Universidad de Jaén

Análisis cinemático y dinámico de mecanismos y máquinas

Compresión correcta y dominio de los principios de la mecánica. · Aprendizaje de procedimientos y métodos adecuados para resolver problemas • de ingeniería. • Análisis y síntesis de mecanismos para introducir al estudiante de Ingeniería Mecánica al proceso de diseño. Estudio de la cinemática y dinámica de mecanismos y máquinas

CINEMÁTICA: - Mecanismos articulados distintos tipos de mecanismos - Movimiento en las máquinas. Análisis de velocidades y aceleraciones, métodos gráficos analíticos y por ordenador. DINÁMICA: -fuerzas de inercia en las máquinas. análisis de esfuerzos en un mecanismo -equilibrado de mecanismos. Regulación en máquinas. Volantes. MECANISMOS DE TRANSMISIÓN: -Engranajes, trenes de engranajes. Levas 8.

...Exámenes escritos, teórico y práctico

Examen de Prácticas, es imprescindible aprobarlo para superar la asignatura, una vez aprobado equivale al 30 % de la nota. - Examen escrito teórico práctico, equivalente al 70% de la nota.

TEMA 1. - INTRODUCCIÓN Y DEFINICIONES Cinemática.- Eslabón.- Máquina, mecanismo y armadura.- Elementos de enlace:Pares.- Clases de pares.- Cadena cinemática.- Clasificación.- Movilidad de una cadena.- Problemas. TEMA 2. - MECANISMOS ARTICULADOS Sistemas de barras articuladas.- Cuadrilátero articulado.- Nomenclatura de sus elementos.- Inversión cinemática.- Ley de Grashof.- Ventaja mecánica.- Puntos muertos.- Centroides.- Curvas del acoplador. TEMA 3. -DISTINTOS TIPOS DE MECANISMOS ARTICULADOS Mecanismo de manivela y balancín.- Mecanismo de doble manivela.- Paralelogramo articulado.- Mecanismo de balancines iguales: Aplicación a la dirección de los automóviles.- Obtención de movimientos lentos por medio de mecanismos de barras articuladas. TEMA 4. -MECANISMOS ESPACIALES. Introducción.- Mecanismos articulados esféricos.- Junta Cardan.- Limites de empleo.- Doble junta Hooke.- TEMA 5. -EL MOVIMIENTO EN LAS MÁQUINAS.- ANÁLISIS DE VELOCIDADES Velocidades en las máquinas.- Métodos de análisis usados.- Escalas.- Manivelas giratorias y oscilantes.- Método de descomposición y composición.- Método de los ejes instantáneos de rotación.- Velocidad angular de una biela.- Ejes instantáneos de rotación de cuerpos que ruedan.- Problemas TEMA 6. -MÉTODO DE LOS CENTROS Definición y clases de centros.- Notación y número de centros.- Situación de los centros. Teorema de Kennedy.- Determinación de velocidades por el método de los centros.- Velocidades angulares.- Problemas. TEMA 7. -MÉTODO DE LAS VELOCIDADES RELATIVAS Velocidades relativas.- Método de las velocidades relativas para análisis de velocidades.- Método del punto auxiliar.- Problemas. TEMA 8. -ANÁLISIS DE ACELERACIONES Aceleraciones en las máquinas.- Aceleración de un punto que se mueve siguiendo una trayectoria curvilínea.- Aceleración relativa de dos puntos de una biela.- Problemas. TEMA 9. -MÉTODO DE LAS ACELERACIONES RELATIVAS. Método de las aceleraciones relativas para análisis de aceleraciones en un mecanismo.- Método gráfico. Aplicación a un mecanismo de biela, manivelay corredera.- Método de Kleinn.- Aceleración de puntos de cuerpos que ruedan.- Problemas. TEMA 10. -ACELERACIÓN DE CORIOLIS Ley de Coriolis. Aplicación a mecanismo de bloque oscilante. Análisis cinemática completo del mecanismo de una limadora.- Problemas. TEMA 11. -ANÁLISIS CINEMÁTICO POR MÉTODOS ANALÍTICOS Sistemas de coordenadas.- Posición de un punto utilizando álgebra vectorial y compleja.- Ecuación vectorial de cierre de circuito de una cadena cinemática.- Soluciones de la ecuación vectorial de cierre de circuito en álgebra compleja.- Soluciones de álgebra vectorial de la ecuación de cierre de circuito.- Aplicación al eslabonamiento de cuatro barras; comparación entre los métodos gráficos y algebraicos. TEMA 12. -ANÁLISIS CINEMÁTICO POR ÁLGEBRA COMPLEJA. Análisis de velocidad por álgebra compleja.- Análisis de aceleración por álgebra compleja. TEMA 13. -ANÁLISIS CINEMÁTICO POR ÁLGEBRA VECTORIAL. Análisis de velocidad por álgebra vectorial.- Análisis de aceleración por álgebra vectorial. TEMA 14. -FUERZAS DE INERCIA EN LAS MÁQUINAS. Fuerza de inercia de una partícula.- Fuerza de inercia de un cuerpo rígido con movimiento plano.- Fuerzas de inercia de un eslabón flotante.- Fuerza de inercia en un eslabón giratorio con centro fijo.- Sistema cinemáticamente equivalente. TEMA 15. -ANÁLISIS DE ESFUERZOS EN UN MECANISMO Análisis estático. Reacciones entre piezas sin rozamiento. Análisis de esfuerzos en una escuadra simple.- Análisis de esfuerzos en un mecanismo de biela, manivela y corredera.- Análisis de esfuerzos en un mecanismo de contra manivela. TEMA 16. -ANÁLISIS DE LAS FUERZAS DE INERCIA Determinación del par acelerador en un mecanismo de cuatro eslabones.- Análisis combinado de fuerzas estáticas y de inercia. TEMA 17. -EQUILIBRADO DE MECANISMOS. Equilibrado y vibración.- Equilibrado de masas giratorias. a) masa giratoria simple. b) masas giratorias en distintos planos transversales. c) Varias masas giratorias en el mismo plano transversal. D) varias masas giratorias en distintos planos transversales y axiales. TEMA 18. -EQUILIBRADO DE MASAS GIRATORIAS. Método gráfico general para equilibrar cualquier número de masas giratorias. Método de las fuerzas y momentos. Método de los momentos.- Método analítico para equilibrar cualquier sistema de masas giratorias.-Problemas TEMA 20. -EQUILIBRADO DE UN MOTOR MULTICILINDRO Condiciones de equilibrio.- Equilibrado de las masas del cigüeñal.- Equilibrado de las masas alternativas.- Vibraciones en basamentos y soportes.- Problemas. TEMA 21. -ENGRANAJES Transmisión del movimiento mediante rodadura y resbalamiento. Ley de engrane.- Trazado del perfil conjugado. Curva de presiones. TEMA 22. -RUEDAS DENTADAS. Ruedas dentadas. Sus elementos.- Clasificación de los engranajes.- Fórmulas y relaciones más importantes.- Duración del engrane. Arco de engrane. Grado de recubrimiento. TEMA 23. -RUEDAS HELICOIDALES La hélice. Construcción y propiedades.- Ruedas helicoidales. Relaciones entre los distintos elementos de las ruedas helicoidales.- Ventajas de las ruedas helicoidales.- Tornillo sinfín.- Problemas TEMA 24. -INTERFERENCIAS-CORRECCIONES. Deslizamiento entre los perfiles de los dientes.- Normalización de las ruedas dentadas.- Interferencias. Número de dientes mínimo.- Perfiles corregidos.- Tipos de correcciones.- Dentaduras rebajadas.- Ruedas V.- Influencia de la variación del ángulo de presión.- Engranajes a cero con ruedas V.- Problemas. TEMA 25. -TRENES DE ENGRANAJE Generalidades.- Clases de trenes.- Trenes de ejes fijos.- Relaciones de transmisión.- Trenes coaxiales.- Aplicaciones. Elección de las ruedas de un tren.- Problemas. TEMA 26. -TRENES EPICICLOIDALES Definiciones.- Mecanismos de rueda interior fija. Relaciones de transmisión.- Mecanismo de rueda exterior fija. Discusión de la fórmula de transmisión.- Aplicación al diferencial de un automóvil. – Problemas. TEMA 27. - REGULACIÓN: VOLANTES Generalidades: volantes y reguladores.- Reducción dinámica de una máquina. - Aplicación del Teorema de las fuerzas vivas.- Cálculo aproximado del volante.- Cálculo exacto del volante, método de Wittembauer.- Intervención del volante en la marcha de la máquina.-

Sin docencia. Examen escrito teórico práctico