G4031324 - Máquinas y Mecanismos (Común a la Rama Industrial) - Curso 2012/2013

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 6.00
• Total: 6.0
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 33.00
• Clase Interactiva Laboratorio: 12.00
• Clase Interactiva Seminario: 4.00
• Horas de Tutorías: 2.00
• Total: 51.0

Otros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Grado RD 1393/2007
• Departamentos: Física Aplicada
• Áreas: Física Aplicada
• Centro: Facultad de Ciencias [L]
• Convocatoria: 1º Semestre de Titulaciones de Grado/Máster
• Docencia y Matrícula: null

Profesores

Nombre	Coordinador
LOPEZ FERNANDEZ, MANUEL.	SI

Horarios

Nombre	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exámenes
CLIL_02	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	SI	NO
CLIL_03	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	NO	NO
CLIS_02	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	SI	NO
Grupo CLE01	Ordinario	Clase Expositiva	SI	SI
Grupo CLIL_01	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	SI	NO
Grupo CLIS_01	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	SI	NO
Grupo TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Tutorías	SI	NO
Grupo TI-ECTS02	Ordinario	Horas de Tutorías	SI	NO
TI-ECTS_03	Ordinario	Horas de Tutorías	SI	NO
TI-ECTS_04	Ordinario	Horas de Tutorías	NO	NO
TI-ECTS_05	Ordinario	Horas de Tutorías	NO	NO
TI-ECTS_06	Ordinario	Horas de Tutorías	NO	NO

Programa

Existen programas da materia para los siguientes idiomas:

Castellano

Gallego

Objetivos de la asignatura
La asignatura de Máquinas y Mecanismos se imparte en el quinto semestre de la carrera Grado de Ingeniero de Procesos Químicos Industriales de la Facultad de Ciencias de Lugo. Supone el primer contacto de los estudiantes con el estudio de las máquinas y mecanismos, por lo que tiene un marcado carácter generalista.
El objetivo de la asignatura es introducir los fundamentos de conceptos muy usados en los sistemas mecánicos como las vibraciones, el equilibrado, la fricción, el desgaste,… Así como que los estudiantes aprendan los instrumentos necesarios para afrontar la problemática fundamental ligada a la identificación, esquematización y análisis de máquinas mecánicas y de componentes mecánicos de todo tipo de máquinas existentes.
Conocer los fundamentos de la Mecánica del sólido rígido y los fundamentos de la teoría de mecanismos.
Conocer los fundamentos de la dinámica de máquinas y resolver problemas relacionados con la mecánica del sólido rígido, la teoría de mecanismos y la dinámica de máquinas, empleando, si es necesario,recursos informáticos.
Poder reconocer cada uno de los componentes y sistemas de una máquina real. Aplicar los conocimientos básicos de la mecánica del sólido rígido al estudio de sistemas multicuerpo empeleados en sistemas mecánicos reales.
Adquirir los conceptos básicos, cinemáticos y dinámicos, relacionados con las cadenas cinemáticas y los diferentes elementos mecánicos y sistemas que componen una máquina.
Calcular velocidades, aceleraciones y fuerzas en cualquier mecanismo plano.
Familiarizar al alumno con los mecanismos básicos más utilizados en el diseño de máquinas, así como con las técnicas de modelización, simulación y síntesis de los mismos.
La utilización del ordenador como herramienta fundamental de simulación y diseño.

Contenidos
TEORÍA

BLOQUE TEMÁTICO 1:

1.- INTRODUCCIÓN A LA TEORÍA DE MÁQUINAS
Introducción. Definiciones y clasificaciones. Esquematización y normalización. Grados de libertad. Leyes de Gruebler. Equivalencia cinemática. Inversiones de un mecanismo. Ángulo de transmisión.

2.- RESISTENCIAS PASIVAS
Mecanismos basados en el rozamiento. Deslizamiento. Pivotamiento. Rodadura. Cono de rozamiento. Contacto multipuntual. Mecanismos basados en el rozamiento. Rozamiento en los pares helicoidales.

3.- FENOMENOS TRIBOLÓGICOS:
Fricción, desgaste, lubricación y adhesión. Cojinetes. Rodamientos. Tipos. Tipos de desgaste. Fatiga. Curva de Stribeck. Tipos de lubricación. Tipos de lubricantes. Características de los lubricantes. Grasas. Lubricantes sólidos. Aplicación de lubricantes y grasas. Sistemas centralizados. Lubricación EHD. Lubricación de Engranajes.

4.- CINEMÁTICA DE MÁQUINAS
Introducción. Análisis de velocidades y aceleraciones mediante el método de las v y a relativas. Método de los Centros Instantáneos de Rotación

5.- DINÁMICA DE MÁQUINAS
Introducción. Análisis dinámico de fuerzas o problema inverso. Análisis dinámico de movimiento o problema directo. Equilibrado de rotores.

6.- VIBRACIONES MECÁNICAS
Vibraciones libres sin amortiguar. Movimiento armónico simple. Aplicación del principio de conservación de la energía. Frecuencia natural. Movimiento periódico forzado. Vibraciones forzadas. Función de amplificación dinámica. Vibraciones libres amortiguadas. Vibraciones forzadas amortiguadas. Sistemas de medida de aceleraciones. Aplicación al mantenimiento de máquinas.

7.- EQUILIBRADO
Rotores rígidos. Centro de percusión. Sistema de masas puntuales equivalente. Equilibrado de mecanismos. Equilibrado de motores. Volante de inercia.

BLOQUE TEMÁTICO 2:

8.- ELEMENTOS DE MÁQUINAS. DESCRIPCIÓN
Engranajes. Levas. Tornillos. Resortes. Rodamientos. Cojinetes. Frenos y embragues. Correas. Cadenas. Bombas y motores hidráulicos. Sistemas hidráulicos y neumáticos.

9.- LEVAS
Introducción. Tipos de levas y seguidores. Síntesis de levas. Diagramas de desplazamiento. Técnicas avanzadas para perfiles de leva. Síntesis gráfica del perfil de levas

10.- ENGRANAJES.
Introducción. Tipos de engranajes. Terminología y definiciones. Ley fundamental del engrane. Curva evolvente. Cambio de distancia entre centros. Ángulo de presiones. Engranajes interiores. Normalización. Deslizamiento de los dientes. Interferencia. Engranajes helicoidales. Engranajes cónicos. Engranajes sin fin. Fuerzas en los dientes.

11.- TRENES DE ENGRANAJES
Trenes de engranajes. Introducción. Clasificación de los trenes de engranajes. Trenes simples. Trenes compuestos. Trenes planetarios. Cremalleras. Mecanismos manivela – corredera. Rueda dentada y trinquete. Mecanismos espaciales: junta de Hooke, Cardan, máquinas rotativas. Volantes de inercia.

12.- TRANSMISIONES DEFORMABLES
Transmisiones por Correas. Introducción. Cinemática de las correas. Esfuerzos en la correa. Selección de correas. Transmisiones por Cadenas. Transmisiones por Cables.

13.- ACOPLAMIENTOS, EMBRAGUES, FRENOS
Transmisión de movimiento y trabajo entre árboles. Junta Cardan: estudio cinemático y dinámico. Junta homocinética. Otros tipos de acoplamientos. Embragues. Frenos: aplicaciones y tipos. Disposiciones constructivas, materiales utilizados. Potencia disipada. Calentamiento. Materiales utilizados.

PRÁCTICAS

Existen dos tipo de prácticas:
• de ordenador, que utiliza diferentes programas informáticos de fácil adquisición.
• de laboratorio, donde se necesita la ayuda de maquetas o prototipos para su desarrollo.
1: práctica de análisis de mecanismos y simulación con software.
2: cálculo de diagrama de par
3: equilibrado de un rotor
4: práctica con caja de cambios
5: práctica con tren de engranajes

Bibliografía básica y complementaria
Pintado P.; Teoría de Máquinas. UCLM, 1999
Mabie H.H, Reinholtz C.F.; Mecanismos y Dinámica de Maquinaria. Limusa, 1998.
SIMÓN, A.; BATALLER, A.; Y OTROS.- Fundamentos de Teoría de Máquinas. Ed. Bellisco. 2000
ERDMAN, A. G.; SANDOR, G. N. Diseño de mecanismos. Análisis y Síntesis. Ed. Prentice Hall. 1997.
NORTON, R. L. Diseño de maquinaria. Ed. Mc Graw Hill, 1995
CALERO, R.; CARTA, J. A. Fundamentos de mecanismos y máquinas para ingenieros. Ed. McGraw Hill. 1999
SHIGLEY. Teoría de Máquinas y Mecanismos. Ed. Mc Graw Hill, 1986
Nieman. Elementos de Máquinas,
H. Cosme. Elementos de Máquinas,
Dobrovolski. Elementos de Máquinas.
Kimbal y Barr. Construcción de Elementos de Máquinas,
Dubbel. Manual del Constructor de Máquinas,
Ober y Jones. Manual universal de la Técnica Mecánica,
Klingelberg. Libro Auxiliar del Técnico Mecánico,
V.M. Faires. Diseño de Elementos de Máquinas, Ed. UTHEA
Shigley-Mischke. Diseño en Ingeniería Mecánica. Ed. Mc.Graw Hill
Robert L. Norton. Diseño de Maquinaria, Ed. Mc. Graw Hill
-M.Vazquez. “Mecánica para Ingenieros”.
-Beer & Johsnton. "Mecánica Vectorial para Ingenieros". Ed.: Mc Graw Hill.
-Calero Pérez. “Fundamentos de Mecanismos y Máquinas para Ingenieros”. Ed.:Mc Graw Hill.
-Moliner, Elementos de Máquinas. R. UNED.

Competencias
Conocimiento de los principios de teoría de máquinas y mecanismos.
Familiarizarse con las distintas partes y elementos de una máquina, así como su diseño y funcionamiento.
Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos.
Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y para comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas.
Aplicación de la informática en el ámbito de estudio
Aprendizaje y trabajo autónomos. Trabajo en equipo.

Metodología de la enseñanza

En las clases de teoría se explican los conceptos teóricos establecidos en el programa de la materia, tratando de seguir una metodología que facilite la adquisición de los conocimientos por parte de los alumnos. La docencia se apoyará en apuntes de teoría preparados por el profesor, que incluyen contenidos teóricos y algunos ejemplos ilustrativos, así como en libros de la bibliografía.
Como parte de la evaluación continua se propondrá la realización de trabajos en grupo sobre cualquier tema relacionado con el programa. El trabajo será expuesto mediante presentación en Power Point.
En las clases de seminario se analizarán y discutirán los problemas propuestos previamente a los alumnos mediante boletines. En las prácticas se aplican los conocimientos y conceptos adquiridos por el alumno en las clases teóricas y de seminario. Las prácticas se realizarán en el aula de informática y en el laboratorio en grupos de dos alumnos.

Prácticas de campo.
A lo largo del cuatrimestre se realizará una práctica de campo consistente en una visita guiada a una instalación industrial relacionada con la materia estudiada en la asignatura.

Sistema de evaluación
Exámenes: Examen final y exámenes parciales de cada bloque del programa. En general, constan de una parte de teoría-cuestiones y de otra de problemas, cada una de las cuales se puntúa sobre diez, y se promedia entre ambas siempre que la calificación de cada parte no sea inferior a cuatro. En caso contrario, el examen está suspenso con la nota más baja. La evaluación continua (exámenes parciales, trabajos…) supondrá un 20% de la nota final, el cuaderno de prácticas un 5 % de la nota final y el examen final el 75% restante.

En los exámenes se calificarán los contenidos y la exposición (la estructuración del análisis efectuado); y también la presentación. Se valorará la utilización de unidades y los resultados obtenidos. En ningún caso puntuarán aquellas respuestas que no se razonen convenientemente. Un error de concepto puede anular una pregunta; otros errores menores reducirán proporcionalmente la nota de la misma.

La realización de trabajos, exámenes y prácticas de la asignatura son obligatorios, y también se evalúa el cuaderno de prácticas que debe presentar cada grupo.

Tiempo de estudio y trabajo personal
Distribución de la actividad formativa en créditos ECTS:

Actividad.........Horas presenciales........Factor ......Horas trabajo alumnos......Créditos ECTS

Clases magistrales.......33....................1.5...................49.5...........................3.3
Seminario....................4.....................1.5.....................6..............................0.4
Prácticas Lab................12...................1.129................13.5...........................1.02
Tutorías Grupo
Trabajos Indiv...............2.....................5......................10.............................0.48
Trabajos Grupo
Cuaderno Prácticas
SubTotal......................51 ..........................................79..................................
Tutorías indiv.
Realización exámenes
y revisión.....................5......................3......................15............................0.8
Total...........................56.............................................94............................6

Recomendaciones para el estudio de la asignatura
- La asistencia regular y la participación activa en las clases.
- Estudiar al día la materia explicada en clase.
- Realizar los ejercicios y actividades propuestos.
- Consultar la bibliografía y buscar recursos en la Web.
- Consultar en clases cualquier duda que surja en la explicación, puede resultar de interés para promover una discusión sobre la misma.
- Consultar dudas en tutoría, en clases o por correo electrónico.