UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

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1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA PROGRAMA ANALÍTICO FIME Nombre de la unidad de aprendizaje: Laboratorio de Dinámica. Frecuencia semanal: 1 Horas presenciales: 2 Horas de trabajo extra-aula: Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de aprendizaje: ( X ) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura ( x ) Formación básica profesional ( ) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 3 Fecha de elaboración: 10/11/2011 Fecha de la última actualización: 10 de Julio 2015 Responsables del diseño: M.I. Carlos Armando Lara Ochoa, Dr. César Guerra Torres, Dra. Nelda Johana Gámez Treviño Presentación: Esta unidad de aprendizaje se divide en 3 fases, en la primera fase se verán los conceptos fundamentales de la dinámica mediante la comprensión de mecanismos, diagramas cinemáticos, tipos de movimientos y curvas de acoplamiento. En la segunda fase, se analizará la cinemática del movimiento de distintos sistemas mecánicos mediante el uso de software de simulación y el uso de mecanismos y transmisiones de engranajes. En la tercera fase se analizará la cinética de sistemas de freno, barras articuladas, engranes, barra resorte, mediante el uso de software de simulación. Propósito: Esta unidad de aprendizaje tiene como finalidad realizar análisis de sistemas dinámicos mediante el uso de sistemas físicos y simulaciones por medio de software con el propósito de comprender y analizar los sistemas dinámicos que intervienen en los sistemas mecánicos que forman parte de máquinas, lo cual es importante para la solución de problemas y diseño mecánico en la industria.

2 Competencias del perfil de egreso: a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje: Esta unidad de aprendizaje contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales: Competencias instrumentales: Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que permita la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico Domina su lengua materna en forma oral y escrita con corrección, relevancia, oportunidad y ética adaptando su mensaje a la situación o contexto, para la trasmisión de ideas y hallazgos científicos. Utiliza los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su profesión y la generación de conocimientos Competencias personales y de interacción social Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad. b. Competencias específicas del perfil de egreso a las que contribuye la unidad de aprendizaje: Analizar sistemas mecánicos, mediante métodos dinámicos con el uso de herramientas gráficas, y computacionales para validar el comportamiento cinemática y cinético de sólidos rígidos que cumplan con las especificaciones de diseño.

3 Representación gráfica Considerando el propósito, las competencias y el producto integrador de aprendizaje, bosquejar mediante una representación gráfica el proceso global de construcción del aprendizaje, partiendo de la problematización del objeto de estudio de la unidad de aprendizaje, para desarrollar las competencias descritas y elaborar el producto integrador de aprendizaje que se ejercen Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional. Utiliza métodos y técnicas de análisis. Instrumentales Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico. Toma de decisiones argumentada. Domina su lengua materna en forma oral y escrita con corrección, relevancia, oportunidad y ética adaptando su mensaje a la situación o contexto, para la transmisión de ideas y hallazgos científicos. Muestra pleno dominio escrito dela lengua materna. Utiliza los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su profesión y la generación de conocimientos. Utiliza métodos y técnicas de solución aprendidos previamente. Competencias de la Unidad de Aprendizaje Interacción Social Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible.. Integradoras Resuelve conflictos personales y sociales conforme a técnicas específicas en el ámbito académico y de su profesión para la adecuada toma de decisiones Soluciona problemas en ingeniería

4 Unidad temática # 1: Conceptos fundamentales de la dinámica Competencias particulares: Analizar la topología de mecanismos mediante la elaboración de diagramas cinemáticos y desarrollo de curvas de acoplamiento para la elaboración de prototipos y/o simulación por computadora. Elementos de Competencia Evidencias de aprendizaje Criterios de desempeño Analizar la topología de mecanismos mediante la elaboración de diagramas cinemáticos y desarrollo de curvas de acoplamiento para la elaboración de prototipos y/o simulación por computadora. 1.- Reporte de conceptos básicos de Dinámica. 2.- Reporte de curvas de acoplamiento. 1.- Dibujo de mecanismo Diagrama cinemático. Especificación de los elementos y su función Validación de la ley de Grashof. Bibliografía 2.- Impresión del mecanismo con la curva específica Investigación: Aplicaciones Bibliografía Actividades de aprendizaje 1. Elaborar un prototipo de un mecanismo que cumpla con la ley de Grashof, detallar componentes y funciones. 2. Implementar en computadora un mecanismo de cuatro barras, especificando la trayectoria del acoplador. Contenidos Conceptos básicos de mecanismos. Ley de Grahof. Curvas de acoplamiento. Recursos Libro de texto o de apoyo Guía de laboratorio de Dinámica Pintarrón Programa computacional

5 Unidad temática # 2: Cinemática de cuerpos rígidos en un plano Competencias particulares: Analizar la cinemática de mecanismos, mediante métodos gráficos y computacionales para validar resultados del diseño de mecanismos. Elementos de Competencia Evidencias de aprendizaje Criterios de desempeño Analizar la cinemática de mecanismos mediante implementación computacionales para validar los resultados del diseño de mecanismos. 3.- Reporte de análisis cinemático (velocidades y aceleraciones) de mecanismos. 4.- Reporte de análisis cinemático de trenes de engranes. 3. Análisis cinemático de mecanismos de barras articuladas: Organización Contenido del resumen Impresión del mecanismo con los resultados de velocidades y aceleraciones Comprobaciones 4.- Análisis de trenes de engranajes: Organización Contenido del resumen Tabla comparativa de resultados experimentales - teóricos Comprobaciones Actividades de aprendizaje 3.- Implementar en computadora un mecanismo de 4 barras, especificando los vectores de velocidades y aceleraciones. 4.- Analizar la cinemática de las transmisiones estándar y automática de un automóvil. Contenidos Cinemática de mecanismos de barras articuladas. Cinemática de trenes de engranajes Recursos Libro de texto o de apoyo Guía de laboratorio de Dinámica Pintarrón Programa computacional

6 Unidad temática # 3: Cinética de cuerpos rígidos en un plano Competencias particulares: Analizar la cinética de sistemas mecánicos, mediante métodos analíticos y computacionales para validar resultados de diseño. Elementos de Competencia Evidencias de aprendizaje Criterios de desempeño Analizar la cinética de sistemas mecánicos, mediante métodos analíticos y computacionales para validar resultados de diseño. 5.- Reporte de análisis dinámico de sistemas mecánicos (sistemas de barras) utilizando el Método de Fuerza y Aceleraciones. 6.- Reporte de análisis dinámico de sistemas mecánicos (engranes y frenos) utilizando el Método de Trabajo y Energía. 7.- Reporte de análisis dinámico de sistemas mecánicos utilizando el método de conservación de la energía e impacto. 5.- Análisis dinámico (Fuerzas y aceleraciones): Organización Contenido del resumen Impresión de los sistemas mecánicos con los resultados de fuerzas y aceleraciones Comprobaciones 6.- Análisis dinámico (Trabajo y Energía): Organización Contenido del resumen Impresión de los sistemas mecánicos con los resultados de fuerzas y velocidades Comprobaciones 7.- Análisis dinámico de sistema mecánicos (Conservación de la energía e impacto): Organización Contenido del resumen Actividades de aprendizaje 5.- Implementar en computadora sistemas mecánicos (sistemas de barras), especificando los vectores de fuerzas y aceleraciones. 6.- Implementar en computadora sistemas mecánicos (sistemas engranes y freno), especificando los vectores de fuerzas y velocidades. 7.- Implementar en computadora sistemas mecánicos (sistemas de barras y resortes), especificando los vectores de fuerzas y velocidades, así como cantidades de energía. Contenidos Dinámica de cuerpos rígidos de sistemas mecánicos Fuerzas y aceleraciones. Dinámica de cuerpos rígidos de sistemas mecánicos Trabajo y Energía. Dinámica de cuerpos rígidos de sistemas mecánicos Conservación de la energía e impacto. Recursos Libro de texto o de apoyo Guía de laboratorio de Dinámica Pintarrón Programa computacional

7 Impresión de los sistemas mecánicos con los resultados de fuerzas, velocidades y energía Comprobaciones Evaluación integral de procesos y productos EVIDENCIA PONDERACIÓN 1.- Reporte de conceptos básicos de Dinámica. 5% 2.- Reporte de curvas de acoplamiento. 5% 3.- Reporte de análisis cinemático (velocidades y aceleraciones) de mecanismos. 20% 4.- Reporte de análisis cinemático de trenes de engranes. 20% 5.- Reporte de análisis dinámico de sistemas mecánicos (sistemas de barras) utilizando el Método de Fuerza y Aceleraciones. 10% 6.- Reporte de análisis dinámico de sistemas mecánicos (engranes y frenos) utilizando el Método de Trabajo y Energía. 20% 7.- Reporte de análisis dinámico de sistemas mecánicos utilizando el método de conservación de la energía e impacto. 10% Producto Integrador 10% Producto integrador Al finalizar esta unidad de aprendizaje el estudiante deberá demostrar sus habilidades y conocimientos obtenidos realizando una conclusión y análisis global de los diferentes tipos de análisis dinámicos y la interpretación de resultados, involucrando y aplicando los conceptos de las unidades temáticas de la unidad de aprendizaje del laboratorio de dinámica.

8 Fuentes de apoyo y consulta: Libro: Mecánica Vectorial para Ingenieros, Din Autor: Beer Johnston Cornwell Editorial: Mc Graw Hill Libro: Mechanism Design Analysis and Synthesis Autor: Erdman Arthur G.-Sandor George N. Editorial: Prentice Hall Libro: Dinámica Autor: Hibbeler Editorial: Prentice Hall Tema: La Fuerza Coriolis Liga: Fecha última revisión: 2 de Marzo 2008 Revista: Ingenierías Año: 2008 # de revista: 41 Mes: Octubre- Diciembre Nombre del artículo: La medición del tiempo Autor: J. Rubén Morones Ibarra

9 Perfil del docente: El profesor deberá tener grado mínimo de Ingeniería preferentemente maestría y/o doctorado en Ingeniería mecánica o en ramas afines, que demuestre conocimiento, habilidad y experiencia en el área de dinámica, así como en el dominio de un segundo idioma (Ingles). Ficha bibliográfica del profesor: M. I. Carlos Armando Lara Ochoa. IME, Maestría en Ingeniería Mecánica con orientación en materiales. Fue miembro del grupo de Diseño Mecánico del CENEVAL. Fue miembro del cuerpo docente que trabajo en la generación de la carrera de Aeronáutica. Autor del instructivo del laboratorio de Dinámica para la FIME y para la editorial Mc Graw Hill. Fue Jefe de Academia de Análisis Mecánico y Jefe del Departamento de Diseño de Sistemas Mecánicos. Consultor en las áreas de Diseño Mecánico, Acústica y Vibraciones Mecánicas. Dr. César Guerra Torres. Maestro de la FIME con 15 años de impartir la materia de mecanismos y autor de libro afín al tema de diseño de mecanismos, perfil PROMEP. Maestría y Doctorado en Ingeniería Eléctrica especializándose en las áreas de investigación de control de sistemas dinámicos mecánicos y robóticos. Dra. Nelda Johana Gámez Treviño, titulado dela carrera de Ingeniero Mecánico Metalúrgico en el 2003 y obtención del grado de Maestría en Ingeniería con Orientación en Mecánica en la FIME y obtención de su grado de Doctor en Ingeniería Industrial y Manufactura en la COMIMSA en el Labora desde el 2003 en la FIME y fue nombrada profesor investigador desde el 2013 además de desarrollar proyectos en el área de diseño, manufactura, caracterización y análisis de mecanismos.