El contenido de esta página requiere una versión más reciente de Adobe Flash Player.

Obtener Adobe Flash Player

Mecanismos

E-mail Imprimir PDF

FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA MECANICA

ASIGNATURA: Mecanismos
CÓDIGO: 2159
ÁREA: Profesional específica.
SEMESTRE: V
PRERREQUISITOS: Mecánica Analítica II
INTENSIDAD SEMANAL: 4 horas teóricas.
CREDITOS: 3


JUSTIFICACIÓN:

La creciente utilización de maquinaria y los cada vez más exigentes requerimiento de velocidad y automatización, enfatizan la importancia del ingeniero mecánico en el análisis del comportamiento cinemática y dinámico de los equipos, tanto para el diseño de nuevas maquinas, como para el re-diseño, modificación u operación de las ya existentes.

La teoría de máquinas y mecanismos, entra a ser el enlace propicio, entre la conceptualización básica adquirida en la mecánica teórica y la aplicación real pretendida en el diseño mecánico; ya que desde allí se efectúa la síntesis de las máquinas, desde el punto de vista dinámico.

Además del análisis cinemático de máquinas, en esta asignatura permite el analizar, identificar y caracterizar las fuerzas que actúan en los mecanismos y máquinas; la forma como varían estas con el tiempo y los fenómenos dinámicos resultantes que deben considerarse en el diseño. Este conocimiento, conjugado con la teoría de resistencia de materiales y elementos de maquinas, permiten un mejor logro de los objetivos del diseño mecánico.

Además de la aplicabilidad directa de los conceptos que se deducen de la teoría; esta asignatura permite desarrollar el pensamiento lógico y la capacidad cognoscitiva del estudiante, lo cual es de gran importancia en su formación y desempeño profesional como ingeniero mecánico.


OBJETIVOS GENERALES:

 

  • Identificar y analizar la movilidad de mecanismos básicos, mediante la correlación de su geometría y su condición cinemática.
  • Lograr la síntesis de mecanismos, mediante la explotación de los fundamentos de la cinemática y dinámica de maquinaria, con el fin de obtener movimientos o acciones deseadas.
  • Efectuar el análisis de mecanismos, con miras a determinar su comportamiento dinámico de cuerpo rígido.
  • Efectuar la síntesis geométrica y análisis cinemático, en elementos de maquinas de uso común, tal como lo es: las transmisiones por engranajes, volantes y levas.
  • Realizar el balanceo de mecanismos planos.
  • Aplicar herramientas computacionales en la síntesis y análisis de mecanismos



CONTENIDO TEMÁTICO

Unidad 1: GEOMETRÍA DEL MOVIMIENTO

OBJETIVOS

  • Asimilar los conceptos y definiciones fundamentales, aplicables a la síntesis y análisis de mecanismos.
  • Identificar pares cinemáticos, elementos cinemáticos y mecanismos en una máquina.
  • Determinar la movilidad de los mecanismos

TEMAS

1.1. Introducción, conceptos y principios fundamentales
1.2. Mecanismos planos, esféricos y espaciales
1.3. Movilidad
1.3. Inversión cinemática
1.4. Ley de Grashof
1.5. Ventaja Mecánica
1.6. Curvas del acoplador
1.7. Transformación de eslabonamientos
Dedicación:
6 horas


Unidad 2: SÍNTESIS GRÁFICA DE ESLABONAMIENTOS

OBJETIVO

  • Desarrollar habilidad en la generación de mecanismos por métodos gráficos, de mecanismos de eslabonamiento que respondan a movimientos deseados.

TEMAS

2.1. Generación de función, trayectoria y movimiento
2.2. Síntesis dimensional
2.3. Mecanismos de retorno rápido
2.4. Cognados
Dedicación:
6 horas



Unidad 3: ANÁLISIS Y SÍNTESIS DE POSICIÓN EN ESLABONAMIENTOS

OBJETIVOS

  • Desarrollar habilidad en análisis de las posiciones alcanzadas por un mecanismo ya sintetizado.
  • Generar soluciones analíticas a la generación de movimiento con eslabonamientos.
  • Aplicar las herramientas computacionales en el análisis y síntesis de eslabonamientos

TEMAS

3.1. Análisis de posición en eslabonamientos
3.2. Solución de posición en eslabonamientos de cuatro elementos
3.3. Solución de posición en eslabonamientos de mas de cuatro elementos
3.4. Ángulos de transmisión y posiciones de agarrotamiento
3.5. Generación de movimiento de dos y tres posiciones por síntesis analítica
3.6. Síntesis analítica de cuatro y cinco posiciones
Dedicación: 6 horas


Unidad 4: ANÁLISIS DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN

OBJETIVOS

  • Desarrollar habilidad en análisis de las posiciones alcanzadas por un mecanismo ya sintetizado.
  • Aplicar las herramientas computacionales en el análisis y síntesis de velocidad y aceleración en eslabonamientos

TEMAS

4.1. Análisis gráfico de velocidad y aceleración
4.2. Soluciones analíticas para el análisis de velocidad en eslabonamientos
4.3. Soluciones analíticas para el análisis de aceleración en eslabonamientos.
4.4. Aplicación de la herramienta computacional en el análisis de velocidad y aceleración en mecanismos.
Dedicación: 6 horas



Unidad 5: DINÁMICA DE MAQUINARIA

OBJETIVOS

  • Asociar los conceptos de la dinámica, al análisis de maquinaria
  • Desarrollar modelos de análisis, para el análisis de eslabonamientos
  • Efectuar análisis de maquinaria con ayuda de la herramienta computacional y aplicarlo a la síntesis de mecanismos

TEMAS

5.4. Principios de la dinámica
5.5. Análisis de fuerzas dinámicas
5.6. Análisis de fuerzas en eslabonamientos
5.7. Aplicación de herramienta computacional al análisis de maquinaria
5.8. Control de torque de entrada - Volantes
Dedicación:
8 horas



Unidad 6: BALANCEO

OBJETIVOS

  • Asimilar los conceptos fundamentales del balanceo de mecanismos y su aplicabilidad en las máquinas
  • Efectuar el análisis dinámico requerido para el balanceo de maquinas.
  • Identificar las maquinas y equipos utilizados en el balanceo de maquinas.

TEMAS

6.1. Desbalanceo estático
6.2. Desbalanceo dinámico
6.3. Balanceo dinámico
6.4. Máquinas de balanceo
6.5. Balanceo de maquinas de movimiento alternativo
6.6. Balanceo de eslabonamientos
Dedicación: 6 horas



Unidad 7: SÍNTESIS Y ANÁLISIS DE LEVAS

OBJETIVOS

  • Identificar las posibilidades y limitaciones en la aplicación del mecanismo de levas.
  • Efectuar el diseño geométrico de un sistema leva seguidor, en función de las condiciones cinemáticas requeridas.

TEMAS

7.1. Fundamentos del mecanismo plano de levas
7.2. Diagramas de desplazamiento
7.3. Diseño gráfico de perfiles de levas
7.4. Determinación analítica del perfil de la leva
7.5. Consideraciones practicas para el diseño y fabricación de levas
7.6. Software aplicado al diseño de levas
7.7. Fundamentos del análisis dinámico de levas
Dedicación: 12 horas



Unidad 8: TRANSMISIONES DE ENGRANES O ENGRANAJES

OBJETIVOS

  • Identificar los elementos geométricos que condicionan el diseño de transmisiones por engrane y su funcionamiento.
  • Desarrollar habilidad en el diseño geométrico, cinemático y dinámico en las transmisiones por engrane y trenes de engrane.

TEMAS

8.1. Nomenclatura y fundamentos geométricos en la transmisión por engranajes.
8.2. Interferencia y rebaje entre dientes.
8.3. Trenes de engranes de tipo simple y compuesto.
8.4. Trenes de engranes planetario
8.5. Transmisiones especiales.
Dedicación: 14 horas



ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS

Al iniciar la clase, se efectuara un sondeo sobre los conceptos teóricos y trabajos asignados desde la clase anterior.

Se impartirá el cuerpo teórico en forma de conferencias y se realizarán actividades prácticas en las que se resolverán problemas basados fundamentalmente en casos reales

La solución de problemas se efectuara en su mayoría con la ayuda de la herramienta computacional disponible en la sala de CAD.



PORCENTAJES Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN

La evaluación será en un 50 % de contenido practico, a través de trabajos y problemas asignados para resolver en horas extraclase por parte de los estudiantes. El 50 % restante, será evaluado en forma de exámenes en el aula.

La distribución de la evaluación por contenido temático, será en cuatro bloques, así:

Unidad  1 y 2 25 %
Unidad  3 y 4 25 %
Unidad  5 y 6 25 %
Unidad  7 y 8 25 %


BIBLIOGRAFÍA

 

  • NORTON, Robert L.; Diseño de Maquinaria- 1a Ed. Mc.Graw Hill, Inc, USA; Impreso en México; 1.995.
  • SHIGLEY Joseph E; UICKER Jhon,. Teoría de Maquinas y Mecanismos., McGraw Hill, Impreso en México 1.988
  • BARANOV G.G.; Curso de la teoría de Mecanismos y máquinas; Editorial MIR, Moscú; Segunda Edición 1.988.
  • ERDMAN Arthur y SANDOR George; Diseño de Mecanismos, Tercera Edición, Prentice Hall, 1997 México.