Guia docente 2012_13
E.T.S. de Ingeniería de Minas
Grao en Enxeñaría da Enerxía
 Materias
  Enxeñaría mecánica
   Contidos
Tema Subtema
1.Fundamentos de cinemática de mecanismos planos. Conceptos preliminares : máquina e mecanismo. Sistema Mecánico.Compoñentes dun mecanismo: Barras. Barras con denominaciónparticular segundo criterio funcional ou topológico. Grados de liberdade.- Tiposde movemento.- Pares cinemáticos ou Xuntas. Variables do par ocoordenadas articulares. Pares inferiores e superiores. Binarios e ternarios.Pechaduras de forza e forma. Movemento relativo de sólidos en contacto.Construción tecnolóxica de pares. Mecanismo plano e espacial. Inversióncinemática. Inversiónes cinemáticas do mecanismo biela manivela e deun sistema simple de engranes. Movilidad. Criterios de Movilidad.Geometrías particulares. Ligaduras impropias. Mecanismo de cuatrobarras: descrición e aplicacións. Posicións límite, vantaxe mecánica.Lei de Grashof. Variantes cinemáticamente equivalentes do mecanismode catro varras. Curvas de acoplador. Outros mecanismos: demovimientointermitente, de retorno rápido, de liña recta.
2.Análise vectorial de posición e velocidade apartir do método baseado nas xuntas. Sistema de referencia. Posición dun punto e movemento nun plano.Movemento dun sólido. Ecuación vectorial de pechadura dun mecanismo.Resolución mediante algebra complexa. Mecanismo de catro varras.Formulación e resolución. Posición dun punto calquera. Angulo detransmisión. Mecanismo biela- manivela resolución vectorial de posición.Mecanismos con mais de catro varras. Derivada da ecuación de pechadura:Método de Raven para a análise de velocidade e aceleración. Par deentrada, volantes de inercia.
3. Análise de mecanismos baseado en sistemas mecánicos multicuerpo. Coordenadas dun corpo. Ecuaciones de restricción das juntas cinemáticas básicas: articulación, prismática (traslacional), compostas: articulación-articulación, articulación-prismática, xunta ríxida, restriccionessimples. Ecuaciones de restricción de velocidade e aceleración. Jacobiano das ecuaciones de restricción. Ecuaciones da dinámica de sistemas multicuerpo. Modelado das forzas de ligadura: multiplicadores de Lagrange.
4. Deseño e Dinámica de Levas. Levas Electrónicas. Terminología dos mecanismos de Leva-seguidor. Tipos de seguidor.Tipos de pechadura: de forza e de forma. Análise de forzas: agarrotamientodel seguidor. Lei fundamental do deseño de levas. Leva armónica. Leva cicloidal. Leva polydine. Análise dinámica básico por parámetrosagrupados do mecanismo Leva-seguidor con pechadura de forza: saltos delseguidor. As levas como xerador de ordenes de movemento. Otros tipos de xeradores de ordes de movemento. Ordénelas de movemento como unha variable de deseño con algunas fronteras antes que como un parámetro predeterminado. Importancias delgenerador de ordes de movemento na resposta dinámica de un sistema mecánico.
5. Introdución ao deseño de máquinas Significado do término deseño neste contexto. Deseño en ingenieríamecánica. Fases de deseño. Identificación de necesidades e definición de problemas. Avaliación e presentación. Consideracións de Deseño.Códigos e normas. Consideracións de esforzo e resistencia.
6. Relacións carga-esforzos-deformacións. Esforzo. Compoñentes do esforzo. Círculos de Mohr. Estados de esfuerzo triaxial. Esforzos normalmente distribuídos. Deformaciónelástica. Relacións esforzo-deformación. Esforzos normais por flexión.Esforzos cortantes. Torsión.
7.Teorías de fallas: carga constante Concentración de esforzo. Teorías de falla dun material. Teoría do esforzo normal máximo. Teoría da deformación normal máxima.Teoría do esforzo cortante máximo. Teorías das enerxías dedeformación e distorsión: Tensión de Von Misses. Falla de materialesdúctiles. Falla de materiais fráxiles.
8. Fallas por fatiga. Caracterización de esforzos fluctuantes.Límite de fatiga. Factores de Marin que modifican o límite de fatiga.Criterios de fallo por fatiga: ensaios e resultados experimentais,Goodman, Soderberg, Gerber, fórmula elíptica ASME. Coeficiente deseguridad (resistencia minorada, carga mayorada). Limite de resistencia a fatiga.Deseño a vida finita: material ductil, material fráxil. Deseño a vida infinita.
9. Flechas. Cargas nas flechas. Sujeciones e concentración de esforzos. Cargassobre flechas. Avaliación de fállaa de flechas por cargas combinadas.Deseño de flechas, estimación do diámetro segundo ASME.
10. Rodamientos. Introdución e historia. Estandarización. Materiais.AFBMA. Tolerancias- clases. Análise comparativo: vantaxes e inconvenientes.Tipos de rodamientos. Clasificacións segundo criterios morfológicos y funcionales. Análise de fallas nos rodamientos. Detección: análise cinemático e de espectro en frecuencia: frecuencia fundamental do eixe, frecuenciaprovocada por defecto do tren, armónico por defecto pista exterior, armónico por defecto elemento rodante, armónico por defecto pista interior.
11. Engranes. Generalidades e Nocións históricas. Acción conxugada, fase o constante e relación de transmisión. Lei fundamental dos engranes. Circulo de paso. Circulo base. Perfil de dentes: construción e curvasutilizadas. Nomenclatura: paso circular, paso diametral, módulo.Embonamiento, angulo de presión.Tipos de engranes e clasificaciónes: rectos (spur gears), Cremalleras, Helicoidales, Cónicos, O Diferencial. Gusano Globoidal e Coroa. Trenesde engranes: simples, compostos, trens epicicloidales.Análise de fuerzas en engranes rectos. Carga transmitida. Análise de tensións:fórmula de Lewis.
12. Correas e Poleas. Conceptos : transmisión de potencia entre eixes distanciados. Elementosconstitutivos.Limitacións. Transmisión simple. Transmisión simple e ramales paralelos: rendemento. Correa trapezoidal. Equivalencia concorrea plana de maior coef. Rozamiento. Alineamiento. Recomendacionespara transmisións de correas e poleas. Sistemas de poleas compostas.Polipastos. Resbalamiento por deslizamiento. Ramal condutor, ramalconducido, relación de tensións. A correa como sistema elásticoconforme con lei de Hooke. Tensión inicial.
13. Resortes Concepto contextual de resorte. Taxa de resorte. Resortes lineales e no lineales. Combinación de resortes: serie e paralelo. Configuracións de resortes de alambre. Estudo do resorte helicoidal de compresión/tracción.Resortes cónicos. Resortes planos. Resortes de bobina planos. Resortesespeciales. Materiais para resortes. Almacenamiento de enerxía.Estirado en frío efecto na resistencia última Sut. Resistencia ao cortantedel alambre estirado en frío. Resortes helicoidales. Nomenclatura, detallesde terminación. Indice de resorte analítico. Solicitación de torsión.Estimación da deflecsión. Estado de Esforzos. Tensión cortantemáxima. Factor de cortante directo. Oscilaciones dos resorte h.Frecuencias naturais. Resortes de torsión. Elementos que son resortes de facto.
14. Embragues e freos. Consideracións de estática. Freos de fricción consideracións xerais.Distribución de presións. Relación entre a presión máxima e presiónpuntual. Aplicación ecuaciones estática para análise de forzas ereacciones. Autotrabamiento. Freos de tambor. Embragues tipos eparticularidades. Localización óptima de embragues.
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