Cinemática y Dinámica de Máquinas (2010)
Topic outline
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Profesores
Ana Magdalena de Juan de Luna
Departamento de Ingeniería Estructural y Mecánica
Conceptos básicos sobre cinemática y dinámica en el diseño de sistemas mecánicos. Análisis y síntesis cinemática de mecanismos. Estudio de la teoría de la curvatura en el movimiento. Estudio cinemático de levas y engranajes. Dinámica del sólido rígido. Problema dinámico inverso y directo. Volantes de inercia. Equilibrado de rotores rígidos.
Palabras Clave de la Asignatura
Síntesis de mecanismos, Ingeniería Mecánica, Engranajes, Cinemática, Ingeniería, Levas, Cinemática del sólido rígido, Cinemática y dinámica de máquinas y mecanismos, Mecanismos, Análisis de mecanismos, Ingeniería Industrial
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Datos identificativos de la Asignatura
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Denominación: Cinemática y Dinámica de Máquinas (2010)
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Código:
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Departamento: Departamento de Ingeniería Estructural y Mecánica
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Tipo: Troncal
- Créditos: 6
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Curso y cuatrimestre: Segundo
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Título: Grado en Ingeniería de los Recursos Energéticos
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Centro:
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Profesor responsable: Ramón Sancibrián Herrera / Ana Magdalena de Juan de Luna
Programa de la asignatura
CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN
- Tema I 1. Introducción a la Cinemática y Dinámica de Máquinas
- Tema I 2. Nociones generales sobre mecanismos
CAPÍTULO II MOVIMIENTO PLANO
- Tema II 1. Aspectos generales del movimiento plano.
- Tema II 2. Teoría de curvatura.
- Tema II 3. Estudio del mecanismo cuadrilátero articulado
CAPÍTULO III ANÁLISIS CINEMÁTICO DE MECANISMOS
- Tema III 1. Análisis cinemático de mecanismos. Métodos gráficos.
- Tema III 2. Métodos analíticos de análisis cinemático.
- Tema III 3. Métodos numéricos de análisis cinemático
CAPÍTULO IV SÍNTESIS DIMENSIONAL DE MECANISMOS
- Tema IV 1. Síntesis dimensional de mecanismos. Generación de funciones.
- Tema IV 2. Generación de trayectorias.
- Tema IV 3. Guiado de sólido rígido.
CAPÍTULO V LEVAS
- Tema V 1. Introducción a las levas.
- Tema V 2. Síntesis gráfica y diseño de levas
CAPÍTULO VI ENGRANAJES
- Tema VI 1. Introducción a los engranajes.
- Tema VI 2. Engranajes cilíndricos.
- Tema VI 3. Otros tipos de engranajes.
- Tema VI 4. Trenes de engranajes
CAPÍTULO VII DINÁMICA DE MÁQUINAS
- Tema VII 1. Introducción a la dinámica de máquinas.
- Tema VII 2. Resolución del problema dinámico inverso (cinetostático).
- Tema VII 3. Resolución del problema dinámico directo.
- Tema VII 4. Volantes de inercia.
- Tema VII 5. Equilibrado de rotores rígidos.
- Tema VII 6. Dinámica de engranajes
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Lectura obligatoria
Título: Cinemática de máquinas y mecanismos
Autor: R. Sancibrián, A de Juan.
Bibliografía recomendada
Título: Fundamentos de Teoría de Máquinas.
Autor: A. Simón, A. Bataller, J. A. Cabrera, F. Ezquerro.
Edición y fecha: Bellisco, 2004
Título: Cinemática de Mecanismos. Análisis y Diseño.
Autor: Alfonso Hernández.
Edición y fecha: Síntesis, 2004
Título: Diseño de Maquinaria.
Autor: Norton.
Edición y fecha: McGraw-Hill, 2005
Título: Teoría de Máquinas.
Autor: Salvador Cardona Foix, Daniel Clos Costa.
Edición y fecha: UPC, 2001
Título: Teoría de Máquinas y Mecanismos.
Autor: J. E. Shigley.
Edición y fecha: McGraw-Hill, cop. 1990
Título: Cinemática y Dinámica de Máquinas.
Autores: A. De Corral Diaz.
Edición y fecha: Madrid : Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales,1992
Título: Advanced Mechanism Design.
Autor: Sandor y Erdman.
Edición y fecha: Prentice Hall, cop. 1984.
Título: Síntesis de Mecanismos.
Autor: Justo Nieto
Edición y fecha: Editorial AC, D.L. 1978
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Capítulo I. Introducción
- MC-F-001. Tema I. Nociones generales sobre mecanismos
Capítulo II. Movimiento Plano
- MC-F-002. Tema II.1. Aspectos generales del movimiento plano
- MC-F-003. Tema II.2. Teoría de curvatura
- MC-F-004. Tema II.3. Estudio del mecanismo cuadrilátero articulado
Capítulo III. Análisis cinemático de mecanismos
- MC-F-005. Tema III.1. Análisis cinemático de mecanismos. Métodos gráficos
- MC-F-006. Tema III.2. Métodos analíticos de análisis cinemático
- MC-F-007. Tema III.3. Métodos numéricos de análisis cinemático
Capítulo IV. Síntesis dimensional de mecanismos
- MC-F-008. Tema IV.1. Síntesis dimensional de mecanismos. Generación de funciones
- MC-F-009. Tema IV.2. Generación de trayectorias
- MC-F-010. Tema IV.3 Guiado de sólido rígido
Capítulo V. Levas
Capítulo VI. Engranajes
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- PR-F-001. Guión de prácticas
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Capítulo I. Introducción
- EP-F-001. Ejercicio I.2. Nociones generales sobre mecanismos
Capítulo II. Movimiento Plano
- EP-F-002. Ejercicio II.1. Aspectos generales del movimiento plano
- EP-F-003. Ejercicio II.2. Teoría de curvatura
Capítulo III. Análisis cinemático de mecanismos
- EP-F-004. Ejercicio III.1. Análisis cinemático de mecanismos. Métodos gráficos
- EP-F-005. Ejercicio III.2. Métodos analíticos de análisis cinemático
- EP-F-006. Ejercicio III.3. Métodos numéricos de análisis cinemático
Capítulo IV. Síntesis dimensional de mecanismos
- EP-F-007. Ejercicio IV.2. Generación de trayectorias.
- EP-F-008. Ejercicio IV.3. Guiado de sólido rígido
Capítulo V. Levas
- EP-F-009. Ejercicio V.2. Síntesis gráfica y diseño de levas
Capítulo VI. Engranajes
- EP-F-010. Ejercicio VI.4. Trenes de engranajes
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Animaciones en vídeo
- OR-F-001. Mecanismo biela-manivela
- OR-F-002. Cruz de Malta
- OR-F-003. Doble mecanismo cuadrilátero articulado
- OR-F-004. Engranajes cilíndrico-helicoidales
- OR-F-005. Engranajes cilíndricos
- OR-F-006. Engranajes cónicos
- OR-F-007. Engranaje interior
- OR-F-008. Junta cardán
- OR-F-009. Junta Oldham
- OR-F-010. Leva de rotación y seguidor plano
- OR-F-011. Leva de rotación y seguidor de rotación
- OR-F-012. Leva de rotación y seguidor de traslación curvo
- OR-F-013. Mecanismo esférico
- OR-F-014. Tornillo sin fin
- OR-F-015. Tren ordinario compuesto
- OR-F-016. Tren ordinario compuesto 2
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Exámenes
- PE-A-001. Examen Capítulo II
- PE-A-002. Examen Capítulo III
- PE-A-003. Examen Capítulo IV
- PE-A-004. Examen Capítulo V
- PE-A-005. Examen Capítulo VI
Procedimiento de evaluación
– Para aprobar la asignatura es necesario:
Prácticas de laboratorio obligatorias: Aprobar las prácticas de laboratorio obteniendo un 50% de su valor máximo (máx: 15% de la puntuación final). Para aprobar esta parte se debe escoger entre:
- Asistir a la totalidad de las clases prácticas de laboratorio entregando un resumen de las mismas en las fechas establecidas por los profesores de prácticas y nunca más tarde de la fecha del examen escrito.
- Hacer un examen escrito junto con el examen teórico con la misma puntuación que las prácticas de laboratorio.
Aprobar un examen escrito (máx: 85% de la puntación final) obteniendo una puntación igual o superior al 50% del total. Para aprobar el examen escrito se debe:
Obtener más del 60% de la nota en la parte teórica.
Obtener más de un 40% de la nota en la parte de problemas.
– Calificación:
- Se corrigen las prácticas de laboratorio. Si la calificación es menos del 50% del total de las prácticas la nota total será la de las prácticas.
- Si se superan las prácticas de laboratorio, se corrige la teoría del examen escrito. Si la calificación de la teoría no supera el 60% del total (ver apartado anterior) la nota final será = Nota_prácticas + Nota teoría.
- Si se superan las prácticas de laboratorio y teoría se corrigen los problemas del examen escrito y la nota final incluirá los tres apartados.
– Reglas para el examen escrito:
Además de las ya contempladas en el reglamento de exámenes se debe:
- Realizar sin libros ni apuntes ni ninguna otra documentación de apoyo.
- Se recuerda que se debe llevar calculadora e instrumentos de dibujo (lápiz, compás, reglas, transportador, etc.).
Se recuerda que en el examen no se evalúa la capacidad de memoria del alumno, sino el dominio de los conocimientos de la asignatura.
Algunas preguntas del examen contestadas con un simple desarrollo matemático, o como reproducción de una transparencia mostrada en las clases teóricas, puede no ser suficiente para responder a las preguntas. El alumno debe acompañar las respuestas en el examen por escrito de igual forma que en las clases teóricas se acompañan verbalmente las transparencias y los desarrollos.
Como regla general las preguntas teóricas del examen se deben contestar siguiendo el siguiente esquema:
- Objetivo y planteamiento: explicando claramente qué es lo que se quiere conseguir, cómo se realiza su planteamiento, y si es necesario, qué hipótesis de partida se consideran.
- Desarrollo y resultados: explicando claramente el desarrollo para alcanzar el objetivo. Si es un desarrollo matemático se deben justificar claramente los pasos. Un desarrollo matemático como simple ejercicio de memoria no se puntuará.
- Conclusiones: explicando su relación con los objetivos y los resultados de los desarrollos.
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Descripción de la carga docente de la asignatura
La asignatura tiene una carga lectiva de 7.5 créditos, que se reparten en la forma que sigue:
- Seis (6.0) créditos de clases magistrales, que durante quince (15) semanas se distribuyen en dos (2) sesiones por semana de dos (2) horas de duración cada una. En dichas clases se impartirán tanto conceptos teóricos como ejercicios
- Un crédito y medio (1.5) de prácticas de laboratorio, que se distribuyen en siete (7) prácticas de dos horas y media de duración las dos primeras y de dos horas de duración las cinco restantes.
Además de la carga lectiva, se proponen unas pruebas de evaluación que el alumno realizará por su cuenta. En ellas se pretenden evaluar los conocimientos adquiridos al final de cada capítulo de la asignatura y son pruebas que se han puesto como partes del examen final de la asignatura en años anteriores. Según la disponibilidad y la marcha de la asignatura, dichas pruebas se corregirán en las sesiones de clases magistrales o bien en las horas de tutorías.
Guía de aprendizaje
A continuación se expone de manera muy resumida la guía de aprendizaje en forma de distribución temporal de la asignatura:
Semana
Tema
Ejercicios
Prácticas
Autoevaluación
1
Tema I.1
Tema I.2
Tema II.1
Tema I.2
2
Tema II.1
Tema II.1
Práctica 1
3
Tema II.2
Tema II.2
4
Tema II.3
Práctica 2
Examen Capítulo II
5
Tema III.1
Tema III.1
6
Tema III.2
Tema III.2
Práctica 3
Examen Capítulo III
7
Tema III.3
Tema III.3
8
Tema IV.1
Práctica 4
9
Tema IV.2
Tema IV.2
Entrega memoria prácticas 1 y 2
10
Tema IV.3
Tema V.1
Tema IV.3
Práctica 5
Examen Capítulo IV
11
Tema V.2
Tema VI.1
Tema V.2
Examen Capítulo V
12
Tema VI.2
Práctica 6
13
Tema VI.3
Tema VI.4
Tema VI.4
Examen Capítulo VI
14
Tema VII.1
Tema VII.2
Tema VII.3
Tema VII.1
Tema VII.2
Tema VII.3
Práctica 7
15
Tema VII.4
Tema VII.5
Tema VII.6
Tema VII.4
Tema VII.5
Tema VII.6
Entrega memoria Prácticas 3-7
Examen Capítulo VII
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Ramón Sancibrián Herrera
Departamento de Ingeniería Estructural
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Ana Magdalena de Juan de Luna
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