Universidad de Jaén

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Guía docente 2018-19 - 74712003 - Cálculo y ensayo de máquinas

TITULACIÓN: Máster en Ingeniería industrial
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

CURSO ACADÉMICO: 2018-19
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Cálculo y ensayo de máquinas
CÓDIGO: 74712003 CURSO ACADÉMICO: 2018-19
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 5.0 CURSO: 1 CUATRIMESTRE: SC
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_
 
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: VASCO OLMO, JOSE MANUEL
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
ÁREA: 545 - INGENIERÍA MECÁNICA
N. DESPACHO: A3 - 019 E-MAIL: jvasco@ujaen.es TLF: 953212437
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/52116
URL WEB: -
 
NOMBRE: ALMAZÁN LÁZARO, JUAN ANTONIO
IMPARTE: Teoría - Prácticas
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
ÁREA: 545 - INGENIERÍA MECÁNICA
N. DESPACHO: A3 - 023 E-MAIL: jalmazan@ujaen.es TLF: 953211727
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/88032
URL WEB: -
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:

No aplicable

CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Por tratarse de un Plan de Estudios conducente a una titulación que habilita para el ejercicio de la profesión de Ingeniero Industrial, el objetivo se centra en garantizar la adquisición de competencias necesarias para ejercer la correspondiente profesión, de conformidad con la normativa aplicable, tal y como establece el punto 5º de la Resolución de 15 de enero de 2009 de la Secretaría de Estado de Universidades (BOE de 29 de enero de 2009), por el que se establecen las condiciones a las que deberán adecuarse los planes de estudios conducentes a la obtención de títulos que habiliten para el ejercicio de las distintas profesiones reguladas de Ingeniero.

 El título de Máster en Ingeniería Industrial incluye todas las competencias necesarias para adquirir las atribuciones profesionales de la profesión regulada de Ingeniero Industrial.

 El Ingeniero Industrial es un profesional de gran tradición y prestigio en España que, a diferencia de otras profesiones técnicas de ámbito más específico, posee una formación multidisciplinar, que le permite abordar problemas de naturaleza diversa.

 Integra las diferentes tecnologías industriales con los conocimientos y capacidades relacionados con los sistemas integrados de producción, la gestión de empresas y la dirección de proyectos.

 Profundiza en los conocimientos de ingeniería mecánica, eléctrica, electrónica, sistemas y automática, construcciones, instalaciones, química, gestión eficiente de la energía, medio ambiente, organización de empresas y dirección y gestión de proyectos.

 La Ingeniería Industrial aplica estos conocimientos al desarrollo de productos, procesos, instalaciones y plantas y a la elaboración, dirección y gestión de proyectos en todos los ámbitos industriales.

 El plan de estudios correspondiente al Máter en Ingeniería Industrial se ha diseñado teniendo en cuenta que cualquier actividad profesional debe realizarse de acuerdo con los siguientes principios generales tal y como establece el Real Decreto 1393/2007 para la ordenación de las enseñanzas universitarias oficiales, y que en el punto 3 del Anexo I recogen los descriptores de Dublín: 

  • Respetar los derechos fundamentales y de igualdad entre hombres y mujeres.
  • Promover el respeto de los Derechos Humanos y los principios de accesibilidad universal y diseño para todos de conformidad con lo dispuesto en la disposición final décima de la Ley 51/2003, de 2 de diciembre, de Igualdad de oportunidades, no discriminación y accesibilidad universal de las personas con discapacidad.
  • Respetar los valores propios de una cultura de paz y de valores democráticos.

 Los objetivos genéricos del máster son: 

  • Conocer en profundidad las diversas tecnologías Química, Hidráulica, Energética, Eléctrica, Electrónica, Automática y de Máquinas del ámbito de la Ingeniería Industrial.
  • Desarrollar los conocimientos de Administración y Gestión de empresas, Recursos Humanos y Sistemas Integrados de Producción y Fabricación, así como Dirección y Gestión de Proyectos Industriales.
  • Aplicar los conocimientos teóricos del Cálculo de Estructuras y Construcciones Industriales, Ingeniería del transporte y Gestión de la Calidad en el Diseño de Instalaciones, Plantas y Construcciones Industriales Complementarias.
  • Poder ejercer funciones de dirección técnica y de proyectos en plantas, empresas y centros tecnológicos, con la capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Industrial, dentro de la nueva cultura de emprendimiento que precisa la sociedad actual.

 El Plan de Estudios propuesto garantiza la adquisición de las competencias recogidas en la Orden CIN/311/2009, por la que se establecen los requisitos para la verificación de los títulos universitarios oficiales que habiliten para el ejercicio de la profesión de Ingeniero Industrial. Así, la asignatura de Cálculo y Ensayo de Máquinas se desarrolla a través de la competencia 'Conocimientos y capacidades para el cálculo, diseño y ensayo de máquinas'. Adicionalmente, incluye otra competencia de carácter transversal como es la 'Capacidad para la gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnicas y la legislación necesaria para la práctica de la ingeniería'.

 La estructura del plan de estudios del Máster en Ingeniería Industrial se estructura en tres módulos formados por materias obligatorias, un módulo de Complementos de Formación y un último módulo obligatorio de Trabajo Fin de Máster. Estos módulos se dividen en materias de carácter presencial, cada una de las cuales se desarrolla mediante una asignatura. De acuerdo con esto, la asignatura de Cálculo y Ensayo de Máquinas desarrolla la materia de Tecnología de Máquinas, que a su vez se encuentra ubicada en el módulo de Tecnologías Industriales. Así, el carácter obligatorio de la misma permite plantear como objetivo principal de la asignatura el proporcionar al alumno los conocimientos sobre el comportamiento mecánico de los elementos resistentes que le hagan posible evaluar y prevenir, con precisión admisible, la posibilidad de fallo en elementos de estructuras y máquinas. Este objetivo general permite introducir al alumno en el extenso campo del Diseño y Cálculo Mecánico de Componentes de Máquinas, proporcionándole conocimientos indispensables para el ejercicio de la profesión regulada a la que da acceso el Máster en Ingeniería Industrial. La asigntura 'Cálculo y ensayo de máqinas' forma parte de la materia Tecnología de máquinas. Sus contenidos se estructuran en 5 créditos ECTS ubicados en el segundo cuatrimestre de primer curso dentro de la materia Tecnología de Máquinas.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Los criterios de permanencia, así como las normas de matrícula son fijados por la propia universidad, siendo ésta la competente para establecer los requisitos de permanencia en la misma. En el vigente plan de estudios no se establecen requisitos previos para cursar ninguna de las asignaturas ofertadas. Sin embargo, en el caso particular de la asignatura Cálculo y Ensayo de Máquinas, es especialmente conveniente que el alumno haya cursado y superado las asignaturas obligatorias previas del Grado de Ingeniería Mecánica, Mecánica de Máquinas (2º curso, 1 er semestre), Ciencia e Ingeniería de los Materiales (2º curso, 1 er semestre), Elasticidad y Resistencia de Materiales (2º curso, 2º semestre), Elasticidad y Resistencia de Materiales II (3 er curso, 1 er semestre), Cinemática y Dinámica de Máquinas (3 er curso, 1 er semestre) y Diseño de Máquinas (3 er curso, 2º semestre).

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
CB6R Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
CB7R Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
CE03 Capacidad para el diseño y ensayo de máquinas.
CG02 Proyectar, calcular y diseñar productos, procesos, instalaciones y plantas.
CT02 Capacidad para la gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnica y la legislación necesaria para la práctica de la ingeniería
Resultados de aprendizaje
Resultado 3.1 Conocer y aplicar criterios para el diseño y ensayo de máquinas
Resultado 3.2 Evaluar nuevos diseños y sus posibilidades tecnológicas en el contexto de la ingeniería mecánica
Resultado 3.3 Desarrollar diseños en base a especificaciones industriales reales
5. CONTENIDOS

Diseño de elementos de máquinas
Análisis de vibraciones
Análisis experimental el tensiones y deformaciones

 

BLOQUE TEMÁTICO 1. DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS

Tema 1. Fundamentos del diseño de máquinas.

1.1. Introducción al diseño.

1.2. Materiales para la construcción de máquinas.

1.3. Análisis de tensiones y deformaciones.

Tema 2. Elementos mecánicos flexibles.

2.1. Introducción.

2.2. Bandas o correas de transmisión.

2.3. Transmisiones de banda plana o redonda.

2.4. Transmisiones de banda en V o trapeciales.

2.5. Transmisiones de cadena de rodillos.

2.6. Cables metálicos.

2.7. Ejes flexibles.

Tema 3. Embragues, frenos y volantes.

3.1. Introducción.

3.2. Consideraciones estáticas.

3.3. Embragues y frenos de tambor de expansión interna.

3.4. Embragues y frenos de contracción externa.

3.5. Embragues y frenos de banda.

3.6. Embragues de disco.

3.7. Embragues y frenos cónicos.

3.8. Volantes de inercia.

BLOQUE TEMÁTICO 2. ANÁLISIS DE VIBRACIONES

Tema 4. Fundamentos de la vibración.

4.1. Introducción.

4.2. Conceptos básicos de la vibración.

4.3. Clasificación de las vibraciones.

4.4. Elementos de los sistemas vibratorios.

4.4.1. Elementos de rigidez o resorte.

4.4.2. Elementos de masa o inercia.

4.4.3. Elementos de amortiguamiento.

4.5. Construcción de modelos.

4.6. Movimiento armónico.

4.6.1. Representación vectorial del movimiento armónico.

4.6.2. Representación mediante números complejos del movimiento armónico.

4.6.3. Definiciones y terminología.

Tema 5. Vibraciones libres de sistemas de un grado de libertad.

5.1. Introducción.

5.2. Vibración libre de un sistema no amortiguado.

5.3. Vibración libre con amortiguamiento viscoso.

5.4. Decremento logarítmico.

5.5. Energía disipada en un amortiguamiento viscoso.

5.6. Vibración libre con amortiguamiento seco o de Coulomb.

5.7. Vibración libre con amortiguamiento histerético o estructural.

5.8. Vibración torsional.

Tema 6. Vibraciones forzadas de sistemas con un grado de libertad.

6.1. Introducción.

6.2. Ecuación de movimiento.

6.3. Respuesta de un sistema no amortiguado sometido a una fuerza armónica.

6.4. Respuesta de un sistema amortiguado sometido a una fuerza armónica.

6.5. Respuesta de un sistema amortiguado sometido a una fuerza F( t) = F 0e i ω t .

6.6. Vibraciones causadas por movimiento armónico de la base.

6.7. Vibraciones causadas por rotores desequilibrados.

6.8. Desarrollo en series de Fourier.

6.9. Espectro de frecuencia.

Tema 7. Vibraciones transitorias de sistemas con un grado de libertad.

7.1. Introducción.

7.2. Respuesta a funciones elementales.

7.2.1. Función escalón.

7.2.2. Función rampa.

7.2.3. Función exponencial decreciente.

7.2.4. Función impulso.

7.3. Combinación de funciones de fuerza.

7.3.1. Combinación de una función escalón y una función exponencial decreciente.

7.3.2. Combinación de dos funciones exponenciales decrecientes.

7.3.3. Combinación de funciones sucesivas.

7.4. Respuesta a cualquier función: Integral de Duhamel.

7.5. Análisis en frecuencia de la respuesta.

7.6. Espectro de respuesta.

Tema 8. Sistemas de dos grados de libertad.

8.1. Introducción.

8.2. Ecuaciones de movimiento.

8.3. Cálculo de los términos de las matrices del sistema.

8.4. Vibraciones libres de sistemas no amortiguados.

8.5. Acoplamiento de las coordenadas y coordenadas normales.

8.6. Vibraciones libres de sistemas amortiguados.

8.7. Vibraciones forzadas.

8.8. Absorsor dinámico de vibraciones.

BLOQUE TEMÁTICO 3. ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE TENSIONES Y DEFORMACIONES

Tema 9. Técnicas experimentales para el análisis de tensiones y deformaciones.

9.1. Introducción.

9.1.1. Historia del análisis de tensiones.

9.1.2. Tipos de análisis de tensiones.

9.2. Justificación del análisis de tensiones.

9.3. Métodos extensométricos.

9.3.1. Introducción.

9.3.2. Galgas extensométricas.

9.3.3. Extensómetros.

9.4. Métodos ópticos para la medida de deformaciones.

9.4.1. Introducción.

9.4.2. Fundamentos de óptica.

9.4.3. Fotoelasticidad.

9.4.4. Termoelasticidad (TSA).

9.4.5. Interferometría láser.

9.4.6. Correlación Digital de Imágenes (DIC).

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases magistrales
  • M2 - Exposición de teoría y ejemplos generales
  • M5 - Otros
30.0 45.0 75.0 3.0
  • CB6R
  • CB7R
  • CE03
  • CG02
  • CT02
A2R - Clases en pequeño grupo
  • M10MR - Resolución de ejercicios
  • M11MR - Presentaciones/exposiciones
20.0 30.0 50.0 2.0
  • CB6R
  • CB7R
  • CE03
  • CG02
  • CT02
TOTALES: 50.0 75.0 125.0 5.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

La asignatura se desarrollará mediante:

Clases magistrales. Los conceptos básicos de la asignatura se presentaran mediante presentaciones multimedia, exposiciones teóricas, y realización de ejemplos.

Sesiones de prácticas en el laboratorio. Se realizarán varias prácticas con el fin de afianzar los conceptos teóricos de sarrolados en las clases magistrales.

Tutorías colectivas. Esta actividad se organiza en seminarios cortos donde mediante problemas se profundizará en algunos de los temas estudiados en las clases magistrales, y también se resolverán dudas delos alumnos.

Seminarios: Se organizará un seminario alguna de las temáticas afines al contexto en el que se desarrolla la asignatura.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Correcta intervención del estudiante en clase. Observación y notas del profesor. 5.0%
Conceptos teóricos de la materia Dominio del contenido teórico-práctico. Prueba escrita. Es preciso alcanzar una puntuación mínima de 5 puntos sobre 10 para poder aprobar la asignatura. 80.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Correcta resolución de las actividades, casos y prácticas de laboratorio propuestas por el profesor. Memoria de prácticas y entrega de cuestionarios e informes. La asistencia a las sesiones prácticas de laboratorio es obligatoria, adicionalmente es preciso entregar todas las memorias de prácticas en las fechas indicadas por el profesor. La no asistencia a las prácticas o la no entrega de las memorias en las fechas establecidas por el profesor implicará que el estudiante no supere la asignatura. Se valorará positivamente la entrega de actividades propuestas por el profesor. 10.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Prácticas de laboratorio/ordenador Prácticas de laboratorio/ordenador 5.0%
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:

ASISTENCIA Y PARTICIPACIÓN. Se valorará la correcta particpación e intervención activa del estudiante en clase. Peso 5%.

EXAMEN DE TEORÍA. Prueba escrita sobre los contenidos teórico practicos de la asignatura. Es preciso alcanzar una puntuación mínima de 5 puntos sobre 10 para poder aprobar la asignatura. Peso 80%.

PRÁCTICAS Y TRABAJOS. Se valorará la correcta resolución de las prácticas, trabajos y casos propuestos. Para ello se realizará una Memoria de prácticas y entrega de cuestionarios e informes. La asistencia a las sesiones prácticas de laboratorio es obligatoria, adicionalmente es preciso entregar todas las memorias de prácticas en las fechas indicadas por el profesor. La no asistencia a las prácticas o la no entrega de las memorias en las fechas establecidas por el profesor implicará que el estudiante no supere la asignatura. Se valorará positivamente la entrega de actividades propuestas por el profesor. Peso 15%.

Las competencias CB02, CB03, CG02 y CT02 así como los resultados de aprendizaje 3.1 y 3.2 se evaluaran a través del examen final de la asignatura. La competencia CB01 y el resultado de parendizaje 3.3 se evaluarán a través de la entrega de las meorias de prácticas.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Diseño en ingeniería mecánica de Shigley . Edición: -. Autor: Budynas, Richard G.. Editorial: México [etc.] : McGraw-Hill, 2008.  (C. Biblioteca)
  • Diseño en Ingeniería mecánica. Edición: 6ª ed. Autor: Shigley, Joseph Edward. Editorial: Mexico [etc.]: McGraw Hill, 2002  (C. Biblioteca)
  • Mecánica de materiales. Edición: 6ª ed.. Autor: -. Editorial: México ; Madrid : McGraw-Hill Interamericana, 2013  (C. Biblioteca)
  • Vibraciones. Edición: -. Autor: Balachandran, Balakumar. Editorial: México: Thomson International, 2006  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Fatigue of materials. Edición: 2ª ed. Autor: Suresh, S. Editorial: Cambridge : Cambridge University Press, 2004  (C. Biblioteca)
  • Análisis de fatiga en máquinas . Edición: -. Autor: Avilés, Rafael. Editorial: Madrid : Thomson, 2005.  (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. 2005  (C. Biblioteca)
  • Fracture mechanics: fundamentals and applications. Edición: 3rd ed. Autor: Anderson, T.L.. Editorial: Boca Raton: Taylor & Francis, 2005  (C. Biblioteca)
  • Diseño de elementos de máquinas. Edición: 4ª̇ ed.. Autor: Mott, Robert L.. Editorial: Mexico [etc.] : Pearson Educación, 2006  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA

Semana

A1

A2

A3

T.A.

Observaciones

Nº 1:

25 feb -3 mar 2019

5

-

-

7.5

Tema 1

Nº 2:

4 mar -10 mar 2019

5

-

-

7.5

Tema 2

Nº 3:

11 - 17 mar 2019

5

-

-

7.5

Tema 3

Nº 4:

18 - 24 mar 2019

3

2

-

7.5

Tema 4

Práctica bloque 1

Nº 5:
25 - 31 mar 2019

5

-

-

7.5

Temas 4 y 5

Nº 6:
1 - 7 abr 2019

5

-

-

7.5

Temas 5 y 6

Nº 7:
8 - 14 abr 2019

5

-

-

7.5

Temas 6 y 7

Período no docente:

15 - 21 abr 2019

 

 

 

 

 

Nº 8:
22 - 28 abr 2019

3

2

-

7.5

Temas 7 y 8

Nº 9:
29 abr - 5 may 2019

5

-

-

7.5

Temas 8 y 9

Nº 10:
6 - 12 may 2019

3

2

-

7.5

Tema 9

Total

44

6

-

75