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ANÁLISIS DE MECANISMOS
INGENIERÍA MECATRÓNICA
1
FFFF----RPRPRPRP----CUPCUPCUPCUP----17/REV:0017/REV:0017/REV:0017/REV:00
DIRECTORIODIRECTORIODIRECTORIODIRECTORIO
Dr. Reyes Tamez Guerra Secretario de Educación PúblicaSecretario de Educación PúblicaSecretario de Educación PúblicaSecretario de Educación Pública Dr. Julio Rubio Oca Subsecretario de Educación Subsecretario de Educación Subsecretario de Educación Subsecretario de Educación Superior e Investigación CientíficaSuperior e Investigación CientíficaSuperior e Investigación CientíficaSuperior e Investigación Científica Dr. Enrique Fernández Fassnachtt Coordinador de Universidades PolitécnicasCoordinador de Universidades PolitécnicasCoordinador de Universidades PolitécnicasCoordinador de Universidades Politécnicas Francisco Javier Luna Beltrán Secretario de Educación ySecretario de Educación ySecretario de Educación ySecretario de Educación y Cultura del Estado De Sinaloa Cultura del Estado De Sinaloa Cultura del Estado De Sinaloa Cultura del Estado De Sinaloa Dr. Antonio González González Rector de la UniversRector de la UniversRector de la UniversRector de la Universidad Politécnica de idad Politécnica de idad Politécnica de idad Politécnica de SinaloaSinaloaSinaloaSinaloa
2
PAGINA LEGALPAGINA LEGALPAGINA LEGALPAGINA LEGAL
Carlos Orozco García (UPSIN) Víctor Manuel Rodríguez Velázquez(UPSIN) Juan Martín Albarran Jiménez (UPVM) José Manuel Robles Solis (UPZ) Fabio Fernández Ramírez (UPCH) Primera Edición: 200_ DR 2005 Secretaría de Educación Pública México, D.F. ISBN-----------------
3
ÍNDICEÍNDICEÍNDICEÍNDICE
Introducción.............................................................................
4444
Ficha Técnica............................................................................. 5555
Identificación de resultados de aprendizaje .......................
7777
Planeación del aprendizaje........................................................
11111111
Desarrollo de prácticas..........................................................
20202020
Instrumentos de Evaluación Diagnóstica.……………………………………………………………………… Formativa.………………………………………………………………………… Sumativa.………………………………………………………………………….
25252525
Glosario....................................................................................... 67676767
Bibliografía .................................................................................
73737373
4
INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
La asignatura de Análisis de Mecanismos es fundamental en Ingeniería, por ser la asignatura en la que se plantean los problemas cinemáticos y dinámicos de la construcción de máquinas. Su contenido tiene que ser acorde con los objetivos descritos y por otra, deberá estar enlazado con las correspondientes asignaturas de la especialidad. Para el estudio de la asignatura de Análisis de Mecanismos, es necesario el manejo de la Mecánica teórica, la cinemática y dinámica del cuerpo rígido, tanto en el plano como en el espacio y el estudio de análisis vectorial y de los correspondientes principios vectoriales y analíticos. Con los conocimientos de esta asignatura, el alumno podrá realizar el análisis cinético y síntesis cinemática de mecanismos requeridos en sistemas mecatrónicos, por lo que es base para a asignaturas posteriores tales como: Robótica, Diseño Mecánico y Diseño Mecatrónico, y contribuye al perfil de egreso dentro de la función de diseño e implementación de sistemas mecánicos de maquinaria y equipos
5
FICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICA
Nombre: Análisis de Mecanismos
Clave:
Justificación:
Esta asignatura se desarrollan los conocimientos y habilidades para el análisis cinemático y cinético de máquinas y mecanismos que se requieren en la función de Diseño e Implementación de Sistemas Mecánicos de maquinaria e instalaciones. Además, es una asignatura previa de materias como Diseño de Máquinas, Robótica I y II, Diseño Mecatrónico I y II, entre otras.
Objetivo: Desarrollar la capacidad el alumno para el análisis cinemático y cinético de mecanismos que integran una máquina.
Pre requisitos: - Estática - Dinámica -Algebra vectorial
Capacidades
• Diseñar mecanismos considerando los requerimientos de movimiento( desplazamiento, velocidad y aceleración) • Analizar los mecanismos de forma cinemática
Estimación de tiempo (horas) necesario para el aprendizaje al alumno, por Unidad de Aprendizaje:
UNIDADES DE APRENDIZAJE
TEORÍA PRÁCTICA
presencial No
presencial
presencial No
presencial INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LOS MECANISMOS.
8 2 5 0
ANÁLISIS CINEMÁTICO DE MECANISMOS.
7 2 6 1
ANÁLISIS CINÉTICO DE MECANISMOS.
7 1 5 2
SÍNTESIS VECTORIAL DE LEVAS
7 1 7 1
ENGRANAJES 7
1 6 1
TRENES DE ENGRANAJES
6 2 4 1
42 9 33 6
Total de horas por cuatrimestre: 90 Total de horas por semana: 6 Créditos: 6
FICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICA
ANÁLISIS DE MECANISMOSANÁLISIS DE MECANISMOSANÁLISIS DE MECANISMOSANÁLISIS DE MECANISMOS
6
Bibliografía:
1. Erdman, Arthur G., "Diseño de mecanismos, análisis y síntesis","Diseño de mecanismos, análisis y síntesis","Diseño de mecanismos, análisis y síntesis","Diseño de mecanismos, análisis y síntesis",
Mexico Edit. Prentice Hall cop. 1998 2. Dijksman, E.A., "Cinemática de mecanismos""Cinemática de mecanismos""Cinemática de mecanismos""Cinemática de mecanismos", Mexico , Editorial
Limusa. 3. Hall, A. S.,””””Diseño de máquinas. Teoría y problemasDiseño de máquinas. Teoría y problemasDiseño de máquinas. Teoría y problemasDiseño de máquinas. Teoría y problemas””””. Editorial
Mc Graw-Hill. 4. Mabie, Hamilton H., "Mecanismos y dinámica de maquinaria "Mecanismos y dinámica de maquinaria "Mecanismos y dinámica de maquinaria "Mecanismos y dinámica de maquinaria ",",",",
México Editorial. Limusa . 5. Norton, Robert L.,"Diseño de maquinaria, una introducción a la "Diseño de maquinaria, una introducción a la "Diseño de maquinaria, una introducción a la "Diseño de maquinaria, una introducción a la
síntesis y al análisis de mecanismos y Máquinas síntesis y al análisis de mecanismos y Máquinas síntesis y al análisis de mecanismos y Máquinas síntesis y al análisis de mecanismos y Máquinas """",Editorial McGraw-Hill .
6. Shigley, Joseph Edward., "Teoría de máquinas y mecanismosTeoría de máquinas y mecanismosTeoría de máquinas y mecanismosTeoría de máquinas y mecanismos"""",
México; Editorial McGraw-Hill .
7
IDENTIFICACIÓN DE IDENTIFICACIÓN DE IDENTIFICACIÓN DE IDENTIFICACIÓN DE RESULTADOS DE APRENDIZAJERESULTADOS DE APRENDIZAJERESULTADOS DE APRENDIZAJERESULTADOS DE APRENDIZAJE
Unidades de Aprendizaje
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
El alumno será competente cuando:
Evidencias
(EP, ED, EC, EA)
Horas Totales
Introducción al ntroducción al ntroducción al ntroducción al estudiestudiestudiestudio de los o de los o de los o de los mecanismos.mecanismos.mecanismos.mecanismos.
El alumno definirá los conceptos básicos en el análisis de mecanismos así como su importancia en un sistema mecatrónico.
Define el concepto de Mecanismo, elemento, miembro y máquina
EC: Mecanismo, elemento, miembro, máquina
2 Identifique las aplicaciones de los mecanismos en sistemas mecatrónicos
El alumno definirá las características geométricas y cinemáticas de las uniones cinemáticas.
Define el concepto de unión, cadena y par cinemático.
EC: Unión cadena y par cinemático.
EC: Geometría de uniones y pares cinemáticos
3 Define las características de geometría de las uniones y pares cinemáticos.
El alumno identificará uniones cinemáticas en un mecanismo.
Identifique los tipos de uniones cinemáticas en mecanismos reales
EC: Tipos de uniones cinemáticas
3
El alumno describirá los diferentes tipos de movimiento de los elementos de un mecanismo.
Define los tipos de de movimiento producidos por un mecanismo
EC: Movimiento plano, helicoidal y esférico
EC: Movimiento por contacto directo, Por Eslabón o biela y
Conexión flexible
3 Define los tipos de transmisión de movimiento en un mecanismo articulado.
El alumno Identificará elementos, miembros y pares cinemáticos en mecanismos reales.
Identifique elementos, miembros, y cadenas de mecanismos utilizados en sistemas mecatrónicos.
EC: Elementos ,miembros y cadenas
EP: Prototipo de un mecanismo básico
4
El alumno determinará los grados de libertad de un mecanismo o una cadena cinemática
Clasifica los mecanismos de cuatro barras articuladas
EC: Tipos de mecanismos de barras articuladas EC: grados de libertad EC: Movilidad .Ley de Grashoff. EC: Criterio de Grûbler-Kutzbach.
3
Determina los grados de libertad de un mecanismo articulado
IDENTIFICACION DE RESULTADOS DE APRENDIZAJEIDENTIFICACION DE RESULTADOS DE APRENDIZAJEIDENTIFICACION DE RESULTADOS DE APRENDIZAJEIDENTIFICACION DE RESULTADOS DE APRENDIZAJE
8
Unidades de Aprendizaje
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
El alumno será competente cuando:
Evidencias
(EP, ED, EC, EA)
Horas Totales
AAAAnálisis nálisis nálisis nálisis cinemático de cinemático de cinemático de cinemático de mecanismosmecanismosmecanismosmecanismos
El alumno describirá el movimiento de mecanismos articulados Describe el movimiento de
mecanismos de cuatro barras articulados en un sistema mecánico.
EC: Movimiento de mecanismos de eslabones
articulados: -Mecanismo de Watt - Mecanismo de Robert -Mecanismo Biela-Manivela - Mecanismo de Chebyshev - Pantógrafos
3
El alumno realizará análisis de posición, velocidad y aceleración en mecanismos planos.
Realice análisis de posición, velocidad y aceleraciones de un mecanismo articulado por métodos gráficos y/o analíticos.
EC: Posición, velocidad y aceleración EC: Método gráfico y analítico EC: Centro instantáneo de rotación.
6
Determina los centros instantáneos de rotación de un mecanismo plano
El alumno realizará análisis cinemático de mecanismos mediante software.
Realice análisis de posición, velocidad y aceleración de un mecanismo mediante software.
EC: Posición, velocidad y aceleración EP: Reporte de práctica de acuerdo al formato establecido
4
Análisis cinético Análisis cinético Análisis cinético Análisis cinético de mecanismosde mecanismosde mecanismosde mecanismos
El alumno realizará un análisis de fuerzas que actúan en mecanismos planos con impedancias mecánicas lineales
Define el concepto de impedancia mecánica.
EC: Impedancia mecánica de posición, velocidad y aceleración
5
Identifique uniones cinemáticas ideales en un mecanismo.
El alumno determinará los perfiles de pares y/o fuerzas motrices en mecanismos y máquinas
Calcule las fuerzas y pares asociados a un mecanismo completo utilizando distintos métodos
EC: Fuerzas motrices EC: Principio de los trabajos virtuales EC: Principio de las potencias virtuales
5
El alumno determinará las fuerzas asociadas a mecanismos reales usando herramientas de cómputo
Calcule las fuerzas asociadas a los eslabones de un mecanismo utilizando herramientas de cómputo.
EC: Fuerzas en mecanismos planos EP: Reporte de práctica de acuerdo al formato establecido
5
9
Unidades de Aprendizaje
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
El alumno será competente cuando:
Evidencias
(EP, ED, EC, EA)
Horas Totales
Síntesis Síntesis Síntesis Síntesis vectorial de vectorial de vectorial de vectorial de levaslevaslevaslevas
El alumno describirá el funcionamiento y aplicaciones de un mecanismo leva-seguidor
Identifica la nomenclatura de mecanismo de Leva-seguidor.
EC: Leva y seguidor EC: Nomenclatura geométrica de un sistema leva- seguidor
4
Clasifique los tipos de mecanismos de leva-seguidor usados en sistemas mecatrónicos.
EC: Tipos de levas y seguidores EC: Nomenclatura de un sistema leva seguidor
El alumno aplicará las metodologías de análisis y diseño de levas.
Realice diagramas de desplazamientos para distintos tipos de movimientos de seguidores.
EC: Diagramas de desplazamiento y perfil de leva
4
Dibuje el perfil de una leva a partir de su diagrama de desplazamiento
Realice estudio cinético de levas mediante métodos analíticos
EC: Velocidad y aceleración en levas-seguidor
4
El alumno realizará el perfil de un mecanismo leva-seguidor mediante software.
Dibuje el perfil de una leva mediante software
ED: Mecanismos de leva - seguidor mediante software.
1
EP: Dibujo de perfil de leva mediante software 3
EEEEngranajesngranajesngranajesngranajes
El alumno identificará las partes y tipos de engranes en sistemas mecatrónicos.
Describe el uso de los engranes en sistemas mecatrónicos
EC: Engranajes y sus aplicaciones
2 Describe la clasificación de los engranes utilizados en la industria.
EC: Tipos de engranajes
El alumno aplicará las ecuaciones constitutivas de geometría de engranes rectos
Describe la ley fundamental del Engranaje e involumetría.
EC: Involumetría
6
Calcule las características técnicas de diseño para un engrane recto.
EC: Ecuaciones constitutivas de diseño engranes rectos. EC: Relación de engranaje, paso diametral, adendo, dedendo, juego.
Determine el Juego lateral o circunferencial (Backlash) del engrane recto
El alumno realizará el perfil gráfico de un engrane recto.
Trace el perfil de un par de engranes rectos.
EP: Perfil de par de engranes rectos trazado.
2
10
Unidades de Aprendizaje
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
El alumno será competente cuando:
Evidencias
(EP, ED, EC, EA)
Horas Totales
El alumno describirá el uso de los engranes helicoidales, sinfín y cónicos.
Identifique un engranaje helicoidal, sinfín y cónico.
EC: Engranes Helicoidales paralelos y de ejes cruzados. EC: Mecanismo de tornillo sin fin. EC: Teoría de los engranajes cónicos.
2
Describe el principio de funcionamiento de los engranes helicoidales, sinfín y cónicos.
El alumno aplicará ecuaciones de geometría de u par de engranes, helicoidales, sin-fin y cónicos.
Aplique las ecuaciones constitutivas de geometría de un par de engranes rectos, helicoidales, sin-fin, y cónicos.
EC: Ecuaciones constitutivas de diseño engranes. EC: Relación de engranaje, ángulo de hélice, diámetros externos, ancho de cara.
3
Trenes de Trenes de Trenes de Trenes de engranajeengranajeengranajeengranajessss
El alumno describirá los distintos tipos de trenes de engranajes utilizados en sistemas mecatrónicos.
Define el concepto de tren de engranaje.
EC: Tren de engranajes EC: Tipos de trenes de engranajes
3 Identifique los tipos de trenes de engranajes usados en sistemas mecatrónicos.
El alumno analizará la ventaja mecánica de transmisión de un tren de engranajes.
Calcule la razón de velocidades angulares de trenes planetarios.
EC: Análisis de Trenes de engranajes de ejes paralelos EC: Trenes de engranajes con ejes no paralelos EC: Trenes de engranajes para cambios de velocidades
6
Calcule el valor del tren de engranaje
Analice trenes de engranajes mediante ecuaciones constitutivas y/o método tabular
EC: Métodos de análisis de trenes reengranajes. EC: Reductor de velocidad.
Determine la velocidades de salida en reductores de velocidad
El alumno analizará trenes de engranaje mediante software.
Represente gráficamente trenes de engranaje mediante herramienta de cómputo EC: tren de engranajes
EP: Tren de engranaje modelado en computadora.
4 Calcule parámetros de operación de un tren mediante herramienta de cómputo
11
PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE
Resultados de aprendizaje
Criterios de desempeño
Evidencias (EC, EP, ED, EA)
Instrumento de evaluación
Técnicas de aprendizaje
Espacio educativo Total de Horas
Aula Lab Otro Teórica Práctica
HP HNP P NP
El alumno definirá los conceptos básicos en el análisis de mecanismos así como su importancia en un sistema mecatrónico.
Define el concepto de Mecanismo, elemento miembro y máquina
EC: Mecanismo, máquina, elemento , miembro y máquina
Cuestionario
Investigaciones y demostraciones
Discusión dirigida
x
x
8 2 5 0
Identifique las aplicaciones de los mecanismos en sistemas mecatrónicos
El alumno definirá las características geométricas y cinemáticas de las uniones cinemáticas.
Define el concepto de unión, cadena y par cinemático.
EC: Unión, cadena y par cinemático.
EC: Geometría de uniones y
pares cinemáticos
Cuestionario Lista de cotejo
Exposición
Taller y práctica mediante la
acción
x 0 Define las características de geometría de las uniones y pares cinemáticas.
PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE
12
El alumno identificará uniones cinemáticas en un mecanismo. de los elementos de un mecanismo.
Identifique los tipos de uniones cinemáticas en mecanismos reales
EC: Tipos de uniones
cinemáticas
Cuestionario
Taller y práctica mediante la
acción
x
El alumno describirá los diferentes tipos de movimiento
Define los tipos de de movimiento producidos por un mecanismo
EC: Movimiento plano, helicoidal
y esférico
Cuestionario
Exposición
Lectura comentada
x Define los tipos de transmisión de movimiento en un mecanismo articulado
EC: Movimiento por contacto directo, Por
Eslabón o biela y Conexión flexible
El alumno identificará elementos, miembros y pares cinemáticos en mecanismos reales.
Identifique elementos, miembros, y cadenas de mecanismos utilizados en sistemas mecatrónicos.
EC: Elementos ,miembros y cadenas EP: Prototipo de un mecanismo
Cuestionario Lista de cotejo
Investigaciones y demostraciones
Taller y práctica mediante la acción
x x
El alumno determinará los grados de libertad de un mecanismo o una cadena cinemática
Clasifica los mecanismos de cuatro barras articuladas
EC: Tipos de mecanismos de barras articuladas EC: grados de libertad EC: Movilidad .Ley de Grashoff. EC: Criterio de Grûbler-Kutzbach.
Cuestionario
Exposición
Resolución de situaciones
problemáticas
x 7 2 6 1 Determina los grados de libertad de un mecanismo Articulado.
13
El alumno describirá el movimiento de mecanismos articulados
Describe el movimiento de mecanismos de cuatro barras articulados en un sistema mecánico
EC: Movimiento de mecanismos de eslabones articulados: -Mecanismo de Watt - Mecanismo de Robert -Mecanismo Biela-Manivela - Mecanismo de Chebyshev - Pantógrafos
Cuestionario
Exposición x
El alumno realizará análisis de posición, velocidad y aceleración en mecanismos planos.
Realice análisis de posición, velocidad y aceleraciones de un mecanismo articulado por métodos gráficos y/o analíticos..
EC: Posición, velocidad y aceleración EC: Método gráfico y analítico
Cuestionario
Exposición
Resolución de situaciones
problemáticas
x
El alumno realizará análisis cinemático de mecanismos mediante software.
Realice análisis de posición, velocidad y aceleración de un mecanismo mediante software.
EC: Posición, velocidad y aceleración EP: Reporte de práctica de acuerdo al formato establecido
Lista de cotejo Taller y práctica mediante la acción
x x
14
Resultados de aprendizaje
Criterios de desempeño
Evidencias (EC, EP, ED, EA)
Instrumento de evaluación
Técnicas de aprendizaje
Espacio educativo Total de Horas
Aula Lab Otro Teórica Práctica
HP HNP P NP
El alumno realizará un análisis de fuerzas que actúan en mecanismos planos con impedancias mecánicas lineales.
Define el concepto de impedancia mecánica
EC: Impedancia mecánica de posición, velocidad y aceleración
Cuestionario Exposición x
7 1 5 2
Identifique uniones cinemáticas ideales en un mecanismo.
El alumno determinará los perfiles de pares y/o fuerzas motrices en mecanismos y máquinas.
Calcule las fuerzas asociadas a un mecanismo completo utilizando distintos métodos
EC: Fuerzas motrices EC: Principio de los trabajos virtuales EC: Principio de las potencias virtuales
Cuestionario
Exposición
Resolución de situaciones
problemáticas
x
El alumno determinará las fuerzas asociadas a mecanismos reales usando herramientas de cómputo.
Calcule las fuerzas asociadas a los eslabones de un mecanismo utilizando herramientas de cómputo.
EC: Fuerzas en mecanismos planos. EP: Reporte de práctica de acuerdo al formato establecido
Lista de cotejo
Exposición
Taller y práctica mediante la
acción
x x
15
Resultados de aprendizaje
Criterios de desempeño
Evidencias (EC, EP, ED, EA)
Instrumento de evaluación
Técnicas de aprendizaje
Espacio educativo Total de Horas
Aula Lab Otro Teórica Práctica
HP HNP P NP
El alumno describirá el funcionamiento y aplicación de un mecanismo leva-seguidor.
Identifica la nomenclatura de mecanismo Leva-seguidor.
EC: Leva y seguidor EC: Nomenclatura geométrica de un sistema leva- seguidor
Cuestionario Investigaciones y demostraciones
x x
7 1 7 1
Clasifique los tipos de mecanismos de leva-seguidor usados en sistemas mecatrónicos.
EC: Tipos de levas y seguidores
El alumno aplicará las metodologías de análisis y diseño de levas.
Realice diagramas de desplazamiento para distintos tipos de movimientos de seguidores.
EC: Diagrama de desplazamiento y perfil de leva
Cuestionario
Exposición
Resolución de situaciones
problemáticas
x
Dibuje el perfil de una leva a partir de su diagrama de desplazamiento
Realice estudio cinético de levas mediante métodos analíticos
EC: Velocidad y aceleración en levas-seguidor
16
Resultados de aprendizaje
Criterios de desempeño
Evidencias (EC, EP, ED, EA)
Instrumento de evaluación
Técnicas de aprendizaje
Espacio educativo Total de Horas
Aula Lab Otro Teórica Práctica
HP HNP P NP
El alumno realizará el perfil de un mecanismo leva-seguidor mediante software.
Dibuje el perfil de una leva mediante software
ED: Mecanismos de leva-Seguidor mediante software. Cuestionario
Lista de cotejo
Exposición
Taller y práctica mediante la
acción.
x x EP: Dibujo de perfil de leva mediante software
El alumno identificará las partes y tipos de engranes en sistemas mecatrónicos.
Describe el uso de los engranes en sistemas mecatrónicos.
EC: Engranajes y sus aplicaciones.
Cuestionario
Exposición
Investigaciones y demostraciones
x x
7 1 6 1
Describe la clasificación de los engranes utilizados en la industria.
EC: Tipos de engranajes
El alumno aplicará las ecuaciones constitutivas de geometría de engranes rectos
Describe la ley fundamental del Engranaje e involumetría.
EC: Involumetría
Cuestionario
Exposición
Resolución de situaciones
problemáticas
x
Calcule las características técnicas de diseño para un engrane recto.
EC: Ecuaciones constitutivas de diseño engranes rectos.
Determine el Juego lateral o circunferencial (Backlash) del engrane recto
EC: Relación de engranaje, paso diametral, adendo, dedendo, juego.
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Resultados de aprendizaje
Criterios de desempeño
Evidencias (EC, EP, ED, EA)
Instrumento de evaluación
Técnicas de aprendizaje
Espacio educativo Total de Horas
Aula Lab Otro Teórica Práctica
HP HNP P NP
El alumno realizará el perfil gráfico de un engrane recto.
Trace el perfil de un par de engranes rectos.
EP: Perfil de par de engranes rectos trazado.
Lista de cotejo
Exposición
Taller y práctica mediante la
acción.
x x
El alumno describirá el uso de los engranes helicoidales, sinfín y cónicos.
Identifique un engranaje helicoidal, sinfín y cónico. .
EC: Engranes Helicoidales paralelos y de ejes cruzados . EC: Mecanismo de tornillo sin fin EC: Teoría de los engranajes cónicos.
Cuestionario
Exposición
Visitas x x
Describe el principio de funcionamiento de los engranes helicoidales, sinfín y cónicos.
El alumno aplicará ecuaciones de geometría de u par de engranes, helicoidales, sin-fin y cónico
Aplique las ecuaciones constitutivas de geometría de un par de engranes rectos, helicoidales, sin-fin, y cónicos
Aplique las ecuaciones constitutivas de geometría de un par de engranes rectos, helicoidales, sin-fin, y cónicos.
Exposición x
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El alumno describirá los distintos tipos de trenes de engranajes utilizados en sistemas mecatrónicos.
Define el concepto de tren de engranaje EC: Tren de
engranajes. EC: Tipos de trenes de engranajes.
Cuestionario
Visitas
Investigaciones y demostraciones
x x
6 2 4 1
Identifique los tipos de trenes de engranajes usados en sistemas mecatrónicos
El alumno analizará la ventaja mecánica de transmisión de un tren de engranajes.
Calcule la razón de velocidades angulares de trenes planetarios.
EC: Análisis de Trenes de engranajes de ejes paralelos EC: Trenes de engranajes con ejes no paralelos EC: Trenes de engranajes para cambios de velocidades.
Cuestionario Lista de cotejo
Exposición
Resolución de situaciones
problemáticas
x Calcule el valor del tren de engranaje.
EC: Métodos de análisis de trenes de engranajes. EC: Reductor de velocidad.
Analice trenes de engranajes mediante ecuaciones constitutivas y/o método tabular.
19
Determine las velocidades de salida en reductores de velocidad.
El alumno analizará trenes de engranaje mediante software.
Represente gráficamente trenes de engranaje mediante herramienta de cómputo.
EC: tren de engranajes EP: Tren de engranaje modelado en computadora.
Lista de cotejo
Exposición
Taller y práctica mediante la
acción.
x x Calcule parámetros de operación de un tren mediante herramienta de cómputo.
20
DESARROLLO DE PRÁCTICA
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Análisis de Mecanismos
Nombre: Análisis cinemático de mecanismos planos
Número : 1
Duración (horas) : 2
Resultado de aprendizaje:
El alumno realizará análisis cinemático de mecanismos mediante software.
Justificación
La presente práctica pretende reforzar y complementar los conocimientos teóricos adquiridos en lo referente al estudio de la cinemática de cualquier mecanismo plano, utilizado en un sistema mecatrónico, haciendo uso de una herramienta computacional.
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Centro de Cómputo Actividades a desarrollar: -Familiarizarse con el software de aplicación ( comandos básicos) -Realizar cálculo de posiciones, velocidades y aceleraciones de los diferentes elementos que componen un mecanismo específico. Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
EC: Posición, velocidad y aceleración EP: Reporte de práctica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
22
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Análisis de Mecanismos
Nombre: Análisis cinético de mecanismos planos
Número :
2
Duración (horas) : 3
Resultado de aprendizaje:
El alumno determinará las fuerzas asociadas a un mecanismo usando herramientas de cómputo.
Justificación
La presente práctica pretende reforzar y complementar los conocimientos teóricos adquiridos en lo referente al estudio de la cinética de cualquier mecanismo utilizado en un sistema mecatrónico, haciendo uso de una herramienta computacional.
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Centro de Cómputo Actividades a desarrollar: -Familiarizarse con el software de aplicación ( comandos básicos) -Realizar cálculo fuerzas asociadas a mecanismos planos propuestos. Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
EC: Fuerzas en mecanismos EP: Reporte de práctica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
23
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Análisis de Mecanismos
Nombre: Mecanismo leva-seguidor
Número :
3
Duración (horas) :
3
Resultado de aprendizaje:
El alumno realizará el perfil de un mecanismo leva-seguidor mediante software.
Justificación
La presente práctica pretende reforzar y complementar los conocimientos teóricos adquiridos en lo referente a la síntesis de un mecanismo leva-seguidor, haciendo uso de una herramienta computacional.
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Centro de Cómputo Actividades a desarrollar: -Familiarizarse con el software de aplicación ( comandos básicos) -Realizar síntesis de un mecanismo leva-seguidor. -Dibujar el perfil de una leva
Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
ED: Representación de Mecanismo de leva-seguidor con el software EP: Dibujo de perfil de leva
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
24
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Análisis de Mecanismos
Nombre: Trenes de engranajes
Número :
4
Duración (horas) :
2
Resultado de aprendizaje:
El alumno analizará trenes de engranaje mediante software
Justificación
La presente práctica pretende reforzar y complementar los conocimientos teóricos adquiridos en lo referente al análisis y representación de trenes de engranajes presentes en un sistema mecatrónico, haciendo uso de una herramienta computacional.
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Centro de Cómputo Actividades a desarrollar: -Familiarizarse con el software de aplicación ( comandos básicos) -Realizar representación gráfica de un tren de engranaje propuesto. -Determinar los parámetros de operación de un tren de engranajes.
Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
EC: tren de engranajes EP: Tren de engranaje modelado en computadora
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
25
GUÍA DE EVALUACIÓNGUÍA DE EVALUACIÓNGUÍA DE EVALUACIÓNGUÍA DE EVALUACIÓN
Análisis de MecanismosAnálisis de MecanismosAnálisis de MecanismosAnálisis de Mecanismos
2005200520052005
Versión Versión Versión Versión :::: 1.01.01.01.0
26
INTRODUCCÍON A LOS MECANISMOS (XXXXXXXXXXX) CUESTIONARIO
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO MATRICULA:
FECHA:
ANÁLISIS DE MECANISMOS. CUARTO CUATRIMESTRE XXXXXXXXX
NOMBRE DEL EVALUADOR
INSTRUCCIONES
Estimado usuario:
• Usted tiene en las manos un instrumento de evaluación que permitirá fundamentar las actividades que ha demostrado a
través de su desempeño o en la entrega de sus productos.
• Conteste los siguientes planteamientos de manera clara.
• Le recordamos tomar el tiempo necesario para contestar y desarrollar su contenido.
CÓDIGO ASPECTO Es un sistema concebido para realizar una tarea determinada que comporta la
presencia de fuerzas de fuerzas y movimientos y, en principio la realización de trabajo.
A) Mecanismo B) Máquina C) Elemento
CUMPLE : SI NO
Es una combinación de cuerpos rígidos formados de tal manera y conectados de tal forma que se mueven uno con otro con un movimiento relativo.
A) Mecanismo B) Máquina C) Elemento
CUMPLE : SI NO
Es toda entidad constitutiva de una máquina o mecanismo que se considera una unidad.
A) Elemento B) Miembro D) Cadena cinemática
27
CUMPLE : SI NO
Elemento material de una máquina y mecanismo que puede ser sólido rígido, sólido flexible o fluido.
A) Elemento B) Miembro C) Cadena cinemática
CUMPLE : SI NO
Es un conjunto o subconjunto de miembros de un mecanismo enlazados entre sí.
A) Par cinemático B) Cadena cinemática C) Máquina
CUMPLE : SI NO
Es una enlace entre dos miembros causado por el contacto directo entre ellos, que debe ser puntual según una recta o según una superficie.
A) Par cinemático B) Cadena cinemática D) Máquina
CUMPLE : SI NO
A los miembros de una cadena cinemática se le denomina
A) Par cinemático B) Eslabones E) Elementos
CUMPLE : SI NO
Tipo de movimiento producido por un mecanismo, en el que un cuerpo rígido se mueve en tal forma que la posición de cada línea del cuerpo es paralela a todas sus otras posiciones.
A) Movimiento de traslación B) Movimiento de Rotación C) Movimiento de Helicoidal
CUMPLE : SI NO
28
Coloque en el paréntesis con la letra que corresponde a la figura mostrada:
A)
B)
C)
D)
CUMPLE : SI NO
( ) Par prismático ( ) Cadena cinemática ( ) Par esférico ( ) Par de revolución ( ) Par plano
29
En los mecanismos representados en las figuras adjuntas: a) Identificar los elementos, articulaciones, miembros y pares cinemáticos b Hacer un esquema de símbolos acompañado de los parámetros necesarios para el estudio cinemático.
A) B)
C) D)
CUMPLE : SI NO
30
CUMPLE : SI NO
Firma del Alumno Firma del Evaluador
31
CINEMÁTICA DE MECANISMOS PLANOS (XXXXXXXXXXX) CUESTIONARIO
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO MATRICULA:
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ANÁLISIS DE MECANISMOS. CUARTO CUATRIMESTRE XXXXXXXXX
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través de su desempeño o en la entrega de sus productos.
• Conteste los siguientes planteamientos de manera clara.
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CÓDIGO ASPECTO
Coloque en el paréntesis la letra que corresponde al mecanismo mostrado:
( ) Mecanismo de Grashoff ( ) Mecanismo de línea Recta de Chebyshev ( ) Mecanismo de línea recta de Watt ( ) Mecanismo Biela- Manivela ( ) Pantógrafo ( ) Mecanismo de línea recta de Hoekens
CUMPLE : SI NO
A) B) C)
D) E)
32
Número de parámetros o mediciones independientes que se requieren par definir de manera única la posición de un sistema mecánico en el espacio en cualquier instante de tiempo.
A) Coordenadas polares B) Grados de libertad C) Síntesis de número
NO
Relación que predice el comportamiento de rotación o rotabilidad de las inversiones de un mecanismos de 4 barras basado solo en las longitudes de los eslabones
A) Teorema de Grashof B) Teorema de Chebyshev. C) Teorema de Kennedy
CUMPLE : SI NO
Cuando en un mecanismo de 4 barras articuladas, el eslabón mas corto es el fijo, el mecanismo se denomina:
A) Doble manivela B) Doble balancín C) Balancín de manivela
CUMPLE : SI NO
33
En el mecanismo de pantógrafo de la figura a. Determinar el no. de grados de libertad, b. Relacionar las coordenadas de P con el desplazamiento ρ1 de la barra
horizontal y ρ2 de la barra vertical
CUMPLE : SI NO
La lámpara de la figura puede girar alrededor del eje vertical Y-Y´ y el plano de la pantalla coincide con el plano de las barras articuladas.
a. Determinar el número de grados de libertad. b. Definir tres rotaciones que permitan situar el punto P.
CUMPLE : SI NO
34
Determine la movilidad de los mecanismos mostrados en la siguientes figuras
CUMPLE : SI NO
Determine la movilidad y la condición de Grashof del compartimiento de equipajes elevado de avión mostrado en la figura.
CUMPLE : SI NO
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35
POSICIÓN, VELOCIDAD Y ACELERACIÓN DE MECANISMOS(XX XXXXXXXXX) CUESTIONARIO
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO MATRICULA:
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ANÁLISIS DE MECANISMOS. CUARTO CUATRIMESTRE XXXXXXXXX
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CÓDIGO ASPECTO
Es un punto alrededor del cual se puede considerar que un cuerpo gira con relación al otro cuerpo en un instante dado:
A) Punto de equilibrio B) Centro de gravedad C) Centro Instantáneo de rotación
CUMPLE : SI NO
Establece que para tres cuerpos independientes en movimiento plano general, los tres centros instantáneos se encuentran en una línea recta común.
A) Teorema de Grashof B) Teorema de Chebyshev. C) Teorema de Kennedy
CUMPLE : SI NO
En el mecanismo de cuatro barras mostrado en la figura, el eslabón 2 debe girar completamente y el 4 oscilar dentro de un ángulo de 75º.El eslabón 4 debe tener 11.4cm de longitud, y cuando esté en una posición extrema, la distancia O2B debe ser 10.2 cm y en la otra posición extrema debe ser 22.9 cm. Determinar la longitud de los eslabones 2 y 3 y dibujar el mecanismo a escala a manera de comprobación. Determinar los ángulos máximo y mínimo de transmisión.
36
CUMPLE : SI NO
La figura siguiente muestra un mecanismo de retorno rápido. Calcule las velocidades de los puntos A, B, C y D y la velocidad de deslizamiento en la posición mostrada. Considere srad /102 =ω
CUMPLE : SI NO
37
La siguiente figura representa una mesa elevadora accionada por un cilindro hidráulico compuesto por las barras 7 y 8. Su diseño, al ser las barras 2 y 3 exactamente iguales, hace que la plataforma 4 permanezca siempre horizontal. Para l a configuración mostrada en la figura, determine:
a. La velocidad angular de la barra 2(ω2) b. Velocidad lineal de la plataforma 4. c. Aceleración angular de la barra 2(α2) d. Aceleración lineal de la plataforma 4
Datos cinemáticos: La velocidad relativa entre las barras 7 y 8 tiene un módulo de 1m/s , constante, y con sentido de alejamiento entre los puntos A y O8
CUMPLE : SI NO
Para el mecanismo que se encuentra, encuentre las velocidades y aceleraciones de los pivotes A y B y las velocidades de los centros instantáneos I1,3 e I2,4, así como las velocidades angulares ω3 y ω4, y las aceleraciones angulares α3 y α4. Dibuje el mecanismo a escala y muestre los vectores de velocidad en cada pivote y en otro mecanismo, también a escala, muestre las aceleraciones. Asuma los siguientes datos: r1 = 4, r2 = 6, r3 = 10, r4 = 7, θ2 = 88◦, ω2 = −80, α2 = 30, RPA = 10 y δ3 = 330◦.
CUMPLE : SI NO
38
Calcule los centros instantáneos de rotación del mecanismo de la figura sabiendo que entre al barra fija y la 4 existe un par de rodadura sin deslizamiento en el punto D.
CUMPLE : SI NO
Dado el mecanismo de la figura se pide dibujar en esta misma página los centros instantáneos de rotación de las distintas barras del mecanismo, salvo I46
CUMPLE: SI NO
Encuentre todos los centros instantáneos del mecanismo manivela -corredera mostrado en la figura.
CUMPLE : SI NO
Firma del Alu mno Firma del Evaluador
39
ANÁLISIS DE FUERZAS EN MECANISMOS (XXXXXXXXXXX) CUESTIONARIO
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO MATRICULA:
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ANÁLISIS DE MECANISMOS. CUARTO CUATRIMESTRE XXXXXXXXX
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CÓDIGO ASPECTO
Es una medida de cuanto una estructura resiste al movimiento cuando se le aplica una fuerza y es el recíproco de la movilidad.
A) Resistencia mecánica B) Impedancia mecánica C) Inercia
CUMPLE SI NO
Método utilizado para determinar las fuerzas y pares de torsión externos que producen trabajo en un mecanismo.
A) Ecuación de curva de acoplador B) Método del Trabajo virtual C) Ecuación de Chebyshev
CUMPLE SI NO
La figura siguiente muestra un mecanismo de cuatro barras y sus dimensiones en metros. La manivela y el balancín de acero tienen secciones transversales uniformes de 50 mm. de diámetro. En la posición instantánea mostrada, la manivela O2A tiene srad /10−=ω y 2/10 srad=α En P hay una fuerza horizontal F= 300N. Encuentre todas las fuerzas en los pasadores y el par de torsión para impulsar la manivela en este instante.
40
CUMPLE : SI NO
41
La figura adjunta representa una punzónadora para cuero .Se le pide: Calcular la fuerza de punzonamiento 65f que para esa posición se está ejerciendo sobre el cuero. Datos geométricos:
cmcm, gcm, ecm, ccm, ba 412242 ===== El cuero es una barra más (barra 6) y que está unida mediante un par tipo leva a la garra y punzón de la punzonadora8 barra 4 y 5 respectivamente). Datos dinámicos: Se ejercen dos fuerzas F=100 N sobre sus brazos tal como se indica en la figura. El peso de las barras es despreciable frente al resto de las fuerzas que intervienen en le sistema mecánico.
CUMPLE : SI NO
42
El mecanismo de la figura corresponde al tren de aterrizaje de una avioneta el cual se repliega al aplicar sobre la barra 2 un momento alrededor del eje que pasa por O2.
Se pide: a) Para la posición que se indica en la figura, calcular el valor de T necesario que se debe aplicar al elevar la rueda. Utilícese el planteamiento de Newton b) Calcular la fuerza cortante que debe aguantar el pasador situado en O2. Datos másicos e inerciales: m2=m3=0. Conjunto formado por la barra 4 y la rueda m4=50Kg, con centro de gravedad en G. Datos geométricos: El punto B se encuentra sobre la vertical de O2.
cm cm y BGcm, ABAcm, OBO 20505080 24 ====
CUMPLE : SI NO
43
La mitad de la carga W=4kN de la pala excavadora que muestra la figura está soportada de la barra ACG y por el cilindro hidráulico BC. Determinar la fuerza que dicho cilindro debe ejercer sobre el mecanismo si se quiere que este se encuentre en equilibrio estático para la configuración mostrada en la figura. Si se pide resolver el problema mediante los siguientes métodos. a) Leyes de newton b) Principio de los trabajos virtuales c) Principio de las potencias virtuales Datos geométricos: Los puntos A, C y G están alineados.
44
CUMPLE : SI NO
Firma del Alumno Firma del Evaluador
MECANISMO LEVA-SEGUIDOR (XXXXXXXXXXX) CUESTIONARIO
45
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO MATRICULA:
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ANÁLISIS DE MECANISMOS. CUARTO CUATRIMESTRE XXXXXXXXX
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CÓDIGO ASPECTO
En un Mecanismo de leva seguidor las levas se clasifican como: A) Radial, axial y de traslación B) Curva, plana y de rodillo C) Trasladante y rotatorio
CUMPLE SI NO
Se refiere solo a la parte del eslabón que está en contacto con una leva
A) Pista o ranura B) Semijunta C) Seguidor
CUMPLE SI NO
Son algunos de los movimientos de un sistema de leva-seguidor
A) Parabólico, Armónico simple y cicloide B) Armónico Simple, Oscilatorio y Cicloide C) Cicloide, Inverso y armónico simple.
CUMPLE
SI NO
46
Representa el desplazamiento del seguidor en función del tiempo del desplazamiento de la leva
A) Diagrama de cuerpo libre B) Diagrama de desplazamiento C) Desplazamiento de excentricidad.
CUMPLE SI NO
Coloque en el paréntesis la letra que corresponde a la figura mostrada:
A B
( ) Leva radial ( ) Leva axial ( ) Leva de traslación lineal
CUMPLE : SI NO
47
Complete la nomenclatura geométrica del siguiente sistema leva - seguidor
CUMPLE : SI NO
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48
DIAGRAMAS DE DESPLAZAMIENTO /PERFIL DE LEVA (XXXXXX XXXXX) CUESTIONARIO
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO MATRICULA:
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CÓDIGO ASPECTO
La figura siguiente muestra una leva y seguidor. Mediante métodos gráficos calcule el ángulo de presión en la posición mostrada.
CUMPLE SI NO
49
Se desea diseñar un diagrama de desplazamiento para una leva de movimiento alternativo de rodillo cuya velocidad de giro es de 200 r.p.m ,constante que cumpla con las siguientes condiciones:
• Tramo de subida hasta alcanzar una detención con una elevación de 1 cm., asociado a un ángulo girado por la leva de 90º.
• Detención durante un giro de la leva de 15º . • Tramo de descenso hasta alcanzar un desplazamiento de primera derivada
constante. • Tramo de primera derivada constante que se mantendrá durante un giro de
la leva de 45º y al que corresponderá un descenso de un tercio de la elevación
• Tramo de descenso hasta alcanzar su detención • Detención durante un giro de la leva de 30º • Suponer que la elevación de los tramos 3 y 5 son iguales. a) Seleccionar funciones de desplazamiento adecuadas y obtener los
parámetros que las definen. b) Calcular la velocidad y aceleración del seguidor para un ángulo de la leva
de 68º
50
CUMPLE SI NO
Diseñe una leva de doble detenimiento para mover un seguidor de 0 a 2.5” en 60º , detenimiento durante 120º, bajada de 2.5” en 30º y detenimiento en el resto del movimiento. El ciclo total debe tomar 4 seg. Elija funciones adecuadas de subida y bajada para minimizar velocidades. Trace los diagramas s v a j
CUMPLE SI NO
Dimensione la leva del problema anterior para un seguidor de rodillo de 1” de radio si se considera el ángulo de presión y el radio de curvatura. Use excentricidad sólo si es necesario para balancear esas funciones. Grafique ambas funciones y Trace el perfil de la leva.
CUMPLE SI NO
51
Una leva de disco que gira en SMR mueve un seguidor radial de cara plana en un recorrido total de 11/2 pulgadas con las siguientes cifras de elevación:
Dibuje el perfil de la leva usando un radio mínimo de 1 pulgada. Determine la cara del seguidor (simétrica)
CUMPLE : SI NO
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52
TEORÍA DE ENGRANAJES (XXXXXXXXXXX) CUESTIONARIO
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO MATRICULA:
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CÓDIGO ASPECTO
Engranes utilizados para transmitir potencia entre ejes paralelos. A) Engranes helicoidales B) Engranes rectos C) Engranes cónicos
CUMPLE
SI NO
Engranes en los cuales los dientes forman un ángulo de hélice con respecto al eje del engrane
A) Engranes cónicos B) Engranes hipoidales C) Engranes helicoidales
CUMPLE SI NO
Engranes utilizados para transmitir potencia entre ejes no paralelos que se intersecan A) Engranes cónicos
D) Engranes hipoidales E) Engranes rectos
CUMPLE SI NO
53
Engranes utilizados cuando los ejes son no paralelos ni se intersecan
A) Engranes Hipoidales B) Engranes cónicos C) Engranes helicoidales
CUMPLE SI NO
Complete la nomenclatura del diente de engrane mostrado en la siguiente figura
CUMPLE : SI NO
Cuando los engranes se colocan endentados para formar un juego de engranes es usual referirse al más pequeño como
A) Engrane B) Piñón C) Sinfín
CUMPLE : SI NO
Curva geométrica comúnmente utilizada para generar la forma de un diente de engrane
A) Senoidal B) Cicloide C) involuta
CUMPLE : SI NO
54
Establece que la relación de velocidad angular entre los engranes de un juego de
engranes permanece constante mientras permanecen engranados
A) Ley fundamental de engranaje B) Razón de velocidades C) Ventaja mecánica
CUMPLE : SI NO
Es la razón entre el número de dientes del engrane de entrada sobre el número de dientes del engrane de salida A) Relación de velocidad
B) Relación de par de torsión C) Relación de contacto
CUMPLE : SI NO
Coloque en el paréntesis la letra que corresponde a la figura mostrada:
A B C
D E ( ) Engranaje helicoidal ( ) Engranaje Hipoidal ( ) Engranaje Recto ( ) Engranaje de tornillo sinfín ( ) Engranaje cónico
CUMPLE : SI NO
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55
ANÁLISIS DE ENGRANAJES (XXXXXXXXXXX) CUESTIONARIO
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO MATRICULA:
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CÓDIGO ASPECTO
Un engrane de 30 dientes tiene dientes de involuta de profundidad completa estándar AGMA con paso diametral de 12. Calcule el diámetro de paso, el paso circular, la cabeza, la raíz, espesor del diente y la holgura.
CUMPLE SI NO
El espesor de un diente de engranaje de involuta es de 0.196 en un radio de 2.0 pulg. y un ángulo de presión de 20º . Calcular el espesor del diente en el círculo de base.
CUMPLE SI NO
56
Un piñón de paso 120, ángulo de presión 20º a profundidad total, de 42 dientes mueve una corona de 90 dientes. Calcule la relación de contacto.
CUMPLE SI NO
Una corona cónica de 24 dientes y paso diametral de 5 se mueve por medio de un piñón de 16 dientes. Calcular el diámetro de paso y el ángulo de paso del piñón, adendo, dedendo, ancho de cara y diámetro de paso del engranaje.
CUMPLE SI NO
Se conectan dos flechas cruzadas con engranajes helicoidales, con reducción de engranajes de 3:1, ángulo de flecha de 60º y distancia entre centros igual a 10.00 pulg. Si el piñón tiene 35 dientes y un paso diametral normal de 8, calcular los ángulos de hélice y los diámetros de paso si los engranajes son del mismo sentido
CUMPLE : SI NO
57
Un sinfín de cinco cuerdas mueve una corona de 33 dientes con un ángulo de flecha de 90º. La distancia entre centros es de 2.75 pulg. y el ángulo de avance es de 20º . Calcular los diámetros de paso, el avance y el paso axial del sinfín.
CUMPLE : SI NO
Firma del Alumno Firma del Evaluador
58
TEORIA DE TRENES DE ENGRANAJES (XXXXXXXXXXX) CUESTIONARIO
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO MATRICULA:
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CÓDIGO ASPECTO
Es cualquier conjunto de dos o más engranes conectados
A) Juego de engranes B) Tren de engranajes C) Engranaje compuesto
CUMPLE SI NO
En un tren de engranajes, es la razón entre el número de dientes del engrane de entrada( Nent) sobre el número de dientes del engrane de salida(Nsal)
A) Relación de par de torsión B) Relación del tren C) Relación de velocidad angular
CUMPLE SI NO
Es aquel en el que por lo menos un eje tienes más de un engrane.
A) Tren de engranaje compuesto B) Tren doble C) Juego de engranajes
CUMPLE
SI NO
59
Engranaje que se mueve de tal forma que no solo gira alrededor de su propio centro sino al mismo tiempo gira alrededor de otro centro
A) Engrane solar D) Engrane planetario E) Engrane anular
CUMPLE SI NO
Diseñe un tren de engranajes compuesto con una relación exacta de 150:1. y paso diametral de 6 .Encuentre una combinación de engranes que produzca esta relación de tren.
CUMPLE : SI NO
Firma del Alumno Firma del Evaluador
60
ANÁLISIS DE TRENES DE ENGRANAJES (XXXXXXXXXXX) CUESTIONARIO
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO MATRICULA:
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ANÁLISIS DE MECANISMOS. CUARTO CUATRIMESTRE XXXXXXXXX
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CÓDIGO ASPECTO
La figura siguiente muestra un tren de engranajes epicíclico. Los números de dientes se muestran en la figura, El brazo es impulsado en el SMR a 60 rpm y el engrane A en el eje 1 está fijo a la bancada. Encuentre la velocidad del engrane D en el eje 2. Calcule además la eficiencia de este tren si los engranes básicos tienen E0= 0.98.
CUMPLE
SI NO
61
Sea el tren de la figura, donde se indican el no de dientes de cada rueda. Calcular la velocidad angular del eje V cuando el eje X gira con una velocidad constante de 20 rads/s en sentido horario y el eje Y lo hace con 20 rad/s en sentido antihorario.
CUMPLE SI NO
La figura siguiente muestra el conjunto de engranes planetarios de transmisión para un servomecanismo de avión. Si la flecha A se conecta con el motor, determinar la reducción de velocidad angular BA ωω /
CUMPLE SI NO
62
En el tren de engranajes planetarios mostrado en la figura, la flecha A gira a 450 rpm y la B a 600rpm en las direcciones mostradas. Calcular la velocidad de la flecha C y dar su dirección de rotación.
CUMPLE SI NO
Se desea formar un tren de dos pasos, o con dos pares de ruedas, para obtener la relación de velocidades de 1/12. El número de dientes no debe ser menor que 15 en ninguna rueda, y la reducción en el primer paso debe ser aproximadamente el doble de la obtenida en le 2º. Determinar el número de dientes de todas las ruedas.
CUMPLE : SI NO
63
La figura muestra una transmisión de reducción para hélice de avión en forma diagramática. Determinar la velocidad de la hélice en magnitud y dirección si el motor gira a 2450 rpm en la dirección mostrada.
CUMPLE : SI NO
Firma del Alumno Firma del Evaluador
64
EVALUACIÓN REPORTES DE PRÁCTICA (XXXX) LISTA DE COTEJO
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO MATRICULA:
FECHA:
ANÁLISIS DE MECANISMOS. CUARTO CUATRIMESTRE
NOMBRE DEL EVALUADOR
INSTRUCCIONES
Revise los documentos o actividades que se solicitan; marque “SI” cuando la evidencia a evaluar se cumple; y “NO” en caso contrario. En La columna de “OBSERVACIONES” registre los datos relevantes asociados a la evaluación.
CÓDIGO ITEM SI NO OBSERVACIONES
La documentación del producto (proyecto) cumple con los Requisitos de: 1. Presentación
2. Ortografía y redacción adecuadas
3. Maneja lenguaje técnico pertinente.
El contenido del reporte cumple los siguientes campos: 4. Portada
5. Objetivo de la práctica
6. Introducción
7. Equipo y Material
8. Desarrollo (Explicación funcional de mecanismos/máquinas, descripción del proceso seguido, medios utilizados, esquemas, diagramas, y resultados obtenidos)
9. Observaciones
10. Conclusiones
11. Incluye referencias bibliográficas o de Internet consultadas de acuerdo a formato establecido
Firma del Alumno Firma del Evaluador
65
EVALUACIÓN DE PROTOTIPO DE MECANISMO(XXX) LISTA DE COTEJO
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO MATRICULA:
FECHA:
ANÁLISIS DE MECANISMOS. CUARTO CUATRIMESTRE
NOMBRE DEL EVALUADOR
INSTRUCCIONES
Revise los documentos o actividades que se solicitan; marque “SI” cuando la evidencia a evaluar se cumple; y “NO” en caso contrario. En La columna de “OBSERVACIONES” registre los datos relevantes asociados a la evaluación.
CÓDIGO ITEM SI NO OBSERVACIONES
La presentación del producto (prototipo) cumple con los Requisitos de: 1. Tiempo y forma de entrega
2. Planos utilizados
Las características del prototipo cumple los siguientes campos: 3.Funcionalidad
4.Materiales solicitados
5. Especificaciones de diseño adecuadas
6. Seguridad en la operación
7. Resistencia
8. Flexibilidad de fabricación
9. Creatividad e innovación
10. Desempeño
Firma del Alumno Firma del E valuador
66
INSTRUMENTO PARA EVALUAR ACTITUDES (XXX) GUÍA DE OBSERVACIÓN
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO MATRICULA:
FECHA:
ANÁLISIS DE MECANISMOS. CUARTO CUATRIMESTRE
NOMBRE DEL EVALUADOR
INSTRUCCIONES
Revise los documentos o actividades que se solicita n; marque “SI” cuando la evidencia a evaluar se cumple; y “NO” en caso contrario. En La columna de “OBSERVACIONES ” registre los datos relevantes asociados a la evalua ción.
CÓDIGO ITEM SI NO OBSERVACIONES
1. Sigue las indicaciones proporcionadas por el profesor. 2. Respeta las medidas de seguridad en el laboratorio. 3. Se hace responsable por el equipo y material que le
proporciona el encargado del laboratorio.
4. Hace uso adecuado del equipo, herramientas y material requerido en la práctica.
5. Facilita el adecuado aprovechamiento de la práctica al mantener la disciplina y el orden en el desarrollo de la misma.
6. Mantiene el área de trabajo limpia y ordenada para facilitar la realización de la práctica.
7. Interactúa de manera apropiada con los demás integrantes de su equipo.
8. Demuestra interés y respeto por la opinión de los demás. 9. Son adecuados y pertinentes sus comentarios sobre la
práctica y los objetivos de la misma.
10. Entrega el equipo, herramienta y materiales tal como se le proporciono el encargado de laboratorio.
67
GLOSARIOGLOSARIOGLOSARIOGLOSARIO
AAAA Aceleración.- Se conoce también como aceleración lineal, y es la variación de la velocidad de un objeto por unidad de tiempo. Aceleración angular.- Magnitud vectorial que caracteriza la variación de la velocidad angular de un móvil que describe una trayectoria circular o de un sólido rígido que gira alrededor de un eje fijo. Se representa por a y su
unidad es 2−⋅ srad Análisis.- Examinar en forma crítica un diseño ya existente o propuesto con el fin de determinar si es adecuado para el trabajo de que se trate. Articulación.- Unión entre dos elementos que permite el movimiento relativo entre ellas. BBBB Balancear.- Igualar o poner en equilibrio. Balanceo.- Acción o efecto de balancear. Biela.- Barra que sirve para transformar el movimiento de vaivén en otro de rotación, o viceversa. Bifurcación.- División en dos ramales ó brazos. CCCC Cadena.- Serie de muchos eslabones enlazados entre sí. Cadena cinemática.- Serie de eslabones conectados por pares. Centro instantáneo de velocidad.- Ubicación instantánea de un par de puntos de coincidentes de dos cuerpos rígidos diferentes para los que las velocidades absolutas de los dos puntos son iguales. Ciclo.- Cuando las partes de un mecanismo han pasado por todas las posiciones posibles que pueden tomar después de iniciar y han regresado a sus posiciones relativas originales. Cinemática.- Estudio de los cuerpos en movimiento, sin considerar las fuerzas las fuerzas que lo producen. Es el estudio de la posición, el desplazamiento, la rotación, la rapidez, la velocidad y la aceleración. Cinética.- Es el estudio de los cuerpos en movimiento y de las fuerzas que lo producen (sin moverse). Coeficiente de rozamiento dinámico.- Es el medido cuando ambas superficies están en movimiento relativo (puede moverse una sola o ambas).
68
Coeficiente de rozamiento estático.- Es el medido cuando ambas superficies están en reposo. DDDD Dinámica.- Análisis de sistemas que cambian con el tiempo. Se divide en cinemática y cinética. Diagrama de cuerpo libre (DLC).- Es la representación esquemática de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo. EEEE Energía.- Se define como la capacidad de un cuerpo para realizar un trabajo, por razón de su movimiento o configuración. Energía cinética.- Es una forma de energía debida al movimiento de los cuerpos. Equivale al trabajo que es necesario realizar para que un cuerpo pase del estado de reposo )0( =v al estado de desplazamiento con una velocidad v. Energía mecánica.- Es aquella que poseen los cuerpos capaces de producir movimiento. Energía potencial.- Es la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Es aquella que poseen los cuerpos que están en reposo y depende de su posición en el espacio (altura). Engrane o ruedas dentadas.- Se puede definir como un elemento de maquinaria que se encarga de transmitir potencia, cambios de velocidad o torque (movimiento) rotatorio entre ejes paralelos; con una gran eficiencia. Engranaje.- Sistema mecánico basado en ruedas dentadas que sirve para transmitir el movimiento de rotación de un eje a otro, invirtiendo eventualmente sentido o modificando su velocidad angular. Engranaje helicoidal.- Son engranes cilíndricos que tienen los dientes inclinados o no son paralelos al eje de rotación, con la ventaja de ser menos ruidosos. Engranaje cónico.- Tienen dientes formados en superficies cónicas y se utilizan principalmente para transmitir movimiento entre ejes que se intersecan. Engrane recto.- Son engranes cilíndricos que tienes sus dientes paralelos al eje de rotación y se utilizan para transmitir movimiento de un eje a otro que es paralelo. Embrague.- Son acoplamientos que permiten desconectar los árboles o
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ejes acoplados durante la rotación. Embrague de fricción.- Se diseñan para reducir el choque del acoplamiento, mediante el resbalamiento durante un periodo de embrague. Embrague positivo.- Se diseñan para la transmisión sin resbalamiento del momento de torsión. Eslabón.- Es un cuerpo rígido que tiene dos o más pares, por medio de los cuales se puede conectar a otros cuerpos para transmitir fuerza o movimiento. Estática.- Análisis de sistemas en los que el tiempo no es un factor determinante. Eslabón rígido.- Eslabón que puede transmitir esfuerzos de tensión y compresión. Trabaja a tensión y compresión. Eslabón flexible.- Eslabón que trabaja a tensión o compresión. Sólo transmite esfuerzos en una sola dirección. FFFF Fase.- Posiciones relativas simultáneas de un mecanismo en un instante dado durante un ciclo. Freno.- Dispositivo mecánico que se aplica a la superficie de un eje, una rueda o un disco giratorio, de manera que reduce el movimiento mediante fricción Fricción.- Es la resistencia que existe cuando dos superficies sólidas se deslizan o tienden a deslizarse una sobre la otra. GGGG Grado de libertad.- Es el número mínimo de variables que se requieren para especificar de manera única la configuración de un acoplamiento. IIII Inercia.- Propiedad de los cuerpos de no modificar su estado de reposo o movimiento si no es por la acción de una fuerza. Inversión.- Cuando se permite mover el eslabón que originalmente estaba fijo en un mecanismo y se fija otro eslabón que tenia movimiento. JJJJ Junta.- Unión de dos o más elementos. KKKK Kutsbach, criterio de.- Regla para determinar la movilidad de un
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mecanismo. Kennedy; Teorema de.- Establece que tres cuerpos en movimiento plano general, los tres centros instantáneos se encuentran en una línea recta común. LLLL Ley de Inercia.- Todo cuerpo permanece en su estado actual de movimiento con velocidad uniforme o de reposo a menos que sobre él actué una fuerza externa neta o no equilibra. (1ra Ley de Newton) Leva.- Dispositivo para transformar un movimiento en otro. El movimiento de la leva (usualmente rotatorio) se transforma en oscilación, traslación o ambos, en el seguidor o palpador. MMMM Máquina.- Mecanismo o conjunto de mecanismos que transmiten fuerza desde la fuente de energía hasta la resistencia que se debe vencer. Mecánica.- Ramo del análisis científico que se ocupa de los movimientos, el tiempo, y las fuerzas. Se divide en estática y dinámica. Mecanismo.- Combinación de cuerpos rígidos o resistentes formados de tal manera y conectados de tal forma que se mueven uno sobre el otro con su movimiento relativo definido. Movilidad.- Número de grados de libertad que posee un sistema. Número de parámetros de entrada que se deben controlar independientemente para llevar el dispositivo a una posición en particular. Movimiento rígido.- Movimiento restringido, sólo se da en ciertas direcciones. Movimiento combinado.- Movimiento de rotación y traslación. Movimiento helicoidal.- Cuando un cuerpo rígido se mueve de tal manera que cada punto del mismo tiene movimiento de rotación alrededor de un eje fijo y al mismo tiempo tiene una traslación paralela al eje. Movimiento esférico.- Movimiento de un cuerpo rígido de tal manera que cada punto del cuerpo tiene movimiento alrededor de un punto fijo en tanto que permanece a una distancia constante del mismo. Movimiento espacial.- Movimiento en el cual un cuerpo rígido tiene movimiento de rotación alrededor de tres ejes no paralelos y de traslación en tres direcciones independientes. OOOO Oscilación.- Acción y efecto de oscilar.
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Oscilar.- Efectuar movimientos de vaivén a la manera de un péndulo o de un cuerpo colgado de un resorte o movido por él. PPPP Par.- Formas geométricas mediante las cuales se unen dos miembros de un mecanismo. Par de giro.- Par que solo permite rotación relativa. También llamado revoluta. Par deslizante.- Par que solo permite deslizamiento. Par inferior.- Si la unión o articulación mediante la cual se conectan dos miembros tiene un contacto superficial, como una unión de perno. Par superior.- Si la conexión ocurre a lo largo de una línea como en un rodamiento de bolas. Periodo.- Tiempo requerido para que se cumpla un ciclo. RRRR Rotación.- Movimiento plano de un cuerpo rígido en el que cada punto permanece a una distancia constante de un eje fijo que está perpendicular al plano del movimiento. SSSS Seguidor.- Elemento utilizado para seguir el contorno de una leva y así producir un movimiento de oscilación y/o traslación. Síntesis.- Proceso de idear un método para lograr un propósito dado. Es el proceso de establecer tamaños, formas, composiciones y disposiciones de las piezas de tal modo que la máquina resultante desempeñe las tareas prescritas. TTTT Traslación.- Movimiento en el cual la posición de cada línea recta del cuerpo es paralela a todas sus demás posiciones. Traslación curvilínea.- Movimiento en el cual las trayectorias de los puntos son curvas idénticas a un plano fijo. Traslación rectilínea.- Movimiento en el cual todos los puntos del cuerpo se mueven en trayectorias de líneas rectas paralelas. Tren de Engranaje.- Sistema mecánico basado en ruedas dentadas que sirve para transmitir el movimiento de rotación de un eje a otro, invirtiendo eventualmente sentido o modificando su velocidad angular.
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Torsión.- Deformación helicoidal que sufre un cuerpo cuando se le aplica un par de fuerzas (sistema de fuerzas paralelas de igual magnitud y sentido contrario). La torsión se puede medir observando la deformación que produce en un objeto un par determinado. Por ejemplo, se fija un objeto cilíndrico de longitud determinada por un extremo, y se aplica un par de fuerzas al otro extremo; la cantidad de vueltas que dé un extremo con respecto al otro es una medida de torsión. VVVV Vector.- Es un conjunto de n componentes ordenados que representa una propiedad o parámetro que tiene magnitud, dirección y sentido en el espacio n-dimensional. Vector unitario.- Vector cuya magnitud es igual a la unidad. Si AAAA es un vector, entonces aaaa sería un vector unitario en la misma dirección de AAAA si aaaa=AAAA / A donde 0>A . Velocidad angular.- magnitud vectorial que caracteriza la variación del ángulo recorrido por un móvil que describe una trayectoria circular o de un sólido rígido que gira alrededor de un eje fijo. Volante de inercia.- Es un elemento totalmente pasivo, únicamente aporta al sistema una inercia adicional. Al incrementarse la inercia del sistema, en igualdad de condiciones, se reducen las fluctuaciones de velocidad.
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NOTA : El presente programa, sujeto a revNOTA : El presente programa, sujeto a revNOTA : El presente programa, sujeto a revNOTA : El presente programa, sujeto a revisión, esta propuesto para trabajar con isión, esta propuesto para trabajar con isión, esta propuesto para trabajar con isión, esta propuesto para trabajar con una herramienta computacional para el modelado y representado gráfico de una herramienta computacional para el modelado y representado gráfico de una herramienta computacional para el modelado y representado gráfico de una herramienta computacional para el modelado y representado gráfico de cualquier tipo de mecanismo como lo es el cualquier tipo de mecanismo como lo es el cualquier tipo de mecanismo como lo es el cualquier tipo de mecanismo como lo es el Winmec, Adams o Working Model.Winmec, Adams o Working Model.Winmec, Adams o Working Model.Winmec, Adams o Working Model. Asimismo quedan a consideración el nivel y tipo de ejercicios propuesAsimismo quedan a consideración el nivel y tipo de ejercicios propuesAsimismo quedan a consideración el nivel y tipo de ejercicios propuesAsimismo quedan a consideración el nivel y tipo de ejercicios propuestos, y tos, y tos, y tos, y complementarlo con el desarrollo de modelos didácticos desarrollados por el complementarlo con el desarrollo de modelos didácticos desarrollados por el complementarlo con el desarrollo de modelos didácticos desarrollados por el complementarlo con el desarrollo de modelos didácticos desarrollados por el alumno así como el desarrollo de un proyecto integrador de la asignatura.alumno así como el desarrollo de un proyecto integrador de la asignatura.alumno así como el desarrollo de un proyecto integrador de la asignatura.alumno así como el desarrollo de un proyecto integrador de la asignatura.