INGENIERIA EN MECATRONICA

Transcripción

1 INGENIERIA EN MECATRONICA HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS 1. Nombre la asignatura Mecánica para la automatización 2. Competencias Desarrollar proyectos automatización y control, a través l diseño, la administración y la aplicación nuevas tecnologías para satisfacer las necesidas l sector productivo. 3. Cuatrimestre Segundo 4. Horas Prácticas Horas Teóricas Horas Totales Horas Totales por Semana 4 Cuatrimestre 8. Objetivo la Asignatura El alumno sarrollará la habilidad para obtener soluciones viables diseño mecanismos para la transferencia movimiento, potencia y estructura a una máquina automática Unidas Temáticas Horas Prácticas Teóricas Totales I. Conceptos fundamentales II. Análisis cinemática III. Diseño levas IV. Trenes engranes Totales

2 UNIDADES TEMÁTICAS 1. Unidad Temática I. Conceptos fundamentales 2. Horas Prácticas Horas Teóricas 5 4. Horas Totales Objetivo El alumno empleará los conceptos básicos para su aplicación en la selección y cálculo los mecanismos Temas Saber Saber hacer Ser Terminología y conceptos básicos Explicar los conceptos básicos: mecanismo, máquina y eslabón e intificarlos en mecanismos reales en aplicaciones automatización. Determinar elementos reales que realicen las funciones los eslabones y mecanismos scritos teóricamente. Razonamiento ductivo Tipos mecanismos. Describir las características básicas, funcionamiento y aplicaciones cada uno los mecanismos, por ejemplo: correra biela manivela, yugo escocés, retorno rápido, cuatro barras. Elaborar prototipos mecanismos y realizar simulaciones estos en CAD (solid edge, Solid works) Razonamiento ductivo

3 Temas Saber Saber hacer Ser Movilidad. Describir las trayectorias los eslabones que forman el mecanismo. Determinar los grados libertad mecanismos, por ejemplo: correra biela manivela, yugo escocés, retorno rápido, cuatro barras. Trazar las gráficas posición mecanismos planos, por ejemplo: correra biela manivela, yugo escocés, retorno rápido Razonamiento ductivo

4 Resultado aprendizaje Elaborará un prototipo uno los siguientes mecanismos: Correra biela manivela, yugo escocés, retorno rápido, cuatro barras. Que incluya: el diseño en CAD, una scripción su funcionamiento incluyendo el grado libertad Proceso evaluación Secuencia aprendizaje 1. Intificar las características los mecanismos. 2. Describir el funcionamiento los mecanismos. 3. comprenr las trayectorias los mecanismos. Instrumentos y tipos reactivos Ejercicios prácticos Lista verificación

5 Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas enseñanza Panel discusión sobre las características los mecanismos Medios y materiales didácticos Computadora Proyector Vio Software CAD Prototipos mecanismos y animaciones. Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa X

6 UNIDADES TEMÁTICAS 1. Unidad Temática II. Análisis cinemática 2. Horas Prácticas Horas Teóricas 5 4. Horas Totales 16 El alumno calculará los parámetros movimiento los 5. Objetivo mecanismos para que le permitan una correcta selección y acuación estos. Temas Saber Saber hacer Ser Movimiento rectilíneo movimiento circular y Reconocer las características los movimientos lineales y circulares como posición, velocidas y aceleraciones. Calcular los parámetros cinemáticos los movimientos circular y lineal forma gráfica y analítica. Razonamiento ductivo Análisis gráfico y analítico la posición Describir la posición y splazamiento los elementos un mecanismo plano consirando los tipos movimiento: Plano, helicoidal, esférico y espacial. Trazar las gráficas posición y splazamiento un mecanismo plano a partir los parámetros los mismos Calcular y comparar con las gráficas posición y splazamiento los elementos Razonamiento ductivo

7 Temas Saber Saber hacer Ser Análisis gráfico y analíticos velocidad Describir la velocidad los elementos un mecanismo plano consirando los tipos movimiento: Plano, helicoidal, esférico y espacial. Intificar centros instantáneos en un mecanismo plano. Trazar las gráficas velocidad un mecanismo plano a partir los parámetros los mismos Calcular y comparar con las gráficas velocidad los elementos. Medir las velocidas angulares con la ayuda un tacómetro. Razonamiento ductivo Transformación movimiento e Inversión cinemática. Explicar la transmisión movimiento un miembro a otro. Describir la transformación l movimiento circular a rectilíneo o viceversa, circular a oscilatorio y doble oscilatorio. Realizar simulaciones en CAD los mecanismos transmisión movimiento: Tornillo sinfín corona, Engranaje cónico, Engranaje recto, Junta cardan, Poleas y sistemas compuestos poleas, Ruedas fricción, Transmisión por cana, Tren engranajes Razonamiento ductivo

8 Temas Saber Saber hacer Ser Ventaja mecánica. Reconocer los conceptos Inercia, Fuerza, Par torsional, potencia lineal y rotacional, energía. Intificar la relación entre la fuerza salida y la fuerza entrada, la conservación la potencia y la energía a través l mecanismo. Calcular la ventaja mecánica máquinas simples (palanca, torno, poleapolipasto)+m11 Razonamiento ductivo Análisis aceleración. Intificar los conceptos Aceleración, tipos y características. Intificar la relación fuerza-aceleración, torque aceleración angular. Calcular aceleración elementos en mecanismos con ranuras curvas y conexiones pares superiores. Razonamiento ductivo

9 Resultado aprendizaje Entregará un reporte con la scripción tallada la cinemática un mecanismo transmisión movimiento y otro transformación movimiento, que incluya: Gráficas la posición y velocidad Simulación CAD Cálculos y scripción la vent Proceso evaluación Secuencia aprendizaje 1. Intificar las características cinemáticas (posición, velocidad y aceleración). 2. Comprenr el proceso para calcular los parámetros. 3. Analizar la representación gráfica. 4 Analizar la simulación l movimiento. 5 Relacionar la ventaja mecánica Instrumentos y tipos reactivos Ejercicios prácticos Lista verificación

10 Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas enseñanza Aprendizaje auxiliado por las tecnologías la Información Medios y materiales didácticos Computadora Proyector Vio Software CAD Prototipos mecanismos y animaciones. Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa X

11 UNIDADES TEMÁTICAS 1. Unidad Temática III. Diseño levas 2. Horas Prácticas Horas Teóricas 4 4. Horas Totales Objetivo El alumno diseñará un sistema leva y seguidor para su aplicación en una máquina automatizada. Temas Saber Saber hacer Ser Clasificación las levas y los seguidores. Intificar los diferentes tipos levas y seguidores y sus características generales Determinar el tipo leva o seguidor en una aplicación específica Razonamiento ductivo Diagramas splazamientos y diseño perfiles levas Relacionar los diagramas splazamiento con el movimiento la leva. Intificar las características l diseño leva: curvas, dimensión, ángulo presión y radio curvatura Diseñar una leva y elabora las gráficas splazamiento. Razonamiento ductivo Movimiento l seguidor. Describe el movimiento lineal y oscilante un seguidor. Elaborar los diagramas splazamiento l seguidor. Razonamiento ductivo Leva placa con seguidor oscilante cara plana. Intificar las características l seguidor oscilante cara plana. Elaborar una leva con seguidor angular y rectilíneo cara plana. Razonamiento ductivo

12 Temas Saber Saber hacer Ser Leva placa con seguidor oscilante rodillo. Intificar las características l seguidor oscilante rodillo. Elaborar una leva con seguidor angular y rectilíneo con rodillo. Razonamiento ductivo

13 Resultado aprendizaje Elaborará un prototipo una leva que incluya: El molo en CAD Diagramas splazamiento Proceso evaluación Secuencia aprendizaje 1.-Relacionar la forma la leva con su movimiento. 2.-Analizar las variantes las levas. 3.-Intificar sus características. 4.-Representar la leva en el software CAD Instrumentos y tipos reactivos Ejercicios prácticos Lista verificación

14 Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas enseñanza Aprendizaje auxiliado por las tecnologías la Información Medios y materiales didácticos Computadora Proyector Vio Software CAD Prototipos levas y animaciones. Catálogos Tablas comparativas y hojas técnicas Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa X

15 UNIDADES TEMÁTICAS 1. Unidad Temática IV. Trenes Engranes 2. Horas Prácticas Horas Teóricas 5 4. Horas Totales 15 El alumno clasificará, con base en los principios básicos, los trenes 5. Objetivo engranes para su selección y aplicación los mismos en máquinas automáticas Temas Saber Saber hacer Ser Introducción a los engranes Clasificar los tipos engranes e intificar la nomenclatura los engranes. Describir el tipo engranaje y su función en aplicaciones específicas Razonamiento ductivo Características engranaje dientes rectos Intificar las características generales los engranajes dientes rectos. Calcular el numero dientes, paso diametral, diámetro paso y relación velocidad angular Razonamiento ductivo Trenes engranajes ejes paralelos. Intificar las características principales y los pasos reducción los trenes engranes ejes paralelos Determinar un reductor para una aplicación práctica específica Razonamiento ductivo Principales tipos trenes engranes. Clasificar los tipos trenes engranaje: Planetario, Tornillo sin fin, Hipoios, Helicoidales. Intifica sus principales características. Determinar el tipo Tren engranaje en diferentes aplicaciones consirando sus características técnicas Razonamiento ductivo

16 Temas Saber Saber hacer Ser Trenes engranes helicoidales Intificar las características y aplicaciones los engranes helicoidales (distancia l cono y ángulo la espiral) Determinar un tren engranes helicoidales en una aplicación específica Razonamiento ductivo Trenes engranajes Hipoios sesgados. o Intificar las características y aplicaciones los engranes hipoios o sesgados Determinar un tren engranes hipoios en una aplicación específica Razonamiento ductivo Diferenciales Intificar las características, tipos y aplicación : Engranajes planetarios, Diferenciales rectos y Diferenciales engranes cónicos Determinar un Diferencial en una aplicación específica Razonamiento ductivo

17 Resultado aprendizaje Elaborará un reporte con la scripción un tren engranes para una aplicación específica que contenga: los cálculos que scriban la operación l tren engranaje la selección l engranaje acuado para la aplicación La scripción su función. Proceso evaluación Secuencia aprendizaje 1.-Intificar las características generales los tipos engranes. 2.-Comprenr el funcionamiento los diferentes tipos engranes. 3.-Comprenr el proceso para realizar el cálculo los parámetros. 4.-Discriminar entre los tipos engranes para la aplicación Instrumentos y tipos reactivos Ejercicios prácticos Lista verificación

18 MECANICA PARA LA AUTOMATIZACIÓN Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas enseñanza Aprendizaje basado en problemas Medios y materiales didácticos Computadora Proyector Vio Prototipos engranajes y animaciones. Catálogos Tablas comparativas y hojas técnicas Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa X

19 CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUE CONTRIBUYE LA ASIGNATURA Determinar soluciones, mejoras e innovaciones a través diseños propuestos para atenr las necesidas automatización y control, consirando los aspectos Mecánicos, Electrónicos, Eléctricos. Criterios Desempeño Elabora una propuesta l diseño que integre: Necesidas l cliente en el que se intifique: capacidas producción, medidas seguridad, intervalos operación l sistema, flexibilidad la producción, control calidad Descripción l proceso Esquema general l proyecto, Sistemas y elementos a integrar al proceso y sus especificaciones técnicas por áreas: Eléctricos, Electrónicos, Mecánicos, Elementos control características los requerimientos suministro energía (eléctrica, neumática, etc) Estimado costos y tiempos entrega. Molar diseños propuestos apoyados por herramientas diseño y simulación los sistemas y elementos que intervienen en la automatización y control para finir sus características técnicas. Entrega el diagrama y el molo l prototipo físico o virtual por implementar o probar, estableciendo las especificaciones técnicas cada elemento y sistema que componen la propuesta, planos, diagramas o programas incluyendo los resultados las simulaciones realizadas que aseguren su funcionamiento: Materiales, Dimensiones y acabados; Descripción entradas, salidas y consumo energías; Comunicación entre componentes y sistemas; Configuración y/o programación.

20 Implementar prototipos físicos o virtuales consirando el molado, para validar y purar la funcionalidad l diseño. Evaluar diseño propuesto con base a la normatividad aplicable, su eficiencia y costos para terminar su factibilidad. Criterios Desempeño Depura y optimiza el prototipo físico o virtual mediante: La instalación y/o ensamble elementos y sistemas componentes l proyecto automatización en función l molado. La configuración y programación los elementos que así lo requieran acuerdo a las especificaciones l fabricante. La realización pruebas sempeño los elementos y sistemas, y registro los resultados obtenidos. La realización los ajustes necesarios para optimizar el sempeño los elementos y sistemas Determina la factibilidad l diseño especificando: el cumplimiento la normatividad aplicable, la satisfacción las necesidas l cliente, los resultados pruebas sempeño los elementos y sistemas, costos presupuestados y tiempos realización. Documenta el diseño forma clara, completa y ornada, para su reproducción y control cambios, elaborando un reporte que contenga: Propuesta diseño planos, diagramas o programas realizados. Especificaciones ensamble, configuración y/o programación los elementos que lo requieran. Características suministro energía (eléctrica, neumática, etc), Protocolos comunicación. Resultados la simulación sempeño los elementos y sistemas. Ajustes realizados al diseño los elementos y sistemas. Resultados pruebas sempeño los elementos y sistemas. Costos y tiempos realización. Resultado la evaluación l diseño. Propuesta conservación

21 Supervisar la instalación, puesta en marcha y operación sistemas, equipos eléctricos, mecánicos y electrónicos Con base en las características especificadas, recursos stinados, procedimientos, condiciones seguridad y la planeación establecida, para asegurar el cumplimiento y sincronía l diseño y l proyecto. Criterios Desempeño Realiza una lista verificación tiempos y características don registre: tiempos ejecución, recursos ejercidos, cumplimiento características, normativas y seguridad, y funcionalidad procedimiento arranque y paro. Realiza un informe acciones preventivas y correctivas que aseguren el cumplimiento l proyecto

22 FUENTES BIBLIOGRÁFICAS Título l Autor Año Ciudad País Editorial Documento V. Alpha Science RAMAMURTI (2005) Mechanics of Machines México D. F. México International Ltd Bernard J. Hamrock. Bo Jacobson. Steven R. Schmd (1999) Machine Elements México D. F. México McGRAW-HILL INTERNATIONAL EDITIONS ROBERT L. NORTON (1999) Diseño Máquinas México D. F. México PRENTICE HALL Robert L. Mott, P. E. (1995) Diseño Elementos Maquinas México D. F. México PEARSON Educación JOSEPH E. SHIGLEY. CHARLES R. MISCHKE (2002) Diseño en Ingeniería Mecánica México D. F. México McGRAW-HILL