Escuela de Ingenierías Industriales Guía docente de la asignatura Curso académico: 2013-2014 Asignatura Diseño de Máquinas. Materia Máquinas. Titulación Grado en Ingeniería Mecánica. Nivel Créditos ECTS Lengua en que se imparte Grado 6 Español Tipo/Carácter OB Curso 3º Cuatrimestre 2º Departamento Ciencias de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Expresión Gráfica en la Ingeniería, Ingeniería Cartográfica, Geodesia y Fotogrametría, Ingeniería Mecánica e Ingeniería de los Procesos de Fabricación Área de Conocimiento Ingeniería Mecánica Universidad de Valladolid Escuela de Ingenierías Industriales 1. Objetivos Conocer y saber aplicar los diferentes métodos, modelos y criterios de dimensionamiento de los componentes de las máquinas. Capacidad para desarrollar y redactar proyectos que tengan por objeto la construcción, modificación, reparación, mantenimiento, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de máquinas, con el objeto de definir con suficiente detalle (geometría, material, proceso de fabricación,..) el conjunto de componentes de las mismas. Capacidad de realizar cálculos, estudios e informes, en el ámbito de máquinas. Capacidad de comprender e interpretar las medidas, cálculos, estudios e informes, realizados por otras personas o equipos, en el ámbito de máquinas en la industria. Capacidad para analizar las causas de fallo de las máquinas o de alguno de sus componentes y de proponer modificaciones o medidas para evitar dichos fallos. Generales: CG1. Capacidad de análisis y síntesis. CG3. Capacidad de expresión oral. CG5. Capacidad para aprender y trabajar de forma autónoma. CG6. Capacidad de resolución de problemas. CG7. Capacidad de razonamiento crítico/análisis lógico. CG8. Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica. CG9. Capacidad para trabajar en equipo de forma eficaz. CG10. Capacidad para diseñar y desarrollar proyectos. CG11. Capacidad para la creatividad y la innovación. CG12. Capacidad para la motivación por el logro y la mejora continua. CG13. Capacidad para actuar éticamente y con compromiso social. CG14. Capacidad de evaluar. Específicas: CE13. Conocimiento de los principios de teoría de máquinas y mecanismos. CE16. Conocimientos básicos y aplicación de tecnologías medioambientales y sostenibilidad. CE20. Conocimientos y capacidades para el cálculo, diseño y ensayo de máquinas. Universidad de Valladolid Escuela de Ingenierías Industriales 2. Bloques temáticos Bloque 1: COMPORTAMIENTO MECÁNICO. Carga de trabajo en créditos ECTS: 0,4 a. Programa temporal TEMA TÍTULO DEL TEMA HORAS (T) 1 Fundamentos del Diseño de Máquinas. 1 2 Comportamiento mecánico de elementos de máquinas. Diseño estático y a fatiga. 4 HORAS (A) 5 Se trata de establecer los principios básicos del comportamiento de los elementos de máquinas, tanto bajo el punto de vista de un diseño estático, como bajo el punto de vista de un diseño a fatiga. - Criterios de fallo. Materiales dúctiles y Materiales frágiles. - Diseño bajo cargas variables: fatiga. Caracterización del comportamiento del material. Aplicación al diseño de elementos. - Factores que afectan al comportamiento en fatiga. - Estudio sobre materiales frágiles. - Proyectos para duración limitada y para diferentes niveles de tensión. b. Bibliografía básica Shigley J. E., Mischke C.R. Diseño en ingeniería mecánica. Mc Graw Hill 6ª Ed. (2002). Signatura: I/Bc 621.8-SHIdis. ISBN: 9684227787. c. Bibliografía complementaria Faires V.M. Diseño de elementos de máquinas. Limusa (1999). Signatura: P/Bc A-07355. ISBN: 9681842073. Juvinall R.C. Fundamentals of machine component design. John Wiley & Sons 2ª ed. (1991). Signatura: Mott R.L. Diseño de Elementos de Máquinas. Pearson - Prentice Hall (2006). Signatura: I/Bc 621.8- P/Bc A-05718. ISBN: 968183836X. MOTdis. ISBN: 9702608120. Universidad de Valladolid Escuela de Ingenierías Industriales Bloque 2: TRIBOLOGÍA Y LUBRICACIÓN. Carga de trabajo en créditos ECTS: 0.36 a. Programa temporal TEMA TÍTULO DEL TEMA HORAS (T) 3 Tribología y Lubricación 2 4 Cojinetes y Rodamientos 4 HORAS (A) 3 Se trata de conocer los principios básicos de la tribología y la lubricación, y de los componentes de máquinas directamente relacionadas con ellas, concretamente, cojinetes y rodamientos. - Principios básicos de la tribología. Fricción, Rozamiento y Desgaste. Resistencias pasivas en las máquinas. - Tipos de lubricación y lubricantes. Viscosidad. - Lubricación de cojinetes. Análisis y diseño de cojinetes. Selección de cojinetes. - Tipos de rodamientos. Distribución de carga y capacidad para carga estática y dinámica en rodamientos. Selección de rodamientos. b. Bibliografía básica Shigley J. E., Mischke C.R. Diseño en ingeniería mecánica. Mc Graw Hill 6ª Ed. (2002). Signatura: I/Bc 621.8-SHIdis. ISBN: 9684227787. c. Bibliografía complementaria Faires V.M. Diseño de elementos de máquinas. Limusa (1999). Signatura: P/Bc A-07355. ISBN: 9681842073. Juvinall R.C. Fundamentals of machine component design. John Wiley & Sons 2ª ed. (1991). Signatura: P/Bc A-05718. ISBN: 968183836X. Neale M.J. The Tribology Handbook. Elsevier 2ª Ed. (1996). Universidad de Valladolid Escuela de Ingenierías Industriales Bloque 3: CÁLCULO Y ENSAYO DE ELEMENTOS Y DE MÁQUINAS Carga de trabajo en créditos ECTS: 0.92 a. Programa temporal TEMA TÍTULO DEL TEMA HORAS (T) HORAS (A) 6 Elementos roscados 4 3 7 Resortes 4 2 8 Engranajes 3 2 9 Frenos y Embragues 3 2 Se trata de conocer los principios básicos, tanto teóricos como de diseño, de los principales elementos de máquinas. - Clasificación de elementos roscados: tornillos de fijación y de potencia. Rosca de cojinetes de bolas. Análisis mecánico par tornillo de potencia-tuerca. Dimensionamiento de tornillos. Análisis mecánico de la unión con pernos. - Clasificación de resortes: fijación y potencia. Resortes helicoidales cilíndricos que trabajan en torsión. Resortes helicoidales de Torsión que trabajan en flexión y otros resortes. Almacenamiento de energía en un resorte. Frecuencias críticas en resortes. Materiales para resortes. Elastómeros. - Cálculo de engranajes. Cálculo mecánico. Determinación de esfuerzos en los dientes. Análisis de tensiones en ruedas dentadas: Buckingham. - Definición e Introducción a los frenos y embragues. Cálculo de embragues/frenos. Materiales para superficies de fricción. Cálculo térmico en frenos y embragues. 7b. Bibliografía básica Shigley J. E., Mischke C.R. Diseño en ingeniería mecánica. Mc Graw Hill 6ª Ed. (2002). Signatura: I/Bc 621.8-SHIdis. ISBN: 9684227787. c. Bibliografía complementaria Dobrovolski V. Elementos de máquinas. MIR (1991). Signatura: I/Bc 621.8-DOBele. ISBN 5030024700. Faires V.M. Diseño de elementos de máquinas. Limusa (1999). Signatura: P/Bc A-07355. ISBN: 9681842073. Hall A.S., Holowenco, A.R. Teoría y Problemas de Diseño de Máquinas. Mc Graw-Hill (1982). Signatura: I/Bc 621.8 HAL teo. ISBN: 9684510772. Juvinall R.C. Fundamentals of machine component design. John Wiley & Sons 2ª Ed. (1991). Signatura: P/Bc A-05718. ISBN: 968183836X. Mott R.L. Diseño de Elementos de Máquinas. Pearson - Prentice Hall (2006). Signatura: I/Bc 621.8MOTdis. ISBN: 9702608120. Universidad de Valladolid Escuela de Ingenierías Industriales 3. Seminarios Carga de trabajo en créditos ECTS: 0.72 Mediante los seminarios se orienta al alumno a la realización de un trabajo en grupos de tamaño reducido que permite profundizar en aspectos más concretos de diversos mecanismos o máquinas. Posteriormente se procede a la exposición oral en clase del mismo. Se desarrollarán a lo largo de 9 semanas, de las 15 lectivas, en función de los festivos de cada año, como se informará en la presentación de la asignatura del primer día. Así mismo, se darán unas pautas y unos plazos de presentación en la primera semana de docencia. 4. Método docente MÉTODOS DOCENTES OBSERVACIONES Clases de aula, teóricas y de problemas En ellas se presentan los contenidos de la materia objeto de estudio y se resuelve o propone la resolución a los alumnos de ejercicios y problemas. Pueden emplearse diferentes recursos que fomenten la motivación y participación del alumnado en el desarrollo de dichas clases. Seminario Esta actividad se desarrolla en la misma aula donde se imparten las clases teóricas y de problemas. Su principal objetivo es la profundización en aspectos más concretos de diversos mecanismos o máquinas. Actividades no presenciales Estudio/trabajo. Los estudiantes se encargan de la organización del trabajo, asumiendo la responsabilidad y el control del aprendizaje. 5. Actividades evaluables y sistema de calificaciones ACTIVIDAD Trabajo en Grupo Examen final. PESO EN LA NOTA FINAL OBSERVACIONES 20% Mediante los seminarios se orienta al alumno a la realización de un trabajo en grupo que permite profundizar en aspectos más concretos de diversos mecanismos o máquinas. Posteriormente se procede a la exposición oral en clase del mismo. 80% Prueba escrita. Constará de preguntas tipo cuestión de respuesta corta y/o de problemas de respuesta larga. Se establecerá una nota mínima en esta parte para poder sumar la nota del trabajo. Para los alumnos que no hayan participado en la actividad Trabajo en Grupo, tanto en convocatoria Ordinaria como Extraordinaria, el examen será el único que compute, con 8/10. 6. Consideraciones adicionales Se utilizará el Campus Virtual para proporcionar al alumno materiales y recursos, organizar actividades y hacer el seguimiento de la marcha del curso. Universidad de Valladolid