Información general


Tipo de asignatura: obligatoria

Coordinador: Julián Horrillo Tello

trimestre:1

Créditos: 4

Profesorado: Pablo Genovese

Descripción


La asignatura Mecanismos y Máquinas I, centrada en el análisis de mecanismos, presenta una formación integral en este campo incorporando también el tema de síntesis de mecanismos. La misma es un elemento clave para la consolidación de aprendizajes, ya que permite a los/las estudiantes aplicar en el diseño de elementos de máquinas que se ha trabajado en otras asignaturas. Por otra parte, es una fuente de conocimiento teórico y aplicado clave para la práctica profesional del/la ingeniero/a mecánico/a en lo que se refiere al Diseño de Máquinas.
Esta asignatura dispone de recursos metodológicos y digitales para hacer posible su continuidad en modalidad no presencial en caso de ser necesario por motivos relacionados con la Covidien-19. De esta forma se asegurará la consecución de los mismos conocimientos y competencias que se especifican en este plan docente.
El TecnoCampus pondrá al alcance de profesorado y alumnado las herramientas digitales necesarias para poder llevar a cabo la asignatura, así como guías y recomendaciones que faciliten la adaptación a la modalidad no presencial.

Resultados de aprendizaje


Como resultado de la actividad de aprendizaje el estudiante será capaz de alcanzar los siguientes resultados de aprendizaje:

  • RA5: Realiza el análisis cinemático y cinético de conjuntos mecánicos, máquinas y mecanismos, analíticamente o mediante simulación.
  • RA7: Maneja la terminología técnico-científica relativa a sistemas mecánicos, máquinas o mecanismos en diferentes idiomas, especialmente en inglés.


 

Metodología de trabajo


El desarrollo de los contenidos de la asignatura se basa en el uso de una metodología que integra herramientas y métodos utilizados en la práctica profesional. Siendo importante por eso el conocer, comprender y aplicar el análisis y síntesis de mecanismos. La estructura utilizada para el estudio de los diferentes mecanismos se basa en el conocimiento de los mismos a través de su identificación y descripción, su deducción funcionamiento, la comprensión del desarrollo teórico de las bases para el cálculo y el cálculo en función de sus especificaciones.
La parte presencial de la asignatura está compuesta de 4 y 2 horas, alternadas semanalmente, de clases teóricas en el aula (grupo grande) y dos horas, quincenales, de clases prácticas en laboratorios (grupo reducido). En las clases teóricas, de carácter expositivo y participativo, se desarrollarán conceptos sobre análisis de posición, velocidad, aceleración, estática y dinámica de mecanismos. A fin de consolidar estos conceptos se llevan a cabo resolución de ejercicios. En las prácticas de laboratorio de los estudiantes van a trabajar en grupos de dos o tres personas. Para consolidar los temas trabajados en las clases teóricas, en las prácticas se realizan trabajos aplicados a elementos de máquinas reales.
Durante el dictado de la asignatura, los estudiantes dispondrán de documentación de los temas desarrollados en las clases teóricas y de laboratorio, y ejemplos de ejercicios resueltos.

contenidos


  1. Introducción a la cinemática y dinámica de máquinas
    • Cinemática y Cinética.
    • Mecanismos y máquinas
    • Aplicaciones de la cinemática
  2. Fundamentos de cinemática
    • Grados de libertad o movilidad
    • Enlaces cinemáticos
    • Cadenas y Diagramas cinemáticos
    • Mecanismos y estructuras
    • La condición de Grashof
  3. Síntesis de mecanismos
    • Generación de función, trayectoria y movimiento
    • Condiciones límite
    • Síntesis dimensional
    • Curvas del acoplador
    • mecanismos Cognados
  4. Análisis de posición
    • Sistemas de Coordenadas
    • Posición y desplazamiento
    • Traslación, rotación y movimiento complejo
    • Análisis algebraico de posición de mecanismos
    • Posición de cualquier punto en un mecanismo
    • Ángulos de transmisión, Posiciones de agarrotamiento
    • El método de solución de Newton-Raphson
  5. Análisis de la velocidad
    • Definición de velocidad
    • Velocidad de deslizamiento
    • Soluciones analíticas para el análisis de velocidad
    • Velocidad de cualquier punto de un mecanismo
  6. Análisis de la aceleración
    • Definición de la aceleración
    • Soluciones analíticas para el análisis de la aceleración
    • Aceleración de cualquier punto de un mecanismo
    • Tolerancia humana a la aceleración
  7. Análisis de fuerzas estáticas
    • Fuerzas aplicadas y de restricción
    • Condiciones para el equilibrio
    • Diagramas de cuerpo libre
    • Elementos de dos y tres fuerzas
    • Elementos de cuatro fuerzas
  8. Fundamentos de dinámica
    • Leyes del movimiento de Newton
    • Modelos dinámicos
    • Momento de Inercia
    • Teorema de ejes paralelos
    • Métodos de energía: trabajo virtual
  9. Análisis de fuerzas dinámicas
    • Método de solución newtoniano
    • Un solo eslabón en rotación pura
    • Análisis de fuerzas de un mecanismo articulado biela manivela y de cuatro barras
    • Fuerza y ​​momento de sacudimiento
    • Índice de transmisión de fuerza en un mecanismo

Actividades de aprendizaje


A continuación, se describen las actividades de aprendizaje de carácter evaluativo que buscan ayudar a los estudiantes adquirir los Resultados de Aprendizaje de la asignatura y al profesor obtener evidencias que los estudiantes consiguieron a los mismos.
Actividad evaluativa 1: Prueba parcial escrita 1 (Ex1).

  1. Descripción:
    • Prueba escrita (examen) de evaluación de los contenidos teóricos y la resolución de problemas desarrollados en los temas del 1 al 7.
  2. Material de apoyo:
    • Apuntes y bibliografía de la asignatura
  3. Entregables y vínculos con la evaluación:
    • Resolución de la prueba.
    • Representa el 35% de la nota total de la asignatura.
  4. Vínculos con los resultados del Aprendizaje:
    • En la actividad se obtiene la evidencia de haber logrado los resultados de Aprendizaje: RA5.

Actividad evaluativa 2: Prueba parcial escrita 2 (Ex2).

  1. Descripción:
    • Prueba escrita (examen) de evaluación de los contenidos teóricos y la resolución de problemas desarrollados en los temas del 8 al 10.
  2. Material de apoyo:
    • Apuntes y bibliografía de la asignatura
  3. Entregables y vínculos con la evaluación:
    • Resolución de la prueba.
    • Representa el 35% de la nota total de la asignatura.
  4. Vínculos con los resultados del Aprendizaje:
    • En la actividad se obtiene la evidencia de haber logrado los resultados de Aprendizaje: RA5.

Actividad evaluativa 3: Prácticas de Laboratorios (Pr).

  1. Descripción:
    • Reconocer, interpretar, sintetizar, simular y calcular distintos mecanismos.
    • La actividad se realiza en grupos de 2-3 estudiantes en laboratorio.
  2. Material de apoyo:
    • Apuntes y bibliografía de la asignatura.
    • Guión de prácticas.
    • Equipamiento didáctico, máquinas-herramientas, elementos de medida, herramientas y consumibles de laboratorio y taller.
  3. Entregables y vínculos con la evaluación:
    • Informe Experimento de Práctica según lo indicado en el guión de la misma.
    • Esta actividad supone un 20% de la nota final de la asignatura.
  4. Vínculos con los resultados del Aprendizaje:
    • En la actividad se obtiene la evidencia de haber logrado los resultados de Aprendizaje: RA5 y RA7.
  5. Sesiones de laboratorio:
    • 5 sesiones de laboratorio.

Actividad evaluativa 4: Informe de Trabajo (Inf).

  1. Descripción:
    • Reconocer, interpretar, simular y calcular un mecanismo seleccionado.
    • La actividad se realiza en grupos de 2-3 estudiantes.
    • El material entregable de la actividad es un informe.
  2. Material de apoyo:
    • Apuntes y bibliografía de la asignatura.
    • Guión de prácticas.
    • Equipamiento didáctico, máquinas-herramientas, elementos de medida, herramientas y consumibles de laboratorio y taller.
  3. Entregables y vínculos con la evaluación:
    • Informe según lo indicado en el guión de la misma.
    • Esta actividad supone un 10% de la nota final de la asignatura.
  4. Vínculos con los resultados del Aprendizaje:
    • En la actividad se obtiene la evidencia de haber logrado los resultados de Aprendizaje: RA5 y RA7.

Sistema de evaluación


El cálculo para la Nota Final (NF) de la asignatura es:

NF = 0,35 Ex1 + 0,35 Ex2 + 0,1 Inf + 0,2 Pr

  • NF: Nota Final
  • Ej1: 1r Examen Parcial (35%).
  • Ej1: 2º Examen Parcial (35%).
  • Inf: Nota de Informe de Trabajo (10%)
  • Pr: Nota de Prácticas (20%) = (P1 + P2 + P3 + P4 + P5) / 5

aclaraciones:

  • Nota mínima de cada uno de los exámenes es 3. En caso de que alguna de las calificaciones de las actividades Ex1 y Ex2 esté por debajo de la nota mínima, la calificación final de la asignatura quedará acotada a 4.
  • Nota mínima de Prácticas (Pr) es 4. En caso de que la nota de Prácticas esté por debajo de la nota mínima, la calificación final de la asignatura quedará acotada a 4.
  • Nota mínima de Informe de Trabajo (Inf) es 4. En caso de que la nota de Informe de Trabajo esté por debajo de la nota mínima, la calificación final de la asignatura quedará acotada a 4.

recuperación:

  • Se podrán recuperar todos los actos evaluativos por separado (1º Examen Parcial, 2º Examen Parcial y Prácticas).

Bibliografía


básico

Genovese, PA (2020). Apuntes de Mecanismos y Máquinas I. Mataró: ESUPT Tecnocampus.

Sanmiguel Rojas, E., & Hidalgo Martínez, M. (2014). Análisis de mecanismos. Madrid: Ediciones Paraninfo.

Complementario

Cardona Foix, S., & Clos Costa, D. (2008). Teoría de máquinas. Barcelona: Ediciones UPC.

Erdman, AG, & Sandor, GN (1998). Diseño de Mecanismos: Análisis y Síntesis. México DF: Prentice Hall.

Uicker, Jr., JJ, Pennock, GR, & Shigley, JE (2017). Theory of Machines and Mechanisms. New York: Oxford University Press.

Norton, RL (2013). Diseño de Maquinaria. México DF: McGraw-Hill - Interamericana de Editores SA de CV