43-Tecnologia_de_Mecanismos.pdf

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SECRETARÍA ACADÉMICA

DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR

PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA:

Ingeniería en Control y Automatización.

ASIGNATURA:

Tecnología de Mecanismos .

SEMESTRE:

Séptimo

OBJETIVO GENERAL: El alumno determinará desde el punto de vista funcional y/o conceptual el tipo de mecanismo y material más adecuado para transformar y transmitir movimientos a sistemas de acoplamiento en aplicaciones industriales, previo al análisis y descripción, tanto en forma analítica analítica como experimental. CONTENIDO SINTÉTICO: I. Fundamentos de Diseño. II. Carga en Mecanismos. III. Flechas, Cuñas y Acoplamientos. IV. Engranes. V. Resortes. VI. Tornillos, Sujetadores, Embragues y Frenos. METODOLOGÍA: Exposiciones e intervenciones orales por parte del profesor y los alumnos. Integración de equipos de trabajo para la realización de prácticas y ejercicios. Búsqueda documental por parte de los alumnos en revistas especializadas, sobre dispositivos electrónicos y aplicaciones industriales. Realización de tareas y actividades extra clase. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: Se evaluará con tres exámenes departamentales. La calificación de la teoría será la suma promedio de los tres exámenes departamentales, con un valor del 50%. La calificación de laboratorio será la suma promedio de todos los reportes técnicos de laboratorio con un valor del 40%. La participación en clase, clase, tareas, trabajos y actividades extra extra clases clases tendran un valor del 10%. La calificación final será la suma obtenida de la teoría, laboratorio y participación en clase, tareas, trabajos y actividades extra clase. La calificación final será acreditada siempre y cuando la calificación de teoría y laboratorio sean aprobatorias.

BIBLIOGRAFÍA: Burton, Paul. Kinematics and Dynamics of Planar Machinery. Ed. Prentice- Hall. Englewood, 1992, 670pp. Dijksman. Cinemática de Mecanismos. Ed. LIMUSA. México, 1990, 467pp. Erdman y Sandor. Diseño de Mecanismos. Ed. Pearson. México, 1998, 540pp. Mabie. Mecanismos y Dinámica de Maquinaria. Ed. LIMUSA. México, 1998, 608pp. Norton, Robert. Diseño de Máquinas. Ed. Mc Graw Hil. México, 1995, 390pp. Palacios Montufar. Análisis y Síntesis de Mecanismos. IPN. México, 1997. Shigley. Análisis Cinemático de Mecanismos. Ed. Mc Graw Hil, Madrid, 1988, 468pp.

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ESCUELA: Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica CARRERA: Ingeniería Eléctrica, Ingeniería en Control y Automatización. OPCIÓN: COORDINACIÓN: DEPARTAMENTO: Académico de Ingeniería en Control y Automatización

ASIGNATURA: Tecnología de Mecanismos . SEMESTRE:  Séptimo. CLAVE: CRÉDITOS: 7.5 VIGENTE: 2006 TIPO DE ASIGNATURA: Teórico-Práctica MODALIDAD: Escolarizada

TIEMPOS ASIGNADOS

HRS/SEMANA/TEORÍA: 3.0 HRS/SEMANA/PRÁCTICA: 1.5 HRS/SEMESTRE/TEORÍA: 54 HRS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 27 HRS/TOTALES:

81

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO: POR: Academia de Control y Automatización REVISADO POR: Subdirección Académica. APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo

Escolar de la ESIME Zacatenco M en C. Jesús Reyes García.

AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas

de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN

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ASIGNATURA: Tecnología de Mecanismos.

CLAVE:

HOJA:

2 DE 10

FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA Todos los elementos que tienen movimiento y que son obra del ingenio humano, son la materialización de lo que se llama Ingeniería del movimiento. Estos conjuntos de elementos en movimiento que transmiten, transportan y transforman diversas formas de energía, es lo que definimos como un mecanismo. El conocimiento de la tecnología de Mecanismos proporciona las bases para comprender ampliamente los procesos de interacción entre los diversos componentes que están en movimiento en todos aquellos procesos creados por la Ingeniería: artefactos, dispositivos, equipos, máquinas, manipuladores y sistemas para beneficio del ser humano y el aprovechamiento de su entorno. Es por esta razón que el alumno de la carrera de Ingeniería en Control y Automatización debe conocer y manejar la Tecnología de Mecanismos, ya que esta forma parte de cualquier proceso industrial. Los cursos que anteceden a esta asignatura son: Física Moderna, Prácticas de DAC. Los cursos colaterales son : Instrumentos Analíticos de Medición. Los cursos consecuentes :Manipuladores Industriales I y II

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno determinará desde el punto de vista funcional y/o conceptual el tipo de mecanismo y material más adecuado para transformar y transmitir movimientos a sistemas de acoplamiento en aplicaciones industriales, previo al análisis y descripción, tanto en forma analítica como experimental.

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ASIGNATURA: No. UNIDAD:

Tecnología de Mecanismos

CLAVE: 

HOJA:

3 DE 10

NOMBRE: Fundamentos de Diseño.

I

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno explicará los fundamentos del diseño de elementos para que las máquinas funcionen en forma segura y confiable.

No. TEMA

TEMAS T

HORAS P

EC

6.0

6.0

1.1

Diseño

1.5

1.2

Materiales y procesos.

1.5

1.3

Dureza, recubrimientos superficiales.

1.4

Propiedades de los materiales.

1.5

1.5

Propiedades de los no metales

1.5

y

tratamientos

CLAVE BIBLIOGRÁFICA 5B, 8B

1.5

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Búsqueda de información documental especializada por parte de los alumnos Exposición y discusión de temas consultados por parte de los alumnos Empleo de material audiovisual y/o simuladores Participación y actividades extraclase por parte de los alumnos Realización de prácticas de laboratorio Resolución de ejercicios de aplicación PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN Primer examen departamental que comprende las unidades I y II, con un valor del 50% de la calificación parcial. Reporte de práctica de laboratorio, con un valor del 40% de la calificación del parcial. Participación en clase, tareas, trabajos y actividades extra clase, con un valor del 10% de la calificación parcial.

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ASIGNATURA:

Tecnología de Mecanismos

CLAVE: 

No. UNIDAD: II

NOMBRE: Cargas en los Mecanismos.

HOJA:

4 DE 10

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno empleará las propiedades principales de los mecanismos, para dimensionar, formar y escoger materiales para el diseño contra fallas.

No. TEMA

TEMAS T

2.1.

Dimencionamiento de cargas.

1.5

2.2.

Esfuerzo, deformación y deflexión.

1.5

2.3.

Vigas y esfuerzo de flexión.

1.5

2.4.

Torsión, esfuerzos combinados y concentración de esfuerzos.

1.5

2.5.

Conceptos básicos de la teoría de fallas estáticas.

1.5

2.6.

Conceptos básicos de fallas de materiales frágiles.

1.5

2.7

Conceptos básicos del modelo de fallas por fatiga.

1.5

2.8

Criterios de medición.

1.5

HORAS P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA EC 6.0

5B, 8B, 4C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Empleo de material audiovisual y/o simuladores. Realización de prácticas. Consulta de revistas especializadas en mecánica y temas afines. Exposición y discusión de temas consultados con la guía del profesor. Participación en clase Realización de tareas y trabajos extractase PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Primer examen departamental que comprende las unidades I y II, con un valor del 50% de la calificación parcial. Reporte de práctica de laboratorio, con un valor del 40% de la calificación del parcial Participación en clase, tareas, trabajos y actividades extra clase, con un valor del 10% de la calificación parcial.

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ASIGNATURA:

Tecnología de Mecanismos

CLAVE: 

No. UNIDAD: III

NOMBRE: Flechas, Cuñas y Acoplamientos.

HOJA:

5 DE 10

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno determinará las principales características de los elementos mecánicos involucrados en el diseño de flechas de transmisión, soporte de engranes, poleas, bandas y cadenas; para aplicarlos a diferentes posiciones de montaje y acoplamiento. No. TEMA

TEMAS T

HORAS P

EC

3.1

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

Conceptos básicos del diseño de flechas y aplicaciones.

1.5

1.5

6.0

3.2

Conceptos básicos del diseño de cuñas y aplicaciones.

1.5

3.3

Conceptos básicos del diseño de volantes y aplicaciones.

1.5

3.4

Introducción a los acoplamientos y aplicaciones.

1.5

3B, 5B, 6B, 8B, 1C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Empleo de material audiovisual y/o simuladores Consulta de revistas especializadas en electrónica, sobre los temas de la unidad Elaboración de reportes técnicos Exposición de temas consultados por parte de los alumnos con al guía del profesor Realización de tareas y trabajos extraclase Resolución de ejercicios de aplicación con la coordinación del profesor PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN Segundo examen departamental que comprende las unidades III y IV con un valor del 50% de la calificación parcial. Reporte de práctica de laboratorio, con un valor del 40% de la calificación del parcial. Participación en clase, tareas, trabajos y actividades extra clase, con un valor del 10% de la calificación parcial

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ASIGNATURA: No. UNIDAD:

Tecnología de Mecanismos IV

CLAVE:

HOJA:

6 DE 10

NOMBRE:  Engranes.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno utilizará los diferentes tipos de engranes para la transformación de movimientos mecánicos lineales a movimientos rotatorios, rotatorios a lineales y lineales a lineales, previo cálculo y descripción de engranes. No. TEMA

TEMAS T

HORAS P

EC

10.5

6.0

4.1

Introducción a bandas y sus aplicaciones.

1.5

4.2

Introducción a engranes y sus aplicaciones.

1.5

4.3

Trenes de engranes y aplicaciones.

1.5

4.4

Introducción al cálculo de engranes.

1.5

4.5

Engranes helicoidales.

1.5

4.6

Engranes sin fin.

1.5

4.7

Engranes cónicos.

1.5

4.8

Introducción a las cadenas y sus aplicaciones.

1.5

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

3B, 5B, 8B, 1C, 7C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Consulta de revistas especializadas en mecánica y engranes Empleo de material audiovisual y/o simuladores. Realización de tareas y trabajos extra clase. Exposición y discusión de temas consultados con la guía del profesor. Realización de prácticas. PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN Segundo examen departamental que comprende las unidades III y IV, con un valor del 50% de la calificación parcial. Reporte técnico de las prácticas de laboratorio, con un valor del 40% de la calificación del parcial. Participación en clase, tareas, trabajos y actividades extra clase, con un valor del 10% de la calificación parcial.

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ASIGNATURA:

Tecnología de Mecanismos

No. UNIDAD: V

NOMBRE: Resortes.

CLAVE: 

HOJA:

7 DE 10

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno aplicará la teoría de diseño de resortes, para producir fuerzas de empuje, de tiro o de torsión, a fin de especificar las configuraciones estándar. No. TEMA

TEMAS T

HORAS P

EC

6.0

6.0

5.1

Características de los resortes.

1.5

5.2

Introducción al diseño de resortes helicoidales de compresión.

1.5

5.3

Introducción al diseño de resortes helicoidales de extensión.

1.5

5.4

Introducción al diseño de resortes helicoidales a la torsión.

3.0

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

6B, 8B

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Empleo de material audiovisual y/o simuladores. Realización de tareas y trabajos extraclase Realización de prácticas sobre resortes helicoidales. Resolución de ejercicios de aplicación con al coordinación del profesor. Exposición por parte de los alumnos con al guía del profesor. PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN Tercer examen departamental que comprende las unidades V y VI, con un valor del 50% de la calificación parcial. Reporte de práctica de laboratorio, con un valor del 40% de la calificación del parcial. Participación en clase, tareas, trabajos y actividades extra clase, con un valor del 10% de la calificación parcial.

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ASIGNATURA: No. UNIDAD:

Tecnología de Mecanismos VI

CLAVE:

HOJA:

8 DE 10

NOMBRE: Tornillos, Sujetadores, Embragues y Frenos.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno seleccionará el tipo de tornillo y sujetador específico para cada tipo de aplicación dependiendo de la carga y esfuerzos presentes.

No. TE MA

TEMAS T

HORAS P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA EC

6.1 Tornillos.

3.0

3.0

6.0

6.2 Sujetadores.

1.5

6.3 Sujetadores al cortante.

3.0

6.4 Embragues y frenos.

1.5

3B, 5B, 6B, 2C

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Búsqueda de información documental por parte de los alumnos Elaboración de reportes técnicos. Resolución de ejercicios de aplicación. Exposición y discusión de temas consultados con la guía del profesor. Realización de prácticas sobre tornillos, resortes y frenos. PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN Tercer examen departamental que comprende las unidades V y VI, con un valor del 50% de la calificación parcial. Reporte técnico de las prácticas de laboratorio, con un valor del 40% de la calificación del parcial. Participación en clase, tareas, trabajos y actividades extra clase, con un valor del 10% de la calificación parcial.

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ASIGNATURA:

Tecnología de Mecanismos

CLAVE:

HOJA:

9

DE 10

RELACIÓN DE PRÁCTICAS

PRACT. No.

NOMBRE DE LA PRÁCTICA

UNIDAD

DURACIÓN

LUGAR DE REALIZACIÓN Laboratorio de Mecánica

1

Ensayos a la Compresión, Tensión, Flexión y Torsión.

I

3.0

2

Resistencia a la fatiga, al impacto y a la fractura.

I

3.0

3

Identificación de la cuñas y de tipos de acoplamientos para máquinas rotatorias.

III

1.5

4

Determinación de las ventajas de los trenes de engranes y aplicaciones.

IV

3.0

5

Determinación de las características de un engrane helicoidal y aplicaciones.

IV

3.0

6

Aplicación de los engranes sin fin y de los engranes cónicos.

IV

3.0

7

Aplicación de bandas y cadenas

IV

1.5

8

El resorte helicoidal de compresión y de extensión.

V

3.0

9

El resorte helicoidal a la torsión con carga estática y dinámica.

V

3.0

10

Selección de tornillos, sujetadores, embragues y frenos en mecanismos y aplicaciones.

VI

3.0

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ASIGNATURA: 

Tecnología de Mecanismos

PERIODO

UNIDAD

1

°

I y II

2

°

III y IV

3

°

V y VI

CLAVE: 

HOJA: 10 DE 10

PROCEDIMIENTO DE VALUACIÓN Primer examen departamental. Segundo examen departamental. Tercer examen departamental. La calificación de la teoría será la suma promedio de los tres exámenes departamentales, con un valor del 50%. La calificación de laboratorio será la suma promedio de todos los reportes técnicos de laboratorio con un valor del 40%. La participación en clase, tareas, trabajos y actividades extra clases tendran un valor del 10%. La calificación final será la suma obtenida de la teoría, laboratorio y participación en clase, tareas, trabajos y actividades extra clase. La calificación final será acreditada siempre y cuando la calificación de teoría y laboratorio sean aprobatorias.

CLAVE

B

C

BIBLIOGRAFÍA

1

X

Burton, Paul. Kinematics and Dynamics of Planar Machinery. Ed. Prentice- Hall. Englewood, 1992, 670pp.

2

X

Dijksman. Cinemática de Mecanismos. Ed. LIMUSA. México, 1990, 467pp.

3

Erdman y Sandor. Diseño de Mecanismos. Ed. Pearson. México, 1998, 540pp.

X

4

X

Kozhevnikov. Mecanismos. Ed. Gustavo Gili. Barcelona, 1975, 430p.

5

X

Mabie. Mecanismos y Dinámica de Maquinaria. Ed. LIMUSA. México, 1998, 608pp.

6

X

Norton, Robert. Diseño de Máquinas. Ed. Mc Graw Hil. México, 1995, 390pp.

7 8

X X

Palacios Montufar. Análisis y Síntesis de Mecanismos. IPN. México,1997. Shigley. Análisis Cinemático de Mecanismos. Ed. Mc Graw Hil, Madrid, 1988, 468 .

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PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA

1. DATOS GENERALES ESCUELA:

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

CARRERA:

Ingeniería en Control y Automatización.

ÁREA:

BÁSICAS

ACADEMIA:

SEMESTRE D. INGENIERÍA

C. INGENIERÍA

Ingeniería Electrónica.

ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO:

ASIGNATURA:

Séptimo C. SOC. y HUM.

Tecnología de Mecanismos

Ingeniero en Control y Automatización, Ingeniero en área Electromecánica, preferentemente con posgrado.

2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno determinará desde el punto de vista funcional y/o conceptual el tipo de mecanismo y material más adecuado para transformar y transmitir movimientos a sistemas de acoplamiento en aplicaciones industriales, previo al análisis y descripción, tanto en forma analítica como experimental.

3. PERFIL DOCENTE: CONOCIMIENTOS Estática y Dinámica   Ecuaciones Diferenciales   Conocimientos pedagógicos para Impartir clases. Manejo de paquetes de Computo

EXPERIENCIA PROFESIONAL

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Diseño de elementos de máquinas. Diseño de máquinas y equipos. Construcción de mecanismos Reparación de equipos. Mantenimiento de maquinaria.

HABILIDADES 

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

Para transmitir los conocimientos. Para el dibujo mecánico. Para propiciar el Interés de los alumnos Mantener la atención de los alumnos.

ACTITUDES   Honestidad.   Paciente. De apoyo al alumno. De comprensión del entorno social propio, de la escuela y de los alumnos. Compromiso social.

   

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ELABORÓ

REVISÓ

AUTORIZÓ

Ing. Ivone Cecilia Torres Rodríguez Presidente de Academia

Ing. Guillermo Santillán Guevara Subdirector Académico

M en C. Jesús Reyes García Director FECHA: 2006