102312 - MÀQUINES I MECANISMES I

Tipus d'assignatura: Obligatòria

Coordinador: Julián Horrillo Tello

Trimestre: Primer trimestre

Crèdits: 4

L'assignatura Mecanismes i Màquines, centrada en el desenvolupament en l'anàlisi de mecanismes, presenta una formació integral en aquest camp incorporant també el tema de síntesi de mecanismes. Això permet a l'alumne entrar al camp del projecte, càlcul, dimensionat i / o verificació d'elements de màquina.

Aquesta assignatura disposa de recursos metodològics i digitals per fer possible la seva continuïtat en modalitat no presencial en el cas de ser necessari per motius relacionats amb la Covid-19. D’aquesta forma s’assegurarà l’assoliment dels mateixos coneixements i competències que s’especifiquen en aquest pla docent.

El Tecnocampus posarà a l’abast del professorat i l’alumnat les eines digitals necessàries per poder dur a terme l’assignatura, així com guies i recomanacions que facilitin l’adaptació a la modalitat no presencial

Realitza l'anàlisi cinemàtica i cinètica de conjunts mecànics, màquines i mecanismes, analíticament o mitjançant simulació. (CE20)

Maneja la terminologia tècnic-científica relativa a sistemes mecànics, màquines o mecanismes en diferents idiomes, especialment en anglès. (CE20)

La part presencial de l'assignatura està composta de 2 o 4 hores setmanals (segons la setmana) de classes teòriques a l'aula (grup gran) i dues hores quinzenals de classes pràctiques en laboratoris (grup petit).
En les classes teòriques es desenvoluparan exposicions de conceptes sobre disseny de mecanismes i màquines, i resolució d'exercicis. En les pràctiques de laboratori dels estudiants treballaran en grups de dues o tres persones.
Durant el dictat de l'assignatura els estudiants disposaran de documentació dels temes desenvolupats en les classes teòriques i de laboratori, i exemples d'exercicis resolts.
Els estudiants hauran de dedicar un temps addicional, no presencial, a l'estudi, resolució d'exercicis, treballs previs i informes de les pràctiques, així com a la preparació de les proves escrites.

1. EL PROCÉS DE DISSENY

• Definició de maquina
• Definició de l'Disseny de Màquina
• Procediment bàsic de disseny de màquines
• Condicionants en el disseny de màquines
• Enginyeria concurrent
• Requisits bàsics d'elements de la màquina
• Procés de disseny d'elements de màquines

2. INTRODUCCIÓ A LA CINEMÀTICA I DINÀMICA DE MÀQUINES

• Cinemàtica i Cinètica.
• Mecanismes i màquines
• Aplicacions de la cinemàtica

3. FONAMENTS DE CINEMÀTICA

• Graus de llibertat o mobilitat
• Enllaços cinemàtics
• Cadenes i Diagrames cinemàtics
• Mecanismes i estructures
• La condició de Grashof

4. SÍNTESI DE MECANISMES

• Generació de funció, trajectòria i moviment
• condicions límit
• síntesi dimensional
• Corbes de l'acoblador
• Mecanismes Cognats

5. ANÀLISI DE POSICIÓ

• Sistemes de Coordenades
• Posició i desplaçament
• Translació, rotació i moviment complex
• Anàlisi gràfica de la posició de mecanismes articulats
• Anàlisi algebraic de posició de mecanismes
• Posició de qualsevol punt en un mecanisme
• Angles de transmissió, Posicions de engarrotament
• El mètode de solució de Newton-Raphson

6. ANÀLISI DE LA VELOCITAT

• Definició de velocitat
• Velocitat de lliscament
• Anàlisi gràfica de velocitat
• Centres instantanis de velocitat
• Anàlisi de velocitat amb centres instantanis
• Solucions analítiques per a l'anàlisi de velocitat
• Velocitat de qualsevol punt d'un mecanisme

7. ANÀLISI DE L'ACCELERACIÓ

• Definició de l'acceleració
• Anàlisi gràfica de l'acceleració
• Solucions analítiques per a l'anàlisi de l'acceleració
• Acceleració de qualsevol punt d'un mecanisme
• Tolerància humana a l'acceleració

8. ANÀLISI DE FORCES ESTÀTIQUES

• Forces aplicades i de restricció
• Condicions per a l'equilibri
• Diagrames de cos lliure
• Elements de dos i tres forces
• Elements de quatre forces

9. FONAMENTS DE DINÀMICA

• Lleis de el moviment de Newton
• models dinàmics
• Moment d'Inèrcia
• Teorema d'eixos paral·lels
• Mètodes d'energia: treball virtual

10. ANÀLISI DE FORCES DINÀMIQUES

• Mètode de solució newtonià
• Un sol baula en rotació pura
• Anàlisi de forces d'un mecanisme articulat biela manovella i de quatre barres
• Força i moment de sacudimiento
• Índex de transmissió de força en un mecanisme

Pràctiques de Laboratori

1. Esquematització de mecanismes 
2. Síntesi de mecanismes - Generació de Posició
3. Síntesi de mecanismes - Generació de Trajectòria
4. Síntesi de mecanismes - Generació de Funció
5. Mecanismes Cognats

Teoría.

1. Exàmens
2. Resolució de Problemes

NF = 0,35 Ex1 + 0,35 Ex2 + 0,2 (0,7 NP + 0,3 ExP) + 0,1 NE

• NF: Nota Final
• Ex1: 1r Examen Parcial
• Ex1: 2n Examen Parcial
• NP: Nota Pràctiques
• ExP: Examen de Pràctiques
• NE: Nota Exercicis

Aclariments:

1. Hi haurà dos Exàmens Parcials i un Examen de Pràctiques.
2. La NP serà la mitjana de les notes dels informes de pràctiques.
3. La NE serà la mitjana de les notes dels informes d'Exercicis.
4. L'Examen de Pràctica es realitzarà juntament amb el 2n parcial.
5. Els Exàmens Parcials i l'Examen de Pràctiques es podran recuperar per separat en l'Examen de Recuperació.
6. Per als Informes de Pràctiques i d'Exercicis lliurats fora de termini, la nota màxima a obtenir en cas d'estar aprovat, serà un 5 (cinc).

Consideracions:

1. Notes mínimes:
   • Ex1: 3 (tres).
   • Ex2: 3 (tres).
   • ExP: 3 (tres).
   • NP: 4 (quatre).
   • NE: 4 (quatre).
2. En cas que alguna de les notes del Ex1 o del Ex2 estigui per sota de la nota mínima corresponent, la NF de l'assignatura quedarà acotada a 4 (quatre).
3. En cas que la Nota Pràctiques estigui per sota de la nota mínima corresponent, la Nota de Pràctiques passa a ser un 0 (zero).
4. En cas que la Nota Exercicis estigui per sota de la nota mínima corresponent, la Nota d'Exercicis passa a ser un 0 (zero).

Norton, R. (2013). Diseño de Maquinaria: Síntesis y Análisis de Máquinas y Mecanismos. México DF: McGraw-Hill.

Apunts de l'assignatura.

Teoría de Máquinas y Mecanismos –.Joseph Edward Shigley y John Joseph Uicker Jr.Ed. Mc Graw Hill