Universidad de Jaén

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Guía docente 2018-19 - 13412003 - Cinemática y dinámica de maquinas

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería mecánica (13412003)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería mecánica (13612005)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería mecánica e Ingeniería de organización industrial (13812003)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería mecánica e Ingeniería electrónica industrial (13912004)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

CURSO ACADÉMICO: 2018-19
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Cinemática y dinámica de maquinas
CÓDIGO: 13412003 (*) CURSO ACADÉMICO: 2018-19
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 9.0 CURSO: 3 CUATRIMESTRE: PC
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_543123.html
 
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: MATA BAGO, JOSÉ ENRIQUE
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
ÁREA: 545 - INGENIERÍA MECÁNICA
N. DESPACHO: A3 - 018 E-MAIL: jemata@ujaen.es TLF: 212866
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/9783
URL WEB: -
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:
-
CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

La asignatura se integra en el módulo de Tecnología específica en Mecánica y en la materia de Mecánica Avanzada. Se desarrolla durante el primer cuatrimestre del tercer curso.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

-Recomendable haber cursado y aprobado la asignatura de Mecánica de Máquinas, de 2º curso; así como Fisica I de primer curso.

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
código Denominación de la competencia
CB2R Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB3R Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CB5R Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
CEM9 Conocimiento y capacidades para el diseño, análisis y cálculo de mecanismos y sistemas mecánicos.
CT2 Capacidad para la gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnica y la legislación necesaria para la práctica de la ingeniería.
CT4 Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación.
Resultados de aprendizaje
Resultado 1 Conocer y saber aplicar los métodos para estudiar el movimiento de un sólido en problemas planos.
Resultado 2 Adquirir los conocimientos propios de Teoría de Mecanismos y las distintas técnicas para análisis cinemático y dinámico de mecanismos planos.
Resultado 3 Conocer los parámetros que definen la dinámica vibratoria de sistemas mecánicos que se puedan modelar con un grado de libertad; y su respuesta a una excitación armónica, o de otros tipos.
Resultado 4 Aplicar los conocimientos de dinámica al estudio de los elementos de máquinas básicos
Resultado 5 Saber determinar las fuerzas en los enlaces de un sólido o sistema de sólidos en condiciones dinámicas.
Resultado 6 Aprender a simplificar y modelar un problema mecánico real, como una partícula, como un problema plano, o como uno o varios sólidos rígidos enlazados, conociendo las limitaciones de estas simplificaciones.
Resultado 7 Saber expresar los resultados finales o parciales de un cálculo con la precisión y unidades adecuadas.
5. CONTENIDOS

Cinemática de la partícula y cinemática de sólido.
Teoría de mecanismos
Cinética de la partícula, del sólido y de mecanismos planos.
Fundamentos del análisis de vibraciones
Fundamentos del diseño de engranajes y levas.

La asignatura comprende cinco bloques temáticos:

A.- Cinemática del sólido y sistemas mecánicos.

B.- Teoría de mecanismos.

C.- Dinámica del sólido y sistemas mecánicos.

D.- Vibraciones de un grado de libertad.

E.- Cinemática de Levas y Engranajes.


A.- CINEMATICA:
Tema 1: Introducción. Cinemática de la partícula y Movimiento relativo.
Tema 2: Cinemática del sólido y cinemática de la partícula II.
Tema 3: Cinemática de sistemas mecánicos planos.
Tema 4: Cinemática de sólidos en movimiento tridimensional.

B.- TEORIA DE MECANISMOS:
Tema 5: Conceptos fundamentales, movilidad, centros de rotación y mecanismos básicos.
Tema 6: Análisis del campo de desplazamiento y de velocidad de un mecanismo plano. Cálculo trigonométrico de posiciones, velocidades y aceleraciones.
Tema 7: Síntesis dimensional de mecanismos planos elementales.

C.- DINAMICA:
Tema 8: Conceptos de cinética. Cinética de la partícula. Energía.
Tema 9: Cinética del sólido y mecanismos planos: Fuerzas y aceleraciones. Métodos de la energía.
Tema 10: Método de la Cantidad de Movimiento. Flujos de masa. Sistemas de partículas.

D.- INTRODUCCION A LAS VIBRACIONES MECANICAS:
Tema 11: Introducción al análisis de vibraciones. Movimiento periódico libre no amortiguado. Vibraciones amortiguadas. Tipos de amortiguamiento.
Tema 12: Vibraciones forzadas: Factores de amplificación dinámica y Transmisibilidad. Medida de vibraciones y amortiguamiento.

E: CINEMATICA DE LEVAS Y ENGRANAJES:
Tema 13: Diseño cinemático de levas y engranajes.


Clases en grupos de prácticas:

PR.1: Resolución de ejercicios de cinemática del sólido y movimiento relativo 2D.
PR.2: Resolución de ejercicios de cinemática de sistemas mecánicos planos y movimiento relativo 3D.
PR.3: Síntesis dimensional de mecanismos planos elementales: Mecanismos de retorno rápido de cuatro y seis barras. Síntesis de dos y tres posiciones de acoplador.
PR.4: Resolución de ejercicios de Dinámica del sólido y de sistemas mecánicos planos.
PR.5: Determinación experimental del tipo y coeficiente de amortiguación en un sistema vibrante real con vibración libre y forzada.

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M2 - Exposición de teoría y ejemplos generales
  • M3 - Actividades introductorias
  • M5 - Otros
75.0 112.5 187.5 7.5
  • CB2R
  • CB3R
  • CB5R
  • CEM9
  • CT2
  • CT4
A2R - Clases en pequeño grupo
  • M6R - Actividades practicas
  • M9R - Laboratorios
10.0 15.0 25.0 1.0
  • CEM9
  • CT2
  • CT4
A3 - Tutorías colectivas/individuales
  • M15 - Seminarios
  • M17 - Aclaración de dudas
5.0 7.5 12.5 0.5
  • CEM9
  • CT2
TOTALES: 90.0 135.0 225.0 9.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

A1: Clases expositivas en gran grupo:
Se desarrollan en ellas los contenidos especificados en el apartado 5 de esta guía, alternando la explicación de los conocimientos teóricos con la exposición de los métodos generales de planteamiento de problemas y la resolución de ejercicios-tipo.

A2: Clases en grupos de prácticas:
Consisten en 5 sesiones de dos horas presenciales, donde se suceden las de resolución de ejercicios prácticos (M11: PR1, PR2 y PR4), de actividad práctica (M6: PR3) y las de experiencia en laboratorio (M9: PR5) Los contenidos de las clases prácticas se relacionan en el apartado 5 de esta guía.

A3: Tutorías colectivas:
Consisten en cinco sesiones de una hora presencial, en formato de seminario (M15) que tratan sobre aspectos colaterales necesarios para la correcta asimilación de los contenidos de la asignatura. Según la siguiente relación:
TC.1: Esquema cinemático simbólico de un mecanismo plano, casos especiales de juntas de rotación. Alternativas para la representación de un par cinemático de traslación.
TC.2: Transformaciones e inversiones cinemáticas de un mecanismo plano.
TC.3: Análisis del campo de desplazamiento de un cuadrilátero articulado mediante posiciones críticas. Ley de Grashof.
TC.4: Ampliación de la ley de Grashof a los mecanismos de biela-corredera y sus inversiones cinemáticas.
TC.5: Análisis del campo de desplazamiento y de velocidades de un mecanismo plano mediante cálculo en las posiciones críticas.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Asistencia y actitud participativa en clases teóricas. Controles aleatorios de asistencia y anotaciones del profesor 5.0%
Conceptos teóricos de la materia Dominio del contenido teórico y práctico Prueba escrita. 80.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Resolución de los trabajos y prácticas propuestas Entrega en plataforma y asistencia a clases prácticas. 5.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Prácticas de laboratorio Se controlará la asistencia y entrega de memoria. 10.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

El procedimiento de evaluación utilizado será el de evaluación global para la convocatoria ordinaria de cada curso. No obstante, para las convocatorias extraordinarias se utilizará el procedimiento de Prueba única.

En cualquier caso, el instrumento principal de evaluación será el examen final escrito, a realizar en la fecha programada por la EPS. para las pruebas finales. El examen constará básicamente de problemas y ejercicios de tipo práctico, pudiendo incluir algunas cuestiones breves de tipo teórico, con un peso no superior al 35 % de la nota del examen.

Mediante dicho examen se evalúan los resultados de aprendizaje 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 descritos en apartado 4 de esta guía y en la memoria de grado RUCT, y en relación con la adquisición de las competencias: CT2, CC7, y CEM9.

La calificación media del examen escrito, entre 0 y 10 puntos, tiene un peso del 80 % en el proceso de evaluación global correspondiente a la convocatoria ordinaria; pero para poder aprobar la asignatura esta nota debe ser igual o superior a 4,5 puntos.

Para las convocatorias extraordinarias, la calificación final será la media del examen escrito.

Las restantes actividades se evaluarán por el procedimiento de evaluación continua. No son obligatorias, pero si muy convenientes. Participan, en la evaluación global de la convocatoria ordinaria con la ponderación indicada en la tabla anterior.

En la realización de trabajos, ejercicios y casos prácticos se evalúa la adquisición de las competencias: CT2, CT4 y CEM9 así como los resultados de aprendizaje 1, 2, 3, y 7.

En las prácticas de laboratorio se desarrollan las competencias CT2, CT4, CC7 y CEM9 y se evalúan los resultados de aprendizaje 3, 6 y 7.

La asignatura se aprueba o suspende en cada convocatoria en su totalidad; incluyendo teoría, problemas y prácticas.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Mecánica vectorial para ingenieros. Edición: 10ª ed. Autor: Beer y Johnston. Editorial: México [etc.] : McGraw-Hill, cop. 2013.
    • Observaciones: (2º tomo) Para Cinemática y Dinámica del sólido.
     (C. Biblioteca)
  • Fundamentos de teoría de máquinas. Edición: 4ª ed.. Autor: A. Simón y otros. Editorial: Madrid : Bellisco, 2014  (C. Biblioteca)
  • Diseño de maquinaría: Síntesis y análisis de máquinas y mecanismos. Edición: 3ª ed. Autor: Norton, Robert L.. Editorial: México [etc.]: McGraw-Hill, cop. 2006.
    • Observaciones: Introducción a la teoría de mecanismos
     (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Mecánica para ingeniería.. Edición: 5a ed.. Autor: Bedford, Anthony.. Editorial: México : Pearson Educación, 2008..
    • Observaciones: Tomo II Dinámica. Cantidad de movimiento.
     (C. Biblioteca)
  • Problemas resueltos cinemática y dinámica de máquinas. Edición: -. Autor: Díaz Carrillo, Antonio. Editorial: Jaén: Servicio de Publicaciones e Intercambio Científico de la Universidad, D.L. 1996.
    • Observaciones: Movilidad y Centros instantaneos de rotación
     (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (primer cuatrimestre)
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2R - Clases en pequeño grupo A3 - Tutorías colectivas/individuales Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
10 - 16 sep 2018
5.00.00.0 5.0 Tema 1: Introduc. y Cinematica de la particula.
Nº 2
17 - 23 sep 2018
5.00.00.0 10.0 Tema 2: Cinematica del solido y movimiento relativo.
Nº 3
24 - 30 sep 2018
5.01.00.0 8.0 Tema 3: Cinematica de sistemas mecanicos Practica 1.
Nº 4
1 - 7 oct 2018
5.01.00.0 8.0 Tema 4: Cinematica en movimiento tridimensional. Practica 1.
Nº 5
8 - 14 oct 2018
5.00.01.0 10.0 Tema 5: Teor?a de Mecanismos: Conceptos fundamentales. TC.1
Nº 6
15 - 21 oct 2018
5.01.01.0 10.0 Tema 6: An?lisis del campo de desplazamiento. Practica 2. TC.2
Nº 7
22 - 28 oct 2018
5.01.01.0 10.0 Tema 6: Analisis del campo de desplazamiento Practica 2. TC.3
Nº 8
29 oct - 4 nov 2018
5.01.01.0 10.0 Tema 7: Sintesis dimensional de mecanismos. Practica 3. TC.4
Nº 9
5 - 11 nov 2018
5.01.01.0 10.0 Tema 8: Dinamica. Conceptos fundam. de cinetica. Energia. Practica 3. TC.5
Nº 10
12 - 18 nov 2018
5.01.00.0 10.0 Tema 9: Cinetica del solido y mecanismos planos. Practica 4.
Nº 11
19 - 25 nov 2018
5.01.00.0 10.0 Tema 10: Cantidad de movimiento: Flujos de masa. Practica 4.
Nº 12
26 nov - 2 dic 2018
5.00.00.0 10.0 Tema 11: Vibracion libre: Movimiento armonico.
Nº 13
3 - 9 dic 2018
5.00.00.0 8.0 Tema 11: Vibraciones amortiguadas. tipos de amortiguamiento.
Nº 14
10 - 16 dic 2018
5.01.00.0 8.0 Tema 12: Vibraciones forzadas. Practica 5.
Nº 15
17 - 20 dic 2018
5.01.00.0 8.0 Tema 13: Diseño cinemático de levas y engranajes. Practica 5.
Total Horas 75.0 10.0 5.0 135.0