fixer. teoría de máquinas y mecanismos

ltima modificacin: 29-05-2013240141 - Teora de Mquinas y Mecanismos

Universitat Politcnica de Catalunya1 / 7

Competencias de la titulacin a las que contribuye la asignatura

Responsable: SALVADOR CARDONA FOIX

Unidad que imparte:Curso:

Crditos ECTS:

712 - EM - Departamento de Ingeniera Mecnica2013GRADO EN INGENIERA EN TECNOLOGAS INDUSTRIALES (Plan 2010). (Unidad docente Obligatoria) 6 Idiomas docencia: Cataln, Castellano

Unidad responsable: 240 - ETSEIB - Escuela Tcnica Superior de Ingeniera Industrial de Barcelona

Titulacin:

Profesorado

Especficas:1. Conocimiento de los principios de teora de mquinas y mecanismos.2. Conocimientos y capacidades para el clculo, diseo y ensayo de mquinas.

La carga docente de la asignatura es de 6 crditos ECTS; de estos, 5 se imparten en clases de pizarra, teoria i problemes,en grupos nominalmente de unos 75 alumnos; el crdito restante se imparte en clase de laboratorio en grupos de unos 25 alumnos. En clases de pizarra, dos por semana de hora y media, se exposen los aspectos bsicos de la teoria con el soporte de material docente y de un buen nmero de ejemplos. Se presentan, se analizan y se resuelven ejercicios a menudo inspirados en situaciones reales y se propoen para realizar como trabajo personal.En las clases de laboratorio, cinco a lo largo del cuatrimestre de dos horas, se realizan las prcticas con el material disponible en el Laboratorio de Mquinas, se introduce el programario de anlisis y de mecanismos que se utiliza en un ejercicio de simulacin de mecanismos.La dedicacin personal adicional en las clases de pizarra y en las clases de laboratorio est prevista en 90 h repartida aproximadamente de manera uniforme a lo largo del curso pero con un pequeo incremento para los ltimos temas.Ejercicio de simulacinEs un ejercicio basado en el anlisis cinemtico y diinmico de un mecanismo de un sistema mecnico que, en principio, facilitar el profesorado. Se desarrolla durante el curso y se tendr presentar el dia 30 de noviembre. Para su realitzacin es necesario tener en cuenta que: Se tienque que realitzar en grupos de 3 estudiantes. El informe tiene que tener una extensin de 3 pginas con un formato que se ajuste a las pautas que se pueden encontrar en la pgina web de la asignatura. Prcticas P1 Mecanismos de una mquina de coser. Esquematizacin. P2 Simulacin de mecanismos por ordenador. Anlisis de un mecanismo. P3 Ejercicio de simulacin. P4 Elementos de mquinas. Anlisis de diversos mecanismos. P5 Caja de cambios y diferencial de un automvil.Las prcticas P1, P4 i P5 se realizan en el Laboratorio de Mquinas. Pavelln G Planta -1 y las prcticas P2 y P3 se realizarn en el Laboratorio de Transportes. Pavelln F Planta 1.

Metodologas docentes



Objetivos generales Integrar la Teora de Mquinas y Mecanismos dentro de los estudios de Ingeniera utilizando los conocimientos previos impartidos en las asignaturas anteriores, trabajando las capacidades propias de la ingeniera y hacindola atractiva y til para el alumnado, quiera o no optar por un perfil mecnico. Sensibilizar al alumnado sobre la relacin entre la tecnologa y la sociedad, analizando el papel que juegan las mquinasen este binomio y en la sostenibilidad del modelo actual de actividad humana.Objetivos especficos Realizar, a partir de los conceptos de mecnica del slido rgido y de las herramientas bsicas y operativas, anlisis cinemticos, estticos y dinmicos de los mecanismos y de las mquinas. Utilizar aplicaciones informticas para el clculo y la simulacin de mecanismos. Reconocer los elementos mecnicos y grupos mecnicos bsicos de las mquinas y mecanismos a partir de ejemplos extrados de situaciones reales. Realizar balances energticos y clculos de rendimiento aplicados a las mquinas.

Objetivos de aprendizaje de la asignatura

Dedicacin total: 150h Grupo grande/Teora: Grupo mediano/Prcticas: Grupo pequeo/Laboratorio: Actividades dirigidas: Aprendizaje autnomo:

0h 45h 15h 0h 90h

0.00% 30.00% 10.00% 0.00% 60.00%

Horas totales de dedicacin del estudiantado



Contenidos

1 MQUINA Y MECANISMO

2 MOVILIDAD

3 CINEMTICA DE MECANISMOS

Dedicacin: 10h 30m

Dedicacin: 13h 30m

Dedicacin: 29h

Grupo grande/Teora: 4h 30mGrupo pequeo/Laboratorio: 0hAprendizaje autnomo: 6h

Grupo grande/Teora: 5h 30mGrupo pequeo/Laboratorio: 2h Aprendizaje autnomo: 6h

Grupo grande/Teora: 10h Grupo pequeo/Laboratorio: 4h Aprendizaje autnomo: 15h

Definiciones de mquina, mecanismo y cadena cinemtica. Definiciones y clasificacin de miembros y pares cinemticos. Esquematizacin, modelizacin y simbologa. Mecanismos de barras. Criterio de Grashof. Mecanismos de levas. Engranajes y trenes de engranajes. Prestaciones de un mecanismo.

Coordenadas y velocidades generalizadas. Coordenadas independientes. Grados de libertad de un mecanismo. Ecuaciones de enlace. Holonoma. Resolucin de las ecuaciones de enlace: Newton-Raphson. Espacio de configuraciones. Espacio de configuraciones accesibles. Redundancia. Criterio de Grbler-Kutzbach. Configuraciones singulares.

Estudio cinemtico de los mecanismos a partir de las ecuaciones de enlace geomtricas. Redundancia y configuraciones singulares. Estudio cinemtico de los mecanismos a partir de las ecuaciones de enlace cinemticas. Movimiento plano. Teorema de los tres centros. Leyes temporales y trayectorias.

Descripcin:

Descripcin:

Descripcin:

Actividades vinculadas:



Prctica 1: Mecanismos de una mquina de coser. Esquematizacin.

Prctica 2: Elementos de mquinas. Anlisis de diversos mecanismos.

Prctica 3: Simulacin de mecanismos por ordenador. Anlisis de un mecanismo.Tutora 1: Planteamiento del proyecto de curso.



4 ENGRANAJES Y TRENES DE ENGRANAJES

5 ANLISIS DINMICO

6 FUERZAS DE CONTACTO. FUERZAS DE ENLACE. RESISTENCIAS PASIVAS

Dedicacin: 15h 30m

Dedicacin: 18h 30m

Dedicacin: 16h



Grupo grande/Teora: 7h Aprendizaje autnomo: 9h

Ruedas dentadas. Condicin de engranaje. Perfiles conjugados. Perfil de evolvente y perfil cicloidal. Lnea de engranaje y ngulo de presin. Tipo de engranajes. Trenes de engranajes de ejes fijos y trenes epicicloidales. Relacin de transmisin. Mecanismo diferencial.

Teoremas vectoriales. Diagrama del slido libre. Torsor de las fuerzas de inercia de D'Alembert. Anlisis dinmicodirecto e inverso de mecanismos. Resolucin matricial. Equilibrado esttico y dinmico de rotores. Equilibrado de mecanismos.

Torsor de enlace y torsor de resistencias pasivas en los enlaces. Resistencia al deslizamiento, a la rodadura y al pivotamiento. Modelos de rozamiento y de resistencia a la rodadura. Condiciones lmite en los enlaces. Acuamiento en guas y articulaciones. Mecanismos basados en el rozamiento.

Descripcin:

Descripcin:

Descripcin:



Prctica 4: Caja de cambios y diferencial de un automvil.

Tutora 2: Anlisis del esquema de smbolos del mecanismo a estudiar.



7 MTODEO DE LAS POTENCIAS VIRTUALES

8 TRABAJO Y POTENCIA EN MQUINAS

Dedicacin: 22h

Dedicacin: 25h

Grupo grande/Teora: 7h Grupo pequeo/Laboratorio: 0hAprendizaje autnomo: 15h

Grupo grande/Teora: 7h Aprendizaje autnomo: 18h

Potencia virtual asociada a un sistema de fuerzas. Movimientos virtuales. Obtencin de las ecuaciones del movimiento y de las fuerzas de enlace. Fuerzas generalizadas.

Teorema de la energa. Inercia reducida a una velocidad generalizada. Rgimen transitorio y rgimen estacionario. Funcionamiento cclico de una mquina. Grado de irregularidad. Volantes.

Descripcin:

Descripcin:

Actividades vinculadas:Tutora 3: Presentacin de resultados de la simulacin del mecanismo analizado.



Planificacin de actividades

La nota final, Nfinal, redondeada a la dcima, ser la siguiente media ponderada Nfinal=Mx(0,6 Nef + 0,2 Nparcial , 0,8 Nef)+ 0,1 Nprac+ 0,1 Nexer dondeNfinal Nota finalNef Nota del examen final. El examen final constar de un conjunto de ejercicos de valoracin similar. Para su realizacin es dispondr de 3 horas. Nparcial Nota del examen parcial. El examen parcial constar de un conjunto de ejercicios de valoracin similar. Para su realizacin se dispondr de 1 hora y cuarto.Nprc Nota del examen de prcticas que se realizar conjuntamente con el examen final.Nexer Nota del ejercicio de simulacin de mecanismos.

Sistema de calificacin

Descripcin:

Descripcin:

Descripcin:

Es un proyecto que debe presentarse y defenderse a final de curso. Para su realizacin debe tenerse en cuenta que: Se prev una carga docente de 25 horas de dedicacin personal por alumno. Se tiene que realizar en grupos de 3 estudiantes. Cada uno de estos grupos, tendr 6 sesiones de tutoras de 1,5 horas a lo largo del cuatrimestre. La defensa, en la que han de participar todos los miembros del grupo, dura unos 30 minutos y se realiza los ltimos das del curso en horario a concretar.

Evaluacin de los conocimientos adquiridos.

Evaluacin de los conocimientos adquiridos.

Descripcin del entregable esperado y vnculos con la evaluacin:

Descripcin del entregable esperado y vnculos con la evaluacin:

Examen resuelto.

Examen resuelto.

PROYECTO DE CURSO

EXAMEN PARCIAL

EXAMEN FINAL

(CAST) EXAMEN DE PRACTIQUES



Normas de realizacin de las actividadesDurante las pruebas: Material escrito, nicamente se podr disponer de una hoja A4 manuscrita, original con el contenido que se crea oportuno. Es necesario disponer de calculadora y de las herramientas bsicas de escritura (lapis, goma de borrar, etc. ) que faciliten la pulcritud en la presentacin. No est permitido disponer de ningn artefacto de almacenamiento o transmisin de informacin, telfono mvil u otros. Las preguntas al profesorado nicamente pueden hacer referncia a la comprensin del enunciado.Se valoran la pulcritud, concisin y precisin en la realizacin de los ejercicios.Para obtener la mxima calificacin en un ejercicio es necesario, donde sea necesario, encontrar los valores numricos e indicar las unidades.Bibliografa

Coleccin de problemas y ejemplos resueltos y otro material en: http://www.em.upc.edu/docencia/estudis_grau/etseib/teoria_maquines

Otros recursos:

Bsica:

Complementaria:

Cardona i Foix, Salvador. Teoria de mquines [en lnea]. 2a ed. Barcelona: Edicions UPC, 2008Disponible a: . ISBN 9788498803792.

Hernndez, Alfonso. Cinemtica de mecanismos : anlisis y diseo. Madrid: Sntesis, 2004. ISBN 8497562240.Norton, Robert L. Diseo de maquinaria. 4a ed. Mxico: McGraw Hill, 2008. ISBN 9789701068847.Calero Prez, Roque. Fundamentos de mecanismos y mquinas para ingenieros. Madrid: McGraw Hill, 1999. ISBN 844812099X.Agull i Batlle, Joaquim. Mecnica de la partcula i del slid rgid. 3a ed. Barcelona: OK Punt, 2002. ISBN 8492085061.Beer, Ferdinand Pierre. Mecnica vectorial para ingenieros. 9a ed. Mxico: McGraw Hill, 2010. ISBN 9786071502773.

RUBENAceptado

RUBENAceptado

fixer. teoría de máquinas y mecanismos

Documents