1. Ciencia

Escuela de Ingenierías Industriales
Guía docente de la asignatura
Asignatura
Mecánica para Máquinas y Mecanismos
Materia
Fundamentos de Materiales, Máquinas y Resistencia
Titulación
Común a los Grados en: Ingeniería Eléctrica, Ingeniería Electrónica Industrial y
Automática, Ingeniería en Organización Industrial, Ingeniería Mecánica, Ingeniería
en Tecnologías Industriales e Ingeniería Química
Nivel
Créditos ECTS
Lengua en que se imparte
1º (Grado)
6
Castellano
Tipo/Carácter
OB
Curso
2º
Cuatrimestre
er
3 cuatrimestre
Departamento
Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Expresión Gráfica en la
Ingeniería, Ingeniería Cartográfica, Geodésica y Fotogrametría, Ingeniería
Mecánica e Ingeniería de los Procesos de Fabricación
Área de Conocimiento
Ingeniería Mecánica
1. Objetivos
 Adquirir conocimientos de los principios de teoría de máquinas y mecanismos.
 Conocer el estudio del sólido rígido desde el punto de vista estático, cinemático y dinámico, ser capaz de relacionar el
movimiento de los sólidos con las causas que lo producen.
 Conocer, de manera básica, los elementos de máquinas, lo cual les capacita para el aprendizaje de nuevos métodos y
teorías, y les dota de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
 Resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento en el campo de la Ingeniería
Mecánica.
 Manejar herramientas para la simulación cinemática y dinámica mediante software de simulación mecánica.
 Redactar y desarrollar de proyectos en el ámbito de la ingeniería industrial que tengan por objeto la construcción,
reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de equipos mecánicos.
 Aprender conocimientos básicos que podrán ser empleados en otros métodos de la ingeniería dentro de otras ramas
como pueden ser la mecánica de fluidos, resistencia de materiales, robótica, diseño de máquinas y mecanismos,
medios de locomoción (automóviles, ferrocarriles, etc), procesos de fabricación, etc.
Universidad de Valladolid
Escuela de Ingenierías Industriales
2. Bloques temáticos
Bloque 1:
SÓLIDO RÍGIDO
Carga de trabajo en créditos ECTS:
4,6
a. Programa temporal
TEMA
TÍTULO DEL TEMA
HORAS
HORAS
(T)
(A)
5
8
5
9
CINEMÁTICA DEL SÓLIDO RÍGIDO
1
1.1.1.2.1.3.1.4.1.5.1.6.1.7.-
Introducción.
El sólido rígido. Posición y orientación
Velocidad y aceleración de los puntos de un sólido rígido
Condiciones básicas de enlace. Contacto y no deslizamiento
Rodadura perfecta. El punto geométrico de contacto. Aceleración de los
puntos de contacto
Geometría de la distribución de velocidades. Eje instantáneo de rotación y
deslizamiento. Axoides
Caso del movimiento plano. Centro instantáneo de rotación o polo de
velocidades.
DINÁMICA DEL SÓLIDO RÍGIDO
2.0.2.1.2.1.0.2.1.1.2.1.2.2.1.3.2.1.4.2.1.5.-
2
INTRODUCCIÓN.
GEOMETRÍA DE MASAS.
Introducción.
Centro de masas o de inercia.
Determinación del centro de masas.
Tensor de inercia. Definición y componentes.
Teorema de Steiner.
Transformación de las componentes del tensor de inercia en un cambio de
base.
2.2.FUERZAS DE INTERACCIÓN.
2.2.1.- Fuerzas a distancia.
2.2.2.- Fuerzas de enlace.
2.2.2.1.Acciones de contacto. Enlaces.
2.2.2.2.Clasificación de los enlaces.
2.2.2.3.Concepto de fuerza de enlace. Torsor de enlace.
2.3.DINÁMICA DE LOS SISTEMAS DE PUNTOS MATERIALES
2.3.1.- Teorema del movimiento del centro de masas.
2.3.2.- Teorema de la cantidad de movimiento.
2.3.3.- Teorema del momento cinético.
2.3.3.1.Respecto a un punto fijo.
2.3.3.2.Respecto a un punto móvil.
2.3.4.- Formulación de los teoremas para el sólido rígido.
2.3.4.1.Teorema del momento cinético para el sólido rígido.
2.3.4.2.Energía cinética del sólido rígido.
2.3.4.3.Movimiento de un sólido rígido con un punto fijo. Ecuaciones de
Euler.
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Escuela de Ingenierías Industriales
MECÁNICA ANALÍTICA
3
3.0- INTRODUCCIÓN.
3.1- TRABAJO VIRTUAL Y PRINCIPIO DE D’ALEMBERT.
3.1.1- Teorema de los trabajos virtuales.
3.1.2- Principio de D’Alembert.
3.2- FORMULACIÓN DE LAGRANGE.
3.2.1- Coordenadas generalizadas y grados de libertad.
3.2.2- Expresión de la velocidad.
3.2.3- Expresión de la fuerza. Energía cinética. Ecuaciones de Lagrange.
3.2.4- Potenciales de pendientes de la velocidad y función de disipación.
3.2.5- Aplicaciones sencillas de las ecuaciones de Lagrange.
b. Bibliografía básica
Mecánica. J. Agulló. Ed. CPDA. ETSIIB-UPC
Dinámica. J.L. Meriam. Ed. Reverté.
Curso de Mecánica. J. Bastero. Ed. Eunsa.
c. Bibliografía complementaria
Mecánica vectorial para ingenieros. F.P. Beer. Ed. McGraw-Hill.
Mecánica clásica. Goldstein. Ed. McGraw-Hill.
Mecánica teórica. Spiegel. SCHAUM. Ed. McGraw-Hill.
Dinámica de Lagrange. Weus. SCHAUM. Ed. McGraw-Hill.
Mecánica. Problemas explicados. R. D. Carril y J. Fano. Ediciones JUCAR
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8
6
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Bloque 2:
ELEMENTOS DE MÁQUINAS
Carga de trabajo en créditos ECTS:
1,4
a. Programa temporal
TEMA
TÍTULO DEL TEMA
HORAS
HORAS
(T)
(A)
2
1
1.5
0.5
3
-
4.- ENGRANAJES
4
4.1. INTRODUCCIÓN
4.1.1 RUEDAS DE FRICCIÓN
4.1.1.1 Cilindros de fricción.
4.1.1.2 Conos de fricción.
4.1.1.3 Hiperboloides de fricción
4.2 CLASIFICACIÓN
4.3 RELACIÓN de TRANSMISIÓN.
4.3.1 LEY FUNDAMENTAL de ENGRANE.
4.4 PERFILES CONJUGADOS.
4.5 EVOLVENTE DE DÍRCULO. DIENTES DE PERFIL DE EVOLVENTE.
4.6 GEOMETRÍA DE ENGRANAJES CILÍNDRICOS DE DIENTES RECTOS.
4.6.1 Distancia entre centros, paso circular y paso diametral.
4.6.2 Geometría básica del diente de un engranaje.
4.6.3 Línea de acción, ángulo de presión.
4.6.4 Espesor del diente, juego e interferencia
4.6.5 Ángulo de engrane ().
4.6.6 Interferencia. Número mínimo de dientes.
4.6.7 Desplazamiento de perfil.
4.7 TRENES DE ENGRANAJES
4.7.1 Introducción.
4.7.2 Trenes de engranajes ordinarios.
4.7.3 Trenes de engranajes epicicloidales
4.7.3.1 Análisis cinemático de trenes epicicloidales. Método de Willis.
5.- COJINETES y RODAMIENTOS
5
5.0 INTRODUCCIÓN
5.1 COJINETES DE FRICCIÓN INTRODUCCIÓN A LA LUBRICACIÓN.
5.2 RODAMIENTOS
5.2.1 Tipos de rodamientos.
5.2.2 Estimación de vida útil.
5.2.3 Nomenclatura.
5.2.4 Selección de rodamientos
6.- OTROS ELEMENTOS DE MÁQUINA
6
6.1 TRANSMISIÓN MEDIANTE ELEMENTOS FLEXIBLES.
6.1.1 Correas.
6.1.2 Cadenas.
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Escuela de Ingenierías Industriales
6.2 Frenos y Embragues.
6.3 Muelles y amortiguadores.
6.4 Acoplamientos y Elementos de unión
b. Bibliografía básica
Karl-Heinz. Decker. Manual del Ingeniero Vol. XIII "Elementos de Máquinas". Urmo 1980.
Richard Budynas "Diseño en ingeniería mecánica de Shigley". McGraw-Hill. 2012
Robert L. Norton. "Diseño de Maquinaria". McGraw-Hill 2005
c. Bibliografía complementaria
G.N. Sandor, A.G.Erdman : "Advanced Mechanism Design", Tomos I y II. Prentice Hall,1991
F. Montoya: "Cinemática y Dinámica de Mecanismos 3D", Universidad de Valladolid, 1997
P.W. Jensen:" Larry L. Howell:"Compliant Mechanisms". John Wiley & Sons, 2001.
Classical and modern mechanisms for engineers and inventors". Marcel Decker,1991
Roque Calero Pérez, José Antonio Carta González: “Fundamentos de mecanismos y máquinas para ingenieros”. Mc Graw
Hill 1998.
3. Prácticas de laboratorio
Número de sesiones de prácticas de laboratorio: 2
Duración de cada sesión: 2+3 h
Semanas aproximadas en las que se realizarán las prácticas de laboratorio: 8ª a 13ª dependiendo del grupo.
4. Método docente
MÉTODOS DOCENTES
Método expositivo/lección magistral.
Resolución de ejercicios y problemas.
Aprendizaje basado en problemas.
Aprendizaje mediante experiencias
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OBSERVACIONES
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5. Actividades evaluables y sistema de calificaciones
ACTIVIDAD
PESO EN LA
NOTA FINAL
OBSERVACIONES
Examen escrito.
60%
Se requiere una nota mínima de 4/10 para que se
computen las calificaciones obtenidas en el resto
de apartados.
Trabajos individuales. Evaluación continua.
20%
La nota obtenida en los trabajos de evaluación
continua, se aplica en el cálculo de la nota final en
las dos convocatorias oficiales.
Trabajos en grupo.
10%
Se evalúa la elaboración de un trabajo y la
presentación al resto de grupos de un trabajo
original, sobre elementos de máquinas.
10%
Se evalúa la simulación del movimiento de
mecanismos sencillos en programa tipo WorkingModel, junto con la memoria de prácticas
correspondiente en la que se realizará la resolución
manual de los mismos.
Prácticas de laboratorio
6. Consideraciones adicionales
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