO DEL CURSO: Que el estudiante utilice técnicas modernas (gráficas, digitales, analógicas e híbridas) de análisis y de síntesis mecánicos compuestos por eslabones rígidos articulados, levas y engranes. Al final del curso el alumno podrá crear sistemas de mecanismos para realizar una aplicación específica. No. Nombre Horas Teoría Practica I CINEMÁTICA DEL CUERPO RÍGIDO Y GENERALIDADES SOBRE LOS MECANISMOS II ANÁLISIS DE MECANISMOS CON PARES INFERIORES III SINTESIS DE MECANISMOS CON PARES INFERIORES IV ANÁLISIS Y SÍNTESIS DE MECANISMOS CON PARES SUPERIORES V TRENES DE ENGRANES Total de Horas Teóricas: 64.0 Total de Horas Prácticas: 0.0 TOTAL:

16 TEMA I CINEMÁTICA DEL CUERPO RÍGIDO Y GENERALIDADES SOBRE MECANISMOS Objetivo: Analizar sistemas mecánicos reales (una pala mecánica por ejemplo) a través de su modelo cinemático y de las ecuaciones de movimiento asociadas al modelo. Contenido. I.1 Caracterización de los mecanismos más comúnmente utilizados en la Ingeniería Mecánica. I.2 Grado de libertad de un mecanismo. Fórmula de Grubler. I.3 Clasificación de los pares cinemáticos: inferiores y superiores. I.4 Derivada de funciones vectoriales de variable escalar. I.5 Posición, velocidad y aceleración de los puntos de un cuerpo rígido en movimiento plano. I.6 Descripción del movimiento plano de cuerpos rígidos por medio de matrices y de números complejos. I.7 Teoremas relativos al movimiento de cuerpos rígidos. I.8 Verificación experimental TEMA II ANÁLISIS DE MECANISMOS CON PARES INFERIORES Objetivo: Obtener valores de posición, velocidad y aceleración de todos los elementos de un mecanismo dado, a partir de sus parámetros geométricos y de su excitación, análisis de mecanismos complejos empleados en la industria. Contenido. II.1 Análisis entrada - salida. Ecuación de Freudenstein. Uso de métodos analógicos, digitales e híbridos. II.2 Análisis del movimiento de los puntos de la barra acopladora. II.3 Movilidad de los mecanismos. II.4 Métodos gráficos. II.5 Verificación experimental TEMA III SÍNTESIS DE MECANISMOS CON PARES INFERIORES Objetivo: Determinar los parámetros geométricos de un mecanismos de topografía dada, en base a su operación y requerimiento en maquinaria automática. 177

17 Contenido. III.1 Introducción al problema de síntesis y su clasificación. III.2 Síntesis de mecanismos para generación de función. Métodos Numéricos. III.3 Síntesis de mecanismos para generación de trayectoria. Métodos Numéricos. III.4 Aplicaciones de las trayectorias de los puntos de la barra acopladora al diseño de mecanismos con seis eslabones. Mecanismos con intervalos finitos de reposo con doble rotación del eslabón de salida y con velocidad angular constante durante un intervalo finito en el eslabón de salida. III.5 Aplicaciones de la Ecuación de Euler-Savary y de la cúbica de curvatura estacionaria. III.6 Mecanismos cognados y sus aplicaciones. III.7 Restricciones en el diseño de mecanismos de eslabones articulados. Angulo de transmisión. III.8 Verificación experimental TEMA IV ANÁLISIS Y SÍNTESIS DE MECANISMOS CON PARES SUPERIORES Objetivo: Obtener a) el movimiento del seguidor de un mecanismo leva-seguidor a partir de su geometría y de su excitación, b) los parámetros geométricos de un mecanismo leva-seguidor de topología dada, en base a su operación. Contenido. IV.1 Generalidades sobre pares superiores. IV.2 Análisis del mecanismo leva-seguidor de punta y con seguidor de carretilla. IV.3 Análisis del mecanismo leva-seguidor de cara plana. IV.4 Síntesis del mecanismo leva-seguidor de punta y con seguidor de carretilla. Método de Newton- Raphson. IV.5 Síntesis del mecanismo leva-seguidor de cara plana. Método de Runge-Kutta. IV.6 Restricciones en el ángulo de presión y en la excentricidad del punto de contacto. IV.7 Introducción al diseño óptimo de levas. IV.8 Métodos gráficos. IV.9 Verificación experimental 178

18 TEMA V TRENES DE ENGRANES Objetivo: Calcular la velocidad angular a la salida de trenes de engranes simples y planetarios, a partir de sus parámetros geométricos y los arreglos necesarios de acuerdo a sus aplicaciones. Contenido. V.1 Clasificación: engranes cilíndricos, cónicos e hiperbólicos. De dientes rectos y de dientes helicoidales. Terminología de los engranes. V.2 Acoplamiento de los dientes de dos engranes. La envolvente. V.3 Determinación del perfil de un diente de envolvente. V.4 Trenes de engranes: simples y planetarios. V.5 Análisis de trenes simples: falta información V.6 Análisis de trenes planetarios: deducción de los métodos tubular y de fórmula. V.7 Trenes diferenciales. V.8 Verificación experimental 179

19 BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica Alvarez Angeles y Felix Jorge. Análisis y Síntesis Cinemáticos de Sistemas Mecánicos. Ed. Limusa. 229 pp Mabie H. H. y Ocvirth F. M. Mecanismos y Dinámica de Maquinaria. Ed. Limusa, S. A. 715 pp Shigley J. E. y Vicker J. J. Theory of Machines and Machanisms. N. York, Mc. Graw Hill Soni, A. H. Mechanism Synthesis and Analysis. Mc Graw Hill Book Co Temas para los que se recomienda. I, II, IV Y V III Bibliografía Complementaria Sandor, G. N. y Erdman, A. G. Advanced Mechanism Design: Analysis and Synthesis. Prentice-Hall, New Jersey Norton, R. L. Diseño de Maquinaria. McGraw Hill, Temas para los que se recomienda. I Y III 180

20 SUGERENCIAS DIDÁCTICAS ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Prácticas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros Exámenes Parciales Exámenes Finales Trabajos y tareas fuera del aula Participación en clase Asistencia a prácticas Otros PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Ingeniero Mecánico Electricista, Industrial o rama afín. 181

21 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura NOMBRE DE LA ASIGNATURA: PROCESOS DE CONFORMADO DE MATERIALES (L) PLAN 2007 Tipo de asignatura: Teórico-Práctico Clave: Créditos: 10 Carácter: Obligatoria Semestre: Sexto Duración del Curso Semanas: 16 Área de Conocimiento: Manufactura Horas: 96 Horas/Semana Teoría: 4.0 Práctica: 2.0 MODALIDAD: CURSO-LABORATORIO SERIACIÓN INDICATIVA PRECEDENTE: Ciencia y Tecnología de Materiales (L). SERIACIÓN INDICATIVA SUBSECUENTE: Proceso de Corte de Materiales (L), Diseño y Manufactura por Computadora y Diseño de Herramental (L). OBJETIVO DEL CURSO: Proporcionar a los alumnos los conocimientos básicos necesarios, sobre la maquinaria, equipos y métodos de conformado sin arranque de viruta, por medio de los cuales son transformados los diferentes tipos de materiales industriales en productos útiles. No. Nombre Horas Teoría Practica I INTRODUCCIÓN II OBTENCIÓN DE HIERRO Y PROCESOS DE ACERACIÓN III PROCESOS DE FUNDICIÓN O VACIADO IV CONFORMADO DE PIEZAS A PARTIR DE POLVOS METÁLICOS V CONFORMADO DE METALES EN CALIENTE VI CONFORMADO DE METALES EN FRIÓ VII UNIONES PERMANENTES Y UNIONES DESMONTABLES VIII ACABADOS SUPERFICIALES IX MÉ DE CONFORMADO DE POLÍMEROS X CONFORMADO DE MATERIALES CERÁMICOS Total de Horas Teóricas: 64.0 Total de Horas Prácticas: 32.0 TOTAL:

22 TEMA I INTRODUCCIÓN Objetivo: Poner de manifiesto la importancia que tiene el conocimiento de los procesos de conformado sin arranque de virutas en el diseño y obtención del producto. I.1 Criterios fundamentales que deben tomarse en cuanta para la obtención económica de un producto. I.2 Clasificación general de los procesos de conformado y acabado de materiales metálicos. I.3 Clasificación de los materiales. TEMA II OBTENCIÓN DEL HIERRO Y PROCESOS DE ACERACIÓN Objetivo: Conocer los métodos industriales de fabricación del acero tanto por el proceso de alto horno como por reducción directa. II.1 Importancia del acero en la sociedad actual. II.2 Método del alto horno. II.3 Método de reducción directa. II.4 Métodos de colada; Tradicional y continua. II.5 Nuevas tecnologías de fabricación de acero. II.6 Perspectivas de la industria siderúrgica nacional y mundial. TEMA III PROCESOS DE FUNDICIÓN O VACIADO Objetivo: Capacitar al alumno para que pueda seleccionar el método de fundición más adecuado, dependiendo de lo intrincado de la pieza, del tipo de metal o aleación a emplear y del tamaño y número de piezas a fabricar. III.1 Principales métodos de fundición o vaciado. Requerimientos básicos, comunes a todo proceso de fundición. Hornos usados en fundición. III.2 Vaciado en moldes de arena. III.3 Vaciado en moldes metálicos: vaciado en moldes permanentes (colados huecos, colados en corthias). Vaciado en matriz (cámara caliente y cámara fría). 183

23 III.4 Vaciado en moldes no metálicos: Colados centrífugos (centrífugo real, semicentrífugo y centrifugado). Colados de precisión (método de cera pérdida y Mercast. Proceso de cubierta cerámica y moldes de yeso). Moldes de cáscara (Shell). Moldes endurecidos con CO2. TEMA IV CONFORMADO DE PIEZAS A PARTIR DE POLVOS METÁLICOS Objetivo: Que el alumno domine los principios básicos de la pulvimetalúrgia aplicables a la fabricación de carburos cementados, cojinetes porosos y filtros metálicos, así como ciertos tipos de aleaciones especiales que no son realizables por ningún otro método. IV.1 Descripción del Proceso. Características de los polvos metálicos. Métodos de producción de los polvos. Operaciones de formado, sinterizado y calibrado. Herramientas y equipos. IV.2 Ventajas y limitaciones del proceso. IV.3 Productos obtenidos. TEMA V CONFORMADO EN METALES EN CALIENTE Objetivo: Que el alumno conozca los principales métodos de trabajo en caliente tales como las forja, laminación y extrusión. V.1 Laminado en caliente, medio de obtención de perfiles simielaborados. Tipos de laminadores y su aplicación en la fabricación de barras, perfiles estructurales, placas y chapas. V.2 Forja: Procesos comunes de forjado. Máquinas y herramientas de forja. Metales y aleaciones forjables. Temperaturas de forja. Propiedades y defectos que suelen presentarse en las piezas forjadas. V.3 Formado de tubos de acero con costura. A partir de cintas calientes. A partir de cintas frías. Por el método V-0. Tubo con costura helicoidal. V.4 Formado de tubos de acero sin costura: sistema Mannesman-Calmex. Sistema del banco de empuje. Formado de tubos cortos por embutido y estirado. V.5 Formado por extrusión. Extrusión directa y extrusión indirecta. Ciclo de extrusión y formado de barras y perfiles tubulares por extrusión. Aleaciones adecuadas para extrusión. Extrusión por impacta. 184

24 TEMA VI CONFORMADO DE METALES EN FRÍO Objetivo: Que el alumno verifique que mediante el conformado en frío se logren dimensiones precisas, buenos acabados superficiales y mejoramiento de las propiedades físicas, lo cual favorece el desarrollo de la producción masiva y la intercambiabilidad de las piezas. VI.1 Conformado por compresión. VI.2 Conformado por doblado o curvado. VI.3 Conformado por cizalladura o corte. VI.4 Conformado por estirado. VI.5 Prensa y máquinas multiformadoras. TEMA VII UNIONES PERMANENTES Y UNIONES DESMONTABLES Objetivo: Que el alumno conozca los diferentes métodos de soldadura y ensamble necesarios para la realización de juntas permanentes o transitorias. VII.1 Uniones permanentes: Uniones Soldadas. Uniones remachadas. Uniones con adhesivos. VII.2 Uniones desmontables: Uniones mediante tuercas y tornillos. Uniones mediante pasadores, chavetas y cuñas. Uniones mediante retenes de anillo. TEMA VIII ACABADOS SUPERFICIALES Objetivo: Que el alumno conozca los métodos de acabado tanto por los productos metálicos como no metálicos. VIII.1 Recubrimientos electrolíticos y químicos. VIII.2 Pinturas. VIII.3 Películas de óxido. VIII.4 Revestimientos por inmersión. VIII.5 Atomizado. VIII.6 Otros revestimientos no metálicos. 185

25 TEMA IX MÉ DE CONFORMADO DE POLÍMEROS Objetivo: Conocimiento de las características y métodos de conformado de los hules y los plásticos. IX.1 Formado por inyección. IX.2 Extrusión. IX.3 Soplado. IX.4 Termoformado. IX.5 Calandreado. IX.6 Formado por compresión. IX.7 Formado por transferencia. IX.8 Inyección y extrusión de termo fijos. IX.9 Formado de hojas y lámina. TEMA X CONFORMADO DE MATERIALES CERÁMICOS Objetivo: Mostrar al alumno los procesos más comunes empleados en la manufactura de productos de vidrio, así como de otros productos cerámicos. X.1 Formado del vidrio. X.2 Formado de productos cerámicos: aisladores eléctricos, refractarios, etc. 186

26 Bibliografía Básica BIBLIOGRAFÍA Apuntes de Conformado de Materiales. Departamento de Ingeniería Mecánica FI-UNAM De Garmo E. Paul. Materiales y Procesos de Fabricación. Ed. Reverte A Raymond. Higgins Ingeniería Metalúrgica. Tomo II. Ed. CECSA Scharer Sauberli, Ulrich Ingeniería de Manufactura. Ed. CECSA 735 pp Doyle Lawrence E. y Leach James L. Procesos y Materiales de Manufactura para Ingenieros. Ed. Prentice Hall pp Temas para los que se recomienda. II al VI II al VII III al VI V, VI y IX II al VII Bibliografía Complementaria Shackelford, James F. Introduction to Materials Science for Engineers. 5th edition Prentice Hall Mangonon, Pat L. The principles of materials selection for engineering design. Prentice Hall Temas para los que se recomienda. 187

27 TÉCNICAS DE ENSEÑANZA ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Prácticas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros Exámenes Parciales Exámenes Finales Trabajos y tareas fuera del aula Participación en clase Asistencia a prácticas Otros PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Ingeniero Mecánico, Industrial ó rama afín. 188

28 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura NOMBRE DE LA ASIGNATURA: MÁQUINAS HIDRÁULICAS PLAN 2007 Tipo de asignatura: Teórico Clave: Créditos: 08 Carácter: Obligatoria Semestre: Sexto Duración del Curso Semanas: 16 Área de Conocimiento: Termoenergía Horas: 64 Horas/Semana Teoría: 4.0 Práctica: 0.0 MODALIDAD: CURSO SERIACIÓN INDICATIVA Transferencia de Calor. PRECEDENTE: SERIACIÓN INDICATIVA SUBSECUENTE: Laboratorio de Máquinas Térmicas. OBJETIVO DEL CURSO: Ofrecer a los alumnos, de manera unificada, la teoría, el funcionamiento y la descripción de los diversos elementos que conforman clase de máquinas. No. Nombre Horas Teoría Practica I PRINCIPIOS Y FUNCIONAMIENTOS DE TERMOMÁQUINAS II LEYES DE SEMEJANZA III TURBOMÁQUINAS HIDRAULICAS MOTRICES IV TURBOMÁQUINAS HIDRAULICAS GENERATRICES V BOMBAS RECIPROCANTES Y ROTATORIAS VI SISTEMAS HIDRAÚLICOS Y NEUMÁTICOS DE POTENCIA Total de Horas Teóricas: 64.0 Total de Horas Prácticas: 0.0 TOTAL:

29 TEMA I PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LAS TURBOMAQUINAS Objetivo: Ofrecer al estudiante una descripción unificada del principio de funcionamiento de las turbomáquinas. I.1 La máquina elemental o máquina ideal. I.2 Sistemas de referencia absoluto y relativo. Forma integral de la ecuación de cantidad de movimiento lineal y deducción de la ecuación de Euler. TEMA II LEYES DE SEMEJANZA Objetivo: Familiarizar al estudiante con los principios de semejanza dinámica aplicados a las turbomáquinas. II.1 Flujo incompresible. II.2 Flujo compresible. TEMA III TURBOMAQUINAS HIDRÁULICAS MOTRICES Objetivo: Familiarizar al estudiante con los principios de operación y características de las turbinas hidráulicas. III.1 Elementos constitutivos. III.2 Triángulos de velocidad. III.3 Turbinas de impulso. III.4 Turbinas de reacción. III.5 Pérdidas de energía y rendimiento. TEMA IV TURBOMAQUINAS HIDRÁULICAS GENERATRICES Objetivo: Familiarizar al estudiante con los principios de operación y características de los principales tipos de bombas centrífugas y de flujo axial. IV.1 Elementos constitutivos. 190

30 IV.2 Triángulos de velocidad. IV.3 Máquinas de flujo axial. IV.4 Máquinas de flujo radial. IV.5 Máquinas de Flujo mixto. IV.6 Bombas Centrífugas. TEMA V BOMBAS RECIPROCANTES Y ROTATORIAS Objetivo: Familiarizar al estudiante con las características de funcionamiento, los elementos constituyentes y los criterios de selección de los diversos tipos de bombas rotatorias y reciprocantes. Contenido. V.1 Descripción detallada de los diversos tipos de bombas de desplazamiento positivo. V.2 Características de funcionamiento. V.3 Problemas que se presentan durante su operación. V.4 Mantenimiento. V.5 Diseño y Selección. TEMA VI SISTEMAS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS DE POTENCIA Objetivo: Ofrecer al estudiante los aspectos más sobresalientes de la hidroneumática de potencia, incluyendo sus aplicaciones industriales más comunes. VI.1 Importancia de los sistemas hidráulicos y neumáticos. VI.2 Principios y conceptos fundamentales. VI.3 Aplicaciones. VI.4 Gráficas de operación de sistemas con varios componentes fundamentales. VI.5 Aplicaciones. VI.6 Gráficos de operación de sistemas con varios componentes, naturaleza y propiedades de los fluidos. VI.7 Selección del fluido. 191

31 VI.8 Nomenclatura y símbolos utilizados para los diversos componentes. VI.9 Diseño, selección y mantenimiento de los diversos tipos de sistemas hidráulicos y neumáticos. VI.10 Circuitos básicos. VI.11 Sistemas auxiliares VI.12 Sellos y empaquetaduras. 192

32 BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica C. W. Gibbs. Compressed Air and Gas Data. Ingreso Rand, Co Burghardt David M. Ingeniería Termodinámica. Ed. Harla Oxford. 558 pp. Año Temas para los que se recomienda. Bibliografía Complementaria Stewart, Hanry L. Energía Hidráulica y Neumática Industrial. Ed. Interciencia, Madrid Temas para los que se recomienda. I, II, III. 193

33 SUGERENCIAS DIDÁCTICAS ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Prácticas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros Exámenes Parciales Exámenes Finales Trabajos y tareas fuera del aula Participación en clase Asistencia a prácticas Otros PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Ingeniero Mecánico Electricista, Industrial o rama afín. 194