Planificaciones MECÁNICA APLICADA. Docente responsable: SCHIAZZANO RAFAEL ALBERTO. 1 de 6

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1 Planificaciones MECÁNICA APLICADA Docente responsable: SCHIAZZANO RAFAEL ALBERTO 1 de 6

2 OBJETIVOS Impartir conocimientos teóricos y prácticos sobre cinemática y dinámica aplicada a elementos de máquinas y mecanismos mecánicos, como así también sobre criterios de dimensionamiento y verificación de los mismos, conforme solicitaciones a las que son expuestos. CONTENIDOS MÍNIMOS - PROGRAMA SINTÉTICO 1 - Introducción. Tensiones y deformaciones. Teorías de Rotura. 2 - Energía de deformación elástica. Impacto de baja velocidad. Solicitaciones variables. 3 - Transmisiones de potencia por correas. 4 - Arboles y ejes de transmisión. 5 - Transmisiones por. 6 - Ruedas dentadas helicoidales. Trenes de ordinarios y planetarios. 7 - Cojinetes de deslizamiento. Cojinetes de rodadura. 8 - Dinámica de los mecanismos. Equilibrio de rotores rígidos. Velocidad crítica de arboles y ejes. Mecanismo articulado biela - manivela. 9 - Vibraciones mecánicas. PROGRAMA ANALÍTICO UNIDAD 1: Introducción: concepto general de mecanismo y maquinas: Cadenas cinemática. Culpas cinemática. Planteo general del estudio de los mecanismos. Tensiones y deformaciones: Estados de tensión simples y combinados. Criterios generales de dimensionamiento (resistencia, rigidez y durabilidad). Teorías de roturas: de la máxima tensión tangencial y de la máxima energía de distorsión. UNIDAD 2: Dimensionamiento para solicitaciones variables: Impacto: energía de deformación en solicitación axial, de flexión y de torsión. Resistencia. Tensiones y deformaciones din micas. Fatiga de los materiales: límite de resistencia a la fatiga. Resistencia de vida finita. Factores modificatorios del límite de fatiga (concentración de tensiones, acabado superficial, confiabilidad, tamaño, temperatura, otros efectos). Dimensionamiento de piezas fatigadas bajo estados de solicitación simples y combinados. Diagramas de fatiga. UNIDAD 3: Transmisiones flexibles por correas: Relación de transmisión. Resbalamiento. Teoría de Prony. Fuerza transmitida y esfuerzos en los ramales. Correas planas y trapezoidales. Selección tabular. UNIDAD 4: Arboles y ejes de transmisión: Cargas y solicitaciones. Dimensionamiento resistente de ejes flexotorsionados. Normas A.S.M.E.. Tensiones admisibles. Casos particulares de flexión y torsión. Dimensionamiento por rigidez. UNIDAD 5: Transmisión por : Clasificación. Relación de transmisión. Superficies primitivas. Perfiles conjugados. Ley fundamental del engrane. Perfiles cicloidales y a evolvente. Características geométricas y cinemática: paso, modulo, recta y nulo de presión. Línea, arco, ángulo y duración de engrane. Flanco activo. Sistemas normalizados de dentado. Criterios de dimensionamiento. Flexión y desgaste. Fórmulas A.G.M.A.. Trenes de ordinarios y planetarios: distintas formas de la relación de transmisión. Relaciones entre cuplas motora y resistente. Fórmula de Willis. Ejemplos de aplicación. UNIDAD 6: Cálculo mecánico de conductores de líneas aéreas: Expresiones de la flecha y la longitud de vano típico. Sobrecargas (peso propio, manguito de hielo y acción del viento). La ecuación de cambio de estado. Análisis para vanos pequeños y grandes respectivamente. Vano crítico. Verificación de la distancia mínima entre el hielo de guardia y los conductores. Tablas de tendido. Conductores no homogéneos. Vano ideal de regulación o ficticio. UNIDAD 7: Cojinetes de deslizamiento: Materiales y lubricantes. Ley de Newton. Viscosidad dinámica y cinemática. Unidades físicas y convencionales prácticas. Lubricación seca, semilíquida y líquida. Presiones hidrodinámicos. Modelo de Petroff. Modelo de Reynolds: soluciones de Sommerfeld y gráficos de Raimondi - Boyd. Coeficiente de fricción y espesor mínimo de película lubricante. Estabilidad de funcionamiento. Potencia perdida por fricción. Rodamientos: descripción de los diversos tipos. Presiones de contacto. Capacidad estática y dinámica. Duración estadística. Carga radial equivalente, constante y variable. Selección tabular. UNIDAD 8: Dinámica de los mecanismos: Equilibrio de rotores. Balanceo est tico y din mico. Ecuaciones vectoriales y cartesianas de equilibrio de rotores con velocidad angular variable que presentan desbalanceo est tico y din mico, respectivamente. Velocidad crítica de ejes: concepto. Cálculo de la velocidad crítica en casos particulares simples. Aplicación del criterio de Rayleigh - Ritz para la determinación de la frecuencia crítica 2 de 6

3 de un rotor de n masas desequilibradas. UNIDAD 9: Cálculo mecánico de soportes de líneas de transmisión eléctrica: Acciones actuantes sobre estructura y aisladores. Hipótesis de carga en estructura de suspensión lineal y angular y de retención en tramos rectos y en ángulo. Cálculo de estructuras reticuladas. Cálculo de fundaciones: conceptos básicos de la mecánica de suelos. Criterios usuales para el cálculo de fundaciones soportes de líneas (m todos Suizo o de Zulsberger y Francés o de Valensi). UNIDAD 10: Vibraciones mecánicas: Causas y efectos de las vibraciones. Tipos de vibraciones (libres, forzadas y autoexitadas). Amortiguación: viscosa, de Coulomb y sólida. Vibración libre de un sistema de un grado de libertad con amortiguación viscosa. Interpretación de las conclusiones según fuere el factor de amortiguación. Vibración forzada de un sistema de un grado de libertad con y sin amortiguación viscosa. Coeficiente de magnificación. Fuerza transmitida a los soportes. Ejercicios típicos de análisis dinámico de estructuras soportes (m quina sobre estructura soporte elástica, sobre fundación mágica y sobre resortes) BIBLIOGRAFÍA Apuntes de la cátedra C.E.I.- Sigma). Mecanismos B H. Biscardi, CEI- Sigma. Apuntes de Mecanismos O. Falco, E. Lauria CEI. Calculo de elementos de Máquinas A.Vallance V.L. Doughetie. Diseño de Ingenieria Mecanica J. E. Sigley L.D. Mitchell. Proyecto de elementos de Máquinas M. F.Spotts Dinámica de EstructurasH. Fernandez Long, INTI Vibraciones Mecanicas E.H. Lauria. Mecanismos y Dinamicas de Maquinarias H. M.Mabie, F.W. Ocvirk Ed. Limusa, México. Resistencia de Materiales V.I. FEODOSIEV Ed. Mir. Moscú RÉGIMEN DE CURSADA Metodología de enseñanza Se utiliza el clásico, que consiste en explicaciones teóricas apoyadas con dibujos y desarrollos en El pizarrón, con participación activa de los alumnos a través de preguntas y respuestas. Las clases prácticas consisten en la explicación de los trabajos a realizar, la elaboración de los mismos con la asistencia del docente a cargo del curso, según requiera el alumno, y luego su corrección. Modalidad de Evaluación Parcial -Para la aceptación de los Trabajos Prácticos se realizan preguntas acerca de los mismos en El momento de su aprobación. -Para evaluar los conocimientos se toman dos (2) Evaluaciones Parciales, preferentemente teórico-prácticas durante la cursada, de acuerdo a lo dispuesto por la Secretaría de Gestión Pedagógica. -La aprobación final de la materia será mediante una (1) Evaluación Integradora a realizarse en los períodos a tal fin después de la cursad. -La Evaluación Integradora apunta a contenidos de naturaleza integradora conceptual y será preferentemente escrita. -La nota definitiva de aprobación de la materia tendrá en cuenta la nota de la Evaluación Integradora, contemplando las calificaciones de los parciales, la participación en las clases teóricas y la calidad de los trabajos prácticos realizados. 3 de 6

4 CALENDARIO DE CLASES Semana Temas de teoría Resolución de problemas Laboratorio Otro tipo Fecha entrega Informe TP Bibliografía básica <1> 05/03 al 10/03 Repaso estado de tensiones repaso estado de tensiones resolución ejemplo Diseño de Maquinaria "Shigley" <2> 12/03 al 17/03 transmisión de potencia mecánica transmisión de potencia mecánica Ejemplos Enunciado T.P. "Arboles de Transmisión" La misma Biblio- grafía durante todo el curso <3> 19/03 al 24/03 Teoría de rotura (1º parte) Teorema de prony aplicación teore ma de Prony Resolución pro- gresiva del T.P <4> 26/03 al 31/03 Teoria de rotura (2º parte) teoria de rotura aplicación teoria de rotura <5> 02/04 al 07/04 solicitación sobre ejes y arboles solicitación sobre ejes y arboles traza de diagramas de caracteristicas <6> 09/04 al 14/04 determinación diámetro de ejes arboles determinación diámetro de ejes arboles aplicación formula del a.s.m.e. <7> 16/04 al 21/04 Criterio perfilado de un arbol de Transmisión Criterio perfila do de un arbol de Transmisión Aplicación del criterio de perfilado del árbol <8> 23/04 al 28/04 Selección de rodamientos Selección de ro- damientos Selección de rodamiento con catalogo comercial <9> 30/04 al 05/05 Fatiga enunciado y descripción, concentracion de tensiones. Formula de Marin.Fatiga vida finita y vida infinita Fatiga enunciado y des- cripción Casos generales de Fatiga ejemplos. <10> 07/05 al 12/05 Consultas 1er Parcial <11> 14/05 al 19/05 Fatiga vida finita y vida infinita Fatiga vida finita y vida infinita Uso del diagrama de Soderberg finaliza explica ción T.P."Arboles" <12> 21/05 al 26/05 Transmisión por Engranajes. Feriado 25/5 Sistemas de transmisión por Revisión T.P. "Arboles de transmisión" <13> 28/05 al 02/06 Engranajes de dientes rectos. Trenes de Trenes de Resolución ejem plos trenes de T.P. "Trenes de Engranajes" 4 de 6

5 Semana Temas de teoría Resolución de problemas Laboratorio Otro tipo Fecha entrega Informe TP Bibliografía básica <14> 04/06 al 09/06 Consultas!er Recuperatorio 1 er Parcial - 2do Parcial <15> 11/06 al 16/06 Mecanismo y maquinas - Definiciones. Evaluación Firma de T.P. <16> 18/06 al 23/06 Levas Entrega evaluación y firma Firma de T.P. 5 de 6

6 CALENDARIO DE EVALUACIONES Evaluación Parcial Oportunidad Semana Fecha Hora Aula 1º 10 2º 14 3º 16 4º Otras observaciones La materia se desarrolla en 5 (cinco) cursos teórico-prácticos (miércoles 15/18 hs, jueves 10/13 hs, jueves 19/22 hs 2 cursos, sábado 10/13 hs, ) con clase teórica independiente semanales, aquí se expone únicamente las fechas correspondientes en cada semana a uno de dichos cursos teórico-prácticos(jueves noche). La cursada se desarrolla con 3 (tres) evaluaciones (2 teórico- prácticas y una de ejecución de T.P.s). La 1er evaluación teórico- práctica y la de ejecución de T.P.s son de aprobación obligatoria con 2 (dos) oportunidades cada uno para aprobar cursada. 6 de 6