diseÑo de maquinas (mecatronica)

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA

FACULTAD: INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA

DEPARTAMENTO DE: INGENIERÍA MECÁNICA, INDUSTRIAL Y MECATRÓNICA

PROGRAMA: INGENIERÍA MECATRÓNICA

ASIGNATURA: DISEÑO DE MAQUINAS CÓDIGO: 131005

AREA: PROFESIONAL

REQUISITOS: 131020 CORREQUISITO:

CREDITOS: 3 TIPO DE ASIGNATURA: TEÓRICO-PRACTICA

JUSTIFICACION: Los elementos de maquina han sido históricamente muy importantes para el desarrollo de la industria; la teoría de mecanismos busca entender, diseñar y aplicar la relación entre la geometría, la cinemática y la cinética de los elementos que componen un mecanismo. El diseño de una maquina moderna es a menudo complejo y el ingeniero requiere de gran habilidad para dar soluciones rápidas seguras y económicas, para lo cual es necesario el conocimiento del diseño de los elementos de maquinas. OBJETIVO GENERAL: Desarrollar una compresión de la teoría de diseño de máquinas y mecanismos OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Aplicar la geometría al movimiento de los diferentes elementos de un mecanismo. Aplicar los diferentes criterios para conocer la movilidad de un sistema mecánico

complejo. Aprender los métodos analíticos y gráficos para determinar la posición velocidad y

aceleración de un mecanismo. Conocer los diferentes eslabonamientos planos su evolución y aplicación. Aprender el diseño de Levas. Estudiar los sistemas de transformación, conducción y transmisión de movimiento

rotatorio entre ejes. Aprender los principios de diseño de engranajes rectos, helicoidales y cónicos. Diseñar trenes de mecanismos para transmisión de movimientos. Aplicar los conocimientos para la construcción de un mecanismo.

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COMPETENCIAS Capacidad de comprensión y planteamiento de alternativas de solución de problemas

utilizando el área de mecanismos. Capacidad de organización y responsabilidad del trabajo para desarrollar las tareas con el

máximo de eficacia y eficiencia. Disposición y habilidad para colaborar de manera coordinada en las tareas realizadas

conjuntamente por un equipo de personas para conquistar un objetivo propuesto. Capacidad de realizar una tarea de forma independiente, ejecutándola de principio hasta el

final, sin necesidad de recibir ninguna ayuda o apoyo. Capacidad de iniciativa o habilidad y disposición para tomar decisiones sobre propuestas o

acciones. UNIDAD 1 MÁQUINAS, MECANISMOS Y MOVILIDAD

TEMA HORAS DE CONTACTO

DIRECTO

HORAS DE TRABAJO INDEPENDIENTE DEL

ESTUDIANTE

Introducción a la maquinas y mecanismos 2 1

Principales Mecanismos 2 2

Eslabonamientos, grados de libertar 3 2

Ley de Grashof (cuatro barras) 2 2

Curvas de acoplador 2 2

UNIDAD 2 CINEMÁTICA DE MECANISMOS


DIRECTO


ESTUDIANTE.

Posición y desplazamiento 4 2

Rotación Traslación y Velocidad 3 1

Centros instantáneos de rotación (método gráfico) 3 1

Aceleración 3 1

UNIDAD 3 DISEÑO DE LEVAS, SEGUIDORES Y ENGRANAJES


DIRECTO


ESTUDIANTE

Mecanismos Leva–Seguidor, Tipos, diagramas movimiento 3 1

Movimiento de seguidor, diseño de perfil de leva 3 1

Métodos gráficos de diseño 3 1

Transmisión de Movimiento de rotación entre ejes 3 1

Engranajes rectos, cónicos, Helicoidales y Trenes 4 1

3

UNIDAD 4 INTRODUCCIÓN Al DISEÑO EN INGENIERÍA


DIRECTO


ESTUDIANTE

Introducción al diseño 2 2

Consideraciones y Fases de diseño 1 2

Aplicación del procesó de Diseño 4 2

Supervisión en diseño 2 2

UNIDAD 5 PRINCIPALES ELEMENTOS DE MÁQUINAS


DIRECTO


ESTUDIANTE

Rodamientos (Tipos y principales montajes) 3 1

Transmisiones de cadena (Tipos y usos) 3 1

Transmisiones por bandas (Tipos y usos) 3 1

Sistemas de cables y poleas (Tipos y usos) 3 1

Reductores de velocidad (Tipos y usos) 3 1

UNIDAD 7 PROYECTO FINAL


DIRECTO


ESTUDIANTE

Diseño de Mecanismos reales 4 2

Diseño de Partes (materiales y criterios de escogencia) 6 2

Modelamiento del mecanismo 8 2

Consultas, puesta en marcha y presentación 4 2

METODOLOGIA El estudiante conocerá el tema a tratar en la clase con anticipación el cual preparará y junto con el profesor se despejarán dudas, paso seguido se desarrollarán ejemplos de aplicación. Para complementar la parte teórica, se empleara un software de análisis de ingeniería que permita simular mecanismos y partes de maquinas en condiciones controladas, y se desarrollara un proyecto final por corte de notas y construcción de un mecanismo real.

SISTEMA DE EVALUACIÓN:

El sistema de evaluación será de acuerdo al Reglamento Académica Estudiantil y en las fechas programadas en el calendario académico.

BIBLIOGRAFIA BASICA: SHIGLEY, Joseph. HUCKER, John. TEORIA DE MÁQUINAS Y MECANISMOS. McGrawHill.

Mexico, 1998 SHIGLEY Joseph Edward y MISCHKE Charles. Diseño en Ingeniería Mecánica. 5 ed. Mc Graw Hill.

México 1990. CARDONA, Salvador. CLOS, Daniel. TEORÍA DE MAQUINAS. Edicioons UPC. Barcelona, 2001 CHANDRUPATLA Tirupathi R y BELEGUNDU Ashok D. Introducción al estudio del Elemento Finito

en Ingeniería. 2 ed. Prentice Hall. Mexico 1999.

NORTON, Robert L. DISEÑO DE MAQUINARIA. McGrawHill. Mexico, 2000

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BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA

ERDMAN, Arthur. SANDOR, George. DISEÑO DE MECANISMOS. Tercere Edición PREHTICE HALL. MEXICO, 1998.

DIRECCIONES ELECTRONICAS DE APOYO AL CURSO www.science.howstuffworks.com Pagina didáctica con contenido de diversos temas de ingeniería http://inalambrico.reuna.cl/fichas/estudiantes/diseno_ingenieria.htm http://revista.robotiker.com/revista_estudios/dis_ingenieria.html http://www.fi.uba.ar/materias/6716/Fatiga_1_EI.pdf http://www.ain.es/fatiga/tensions.htm http://www.mece.ualberta.ca/Tutorials/mdsolids/mdsolids.htm http://www.jwave.vt.edu/crcd/batra/lectures/esmmse4984/4984behavior.html http://www.mece.ualberta.ca/tutorials/ansys/index.html

http://www.science.howstuffworks.com/

http://inalambrico.reuna.cl/fichas/estudiantes/diseno_ingenieria.htm

http://revista.robotiker.com/revista_estudios/dis_ingenieria.html

http://www.fi.uba.ar/materias/6716/Fatiga_1_EI.pdf

http://www.ain.es/fatiga/tensions.htm

http://www.mece.ualberta.ca/Tutorials/mdsolids/mdsolids.htm

http://www.jwave.vt.edu/crcd/batra/lectures/esmmse4984/4984behavior.html

http://www.mece.ualberta.ca/tutorials/ansys/index.html

UNIDAD Nº 1

NOMBRE DE LA UNIDAD: MÁQUINAS, MECANISMOS Y MOVILIDAD

COMPETENCIAS A DESARROLLAR: El estudiante estará en capacidad de analizar las características básicas de un sistema mecánico para determinar su funcionamiento de forma general y determinar los requerimientos motrices del mismo.

CONTENIDOS ACTIVIDADES A DESARROLLAR

POR EL PROFESOR

HORAS CONTACTO DIRECTO

ACTIVIDADES A DESARROLLAR POR EL ESTUDIANTE

HORAS TRABAJO INDEPEND

IENTE

HORAS ACOMPAÑAMIENTO AL TRABAJO INDEPENDIENTE

ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN QUE INCLUYA LA EVALUACIÓN DEL TRABAJO INDEPENDIENTE

Introducción a la maquinas y mecanismos Principales Mecanismos Eslabonamientos, grados de libertar Ley de Grashof (cuatro barras) Curvas de acoplador

Desarrollo del tema de las características básicas de los mecanismos

Estudio del tema. Análisis de un mecanismo real basado en los principios básicos.

Evaluación del análisis completo de un mecanismo real. Quices.

6

UNIDAD Nº 2

NOMBRE DE LA UNIDAD: CINEMÁTICA DE MECANISMOS

COMPETENCIAS A DESARROLLAR: El estudiante estará en capacidad de analizar cinematicamente un mecanismo, aplicando técnicas matemáticas adecuadas a la complejidad del mismo, pudiendo determinar con exactitud su posición velocidad y aceleración y relacionar estos datos con el tiempo.


POR EL PROFESOR




IENTE



Posición y desplazamiento Rotación Traslación y Velocidad Centros instantáneos de rotación (método gráfico) Aceleración

Explicación de las técnicas matemáticas y graficas para el análisis cinemática de un mecanismo.

13 Estudio del tema. Modelamiento matematico y grafico de un mecanismo.

6 2 Evaluación del análisis cinemático de un mecanismo real. Quices.

7

UNIDAD Nº 3

NOMBRE DE LA UNIDAD: DISEÑO DE LEVAS, SEGUIDORES Y ENGRANAJES

COMPETENCIAS A DESARROLLAR: En esta unidad el estudiante desarrollara la habilidad para diseñar mecanismos de trasformación de movimiento rotacional constante en movimiento alternativo y transmisión de potencia entre ejes. por técnicas matemáticas y graficas


POR EL PROFESOR




IENTE



Mecanismos Leva–Seguidor, Tipos, diagramas movimiento Movimiento de seguidor, diseño de perfil de leva Métodos gráficos de diseño Transmisión de Movimiento de rotación entre ejes Engranajes rectos, cónicos, Helicoidales y Trenes

Desarrollo de las técnicas matemáticas y graficas para el análisis y diseño de levas y engranes.

19 Estudio del tema. Diseño de un perfil de leva basado en un requerimiento real. Diseño de un sistema de engranes.

8 5 Revisión del diseño de un perfil de leva. Revisión del diseño de un sistema de trasmisión de potencia. quiz.

8

UNIDAD Nº: 7

NOMBRE DE LA UNIDAD: PROYECTO FINAL

COMPETENCIAS A DESARROLLAR: En esta unidad el estudiante relacionará los conceptos teóricos al desarrollo de un mecanismo real basado en un problema de movimiento, aplicando las técnicas matemáticas graficas y modelamiento computacional.


POR EL PROFESOR




IENTE



Diseño de Mecanismos reales Diseño de Partes (materiales y criterios de escogencia) Modelamiento del mecanismo Consultas, puesta en marcha y presentación

Asesoría en el proceso de desarrollo del proyecto

11 Búsqueda de un problema de movimiento solucionable por la teoría de análisis de maquinas y mecanismos.

5,5 2 Revisión del proyecto final. Calificación de la presentación de la solución

UNIDAD Nº: 6

NOMBRE DE LA UNIDAD:

COMPETENCIAS A DESARROLLAR:


POR EL PROFESOR




IENTE



diseÑo de maquinas (mecatronica)

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