Unitat responsable: Unitat que imparteix: Curs: Titulació: Crèdits ECTS: 2015 340 - EPSEVG - Escola Politècnica Superior d'enginyeria de Vilanova i la Geltrú 712 - EM - Departament d'enginyeria Mecànica GRAU EN ENGINYERIA DE DISSENY INDUSTRIAL I DESENVOLUPAMENT DEL PRODUCTE (Pla 2009). (Unitat docent Obligatòria) 6 Idiomes docència: Català Professorat Responsable: Altres: INGRID MAGNUSSON MORER Marc Escolà Fernandez Nieto Reina, Iván Competències de la titulació a les quals contribueix l'assignatura Específiques: 1. D1. Coneixements dels principis fonamentals de la mecànica del sòlid rígid i la seva aplicació a la resolució de problemes en el camp de l'enginyeria (cinemàtica, estàtica i dinàmica). 2. D2. Capacitat per a definir les condicions de funcionament de sistemes pneumàtics i hidràulics aplicables en màquines i sistemes mecànics. 3. D3. Capacitat per a realitzar propostes de configuracions de sistemes pneumàtics i hidràulics. Transversals: 4. APRENENTATGE AUTÒNOM - Nivell 2: Dur a terme les tasques encomanades a partir de les orientacions bàsiques donades pel professorat, decidint el temps que cal emprar per a cada tasca, incloent-hi aportacions personals i ampliant les fonts d'informació indicades. Metodologies docents Existeixen dos tipus de sessions presencials: les sessions de teoria i problemes i les sessions de pràctiques de laboratori. Les sessions de teoria i problemes integren les exposicions dels conceptes teòrics bàsics dels continguts temàtics de l'assignatura, se'n descriuen exemples aplicats en forma d'exercicis i es presenten i resolen per part del professor exercicis d'aplicació dels conceptes teòrics introduïts i se'n proposa d'altres per a la resolució per part de l'estudiant, individualment o en grup. A les classes de pràctiques de laboratori, es desenvolupen assaijos experimentals i és l'estudiant, individualment o en grup, qui ha de treballar els aspectes pautats pel professor. Objectius d'aprenentatge de l'assignatura En acabar l'assignatura l'estudiant haurà de ser capaç de: Analitzar i relacionar les sol licitacions, esforços i moviments en els sistemes mecànics. Conèixer els elements pneumàtics i hidràulics, i els seus símbols de representació per a poder interpretar els circuits pneumàtics i hidràulics. Dimensionar components i seleccionar els diferents elements pneumàtics i hidràulics. 1 / 8
Simular el comportament d'un circuit pneumàtic i hidràulic mitjançant un programa de simulació. Decidir quin temps utilitza per a cada tasca a partir d'uns temps orientatius. Treballar amb les fonts d'informació que el professorat li indica i amb les que ell o ella amplia. Hores totals de dedicació de l'estudiantat Dedicació total: 150h Hores grup gran: 42h 28.00% Hores grup mitjà: 0h 0.00% Hores grup petit: 6h 4.00% Hores activitats dirigides: 0h 0.00% Hores aprenentatge autònom: 102h 68.00% 2 / 8
Continguts 1- Anàlisi estructural de mecanismes Dedicació: 10h Grup gran: 3h Grup petit: 2h Activitats dirigides: 3h Aprenentatge autònom: 2h 1.1 Definicions bàsiques de teoria de màquines 1.2 Membres i parells cinemàtics 1.3 Tipus de mecanismos 1.4 Esquematització 1.5 Graus de llibertat d'un mecanisme A1. Avaluació de l'aprenentatge A2. Practiques de laboratori A3. Realització d'informes 2- Mecànica vectorial Dedicació: 4h Grup gran: 2h Activitats dirigides: 2h 2.1 Conceptes i deficions bàsiques 2.2 Operacions vectorials i trigonometría 2.3 Moment d'una força respecte d'un punt. Parell de forces 2.4 Sistemes equivalents de forces A1. Avaluació de l'aprenentatge A2. Practiques de laboratori A3. Realització d'informes 3 / 8
3- Geometria de masses Dedicació: 12h Grup gran: 4h Activitats dirigides: 2h Aprenentatge autònom: 6h 3.1 Centre de masses 3.2 Moment d'inèrcia de masses i superfícies A1. Avaluació de l'aprenentatge A2. Practiques de laboratori A3. Realització d'informes 4 - Estàtica del sòlid rígid Dedicació: 50h Grup gran: 16h Activitats dirigides: 4h Aprenentatge autònom: 30h 4.1 Problemes d'estàtica del sòlid rígid sense frec. 1a i 3a llei de Newton. Conceptes bàsics: sòlid rígid, força, massa i pes. Diagrames del cos lliure. Equacions d'equilibri del sòlid rígid. Moment d'una força respecte d'un punt. 4.2 Problemes d'estàtica del sòlid rígid amb frec. Concepte de força de frec de Coulomb. 4.3 Teorema de les potències vituals. A1 = Avaluació de l'aprenentatge. A2 = Pràctiques de laboratori. A3 = Presentació d'informes. Al finalitzar aquesta unitat docent l'estudiant ha de ser capaç de: - Resoldre problemes d'estàtica del sòlid rígid. 4 / 8
5 - Cinemàtica del sòlid rígid Dedicació: 37h Grup gran: 12h Activitats dirigides: 3h Aprenentatge autònom: 22h Anàlisi de posició i velocitats en un mecanisme pla. A1 = Avaluació de l'aprenentatge. A2 = Pràctiques de laboratori. A3 = Presentació d'informes. En acabar aquesta unitat docent l'estudiant ha de ser capaç de: - Determinar en un sòlid rígid la velocitat lineal d'un punt i la velocitat angular del sòlid, a partir de les dades cinemàtiques suficients. - Realitzar l'estudi de posició i velocitats en mecanismos plans. 6 - Dinàmica del sòlid rígid Dedicació: 10h Grup petit: 2h Activitats dirigides: 2h Aprenentatge autònom: 6h 6.1 2a llei de Newton i Mètode de D'Alembert Força d'inèrcia Moment d'inèrcia Moment degut a la inèrcia A1 = Avaluació de l'aprenentatge. A2 = Pràctiques de laboratori. A3 = Presentació d'informes. Al finalitzar aquesta unitat docent l'estudiant ha de ser capaç de: - Resoldre problemes de dinàmica del sòlid rígid mitjançant el mètode de D'Alembert. 5 / 8
7 - Disseny i anàlisi de sistemes pneumàtics i hidràulics Dedicació: 27h Grup gran: 8h Grup petit: 2h Activitats dirigides: 1h Aprenentatge autònom: 16h 7.1. Pneumàtica / oleohidràulica. 7.1.1. Conceptes i característiques bàsiques dels dos sistemes. 7.2 Components pneumàtics. 7.2.1 Elements de treball o potència. 7.2.2 Elements de comandament. Vàlvules. 7.3 Disseny de circuits pneumàtics bàsics. 7.4 Disseny de circuits pneumàtics seqüencials. 7.5 Simulació de circuits pneumàtics. 7.6 Equips oleohidràulics. 7.7 Circuits oleohidràulics. A1 = Avaluació de l'aprenentatge. A2 = Pràctiques de laboratori. A3 = Presentació d'informes. Al finalitzar aquesta unitat docent l'estudiant ha de ser capaç de: Conèixer els elements principals d'una instal lació pneumàtica i oleohidràulica. Conèixer el funcionament dels components pneumàtics i oleohidràulics, la seva simbologia i interpretació dins de les diferents aplicacions. Dissenyar circuits pneumàtics i oleohidràulics. Analitzar el comportament d'un circuit pneumàtic i oleohidràulic mitjançant un programa de simulació. 6 / 8
Planificació d'activitats A1. AVALUACIÓ DE L'APRENENTATGE Activitats formatives (algunes d'elles acreditatives) per a l'adquisició dels coneixements i les competències pròpies de l'assignatura. Material de suport: Enunciat de la prova. Descripció del lliurament esperat i vincles amb l'avaluació: Resolució per escrit, o de forma oral, justificada i individual de les qüestions plantejades. Avaluar el grau d'assoliment dels coneixements i competències pròpies de l'assignatura. A2. PRÁCTIQUES Desenvolupament al laboratori d'un treball de realització experimental, pautat i guiat pel professor. Material de suport: Informes preparatoris del procediment de la realització de la pràctica de laboratori. Descripció del lliurament esperat i vincles amb l'avaluació: Per a cada sessió de pràctiques de laboratori, es lliurarà un document acreditatiu del treball desenvolupat, segons les condicions especificades en cada cas particular. Reconèixer i aplicar alguns dels conceptes estudiats a les activitats de teoria. Explicar i descriure els fenòmens pràctics observats all laboratori. A3. PRESENTACIÓ D'INFORMES Treball individual o en equip, de ressolució d'exercicis i de problemes relacionats amb els continguts de l'assignatura. Material de suport: Recull de problemes i apunts de teoria de suport. Descripció del lliurament esperat i vincles amb l'avaluació: Resolució justificada d'exercicis. Resoldre exercicis d'aplicació dels continguts corresponents al currículum de l'assignatura. Sistema de qualificació La qualificació final de l'assignatura es determinarà tenint en compte la següent ponderació dels actes avaluatius: l'avaluació de l'aprenentatge mitjançant proves individuals (A1) ponderarà un 70%, l'avaluació de les pràctiques de laboratori (A2) ponderarà un 15% i l'avaluació dels informes i treballs presentats (A3) tindrà un pes d'un 15%. 7 / 8
Normes de realització de les activitats Les condicions de realització de cada prova s'especificaran, en cada cas, amb la suficient antel lació. Bibliografia Bàsica: Beer, Ferdinand Pierre; Johnston, E. Russell; Mazurek, David F.; Eisenberg, Elliot R. Mecánica vectorial para ingenieros. 9a ed. México [etc.]: McGraw-Hill, 2010. ISBN 9786071502773, 9786071502612. Beer, Ferdinand Pierre ; Johnston, E. Russell ; DeWolf, John; Mazurek, David F. Mecánica de materiales. 5a ed. México [etc.]: Mc Graw Hill, 2010. ISBN 9786071502636. Riley, William F.; Sturges, Leroy D. Ingeniería mecánica. Barcelona [etc.]: Reverté, 1995. ISBN 842914255X, 8429142568. Serrano Nicolás, A. Neumática. Madrid: Paraninfo, 1996. ISBN 8428322759. Farrando Boix, Ramón. Circuitos neumáticos, electricos e hidráulicos : curso práctico. 2a ed. Barcelona: Marcombo, 1991. ISBN 842670431X. Carnicer Royo, Enrique; Mainar Hasta, Concepción. Oleohidráulica : conceptos básicos. 2a ed. Madrid: Paraninfo, 1998. ISBN 8428324387. Roldán Viloria, José. Neumática, hidráulica y electricidad aplicada : física aplicada. Otros fluídos. Madrid: Paraninfo, 1989, reimpr. 2009. ISBN 8428316481. Millán Teja, Salvador. Automatización neumática y electroneumática. Barcelona: Marcombo : Norgen, 1995. ISBN 8426710395. Complementària: Rohner, Peter; Smith, Gordon. Pneumatic control for industrial automation. Brisbane: John Wiley & Sons, 1990. ISBN 0471334634. Deppert, W.; Stoll, K. Dispositivos neumáticos. Bogotá: Marcombo, 2001. ISBN 958682179X. Hyde, John; Regué, Josep; Cuspinera, Albert. Control electroneumático y electrónico. Barcelona: Norgren, Biblioteca técnica : Marcombo Boixareu, 1997. ISBN 8426710972. Deppert, W.; Stoll, K. Aplicaciones de la neumática. Barcelona: Marcombo-Boixareu, 1991. ISBN 8426702066. FESTO. Manual de FluidSIM Sistema neumática. Festo, 2004. 8 / 8