Universidad Pública de Navarra



EnglishEuskara | Año Académico: 2018/2019 | Otros años:  2017/2018  |  2016/2017  |  2015/2016  |  2014/2015 
Graduado o Graduada en Ingeniería en Tecnologías Industriales por la Universidad Pública de Navarra
Código: 242606 Asignatura: CÁLCULO, ENSAYO Y DISEÑO DE MÁQUINAS
Créditos: 6 Tipo: Optativa Curso: 3 Periodo: 2º S
Departamento: Ingeniería
Profesores
AGINAGA GARCIA, JOKIN (Resp)

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Ingeniería Mecánica y de Materiales

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Descriptores

La asignatura introduce al estudiante de forma avanzada en los métodos de cálculo de componentes de máquinas bajo cargas estáticas y dinámicas. Dentro de las cargas dinámicas se incide en aquellos aspectos que influyen en la vida a fatiga de los componentes. Se incluyen también procedimientos de cálculo para pasar de carga variable en el tiempo a cargas cíclicas. En la segunda parte de la asignatura se realiza el cálculo de elementos comunes como cojinetes, engranajes, tornillos.

 

Palabras Clave:Análisis de tensiones. Caracterización de materiales mediante ensayos. Cargas estáticas. Cargas variables (fatiga). Criterios de fallo. Diseño por resistencia estática/a fatiga. Cálculo por Elementos Finitos. Cálculo de elementos de máquinas: Cálculo de engranajes. Uniones atornilladas. Cojinetes de rodadura. Cojinetes de lubricación.

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Competencias genéricas

CB2 - 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.

CB3 - 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.

CG1 - Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería mecánica que tengan por objeto la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización.

CG2 - Capacidad para la dirección de las actividades objeto de los proyectos de ingeniería descritos en el epígrafe anterior.

CG3 - Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

CG4 - Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial.

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Competencias específicas

CM1: Poseer los conocimientos y las capacidades para el cálculo, diseño y ensayo de máquinas.

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Resultados aprendizaje

R1. Plantear sistemas y realizar proyectos complejos sobre elementos y máquinas mecánicas.

R2. Adquirir conocimiento en diseño mecánico que le capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y le dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

R3. Expresar y comunicar ideas y sistemas relacionados con elementos mecánicos de máquinas y su diseño.

R4. Dominar los cálculos resistentes de elementos mecánicos de máquinas, incluyendo fenómenos de fatiga y obtención de cargas.

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Metodología

Metodología - Actividad
Horas Presenciales
Horas no presenciales
A-1 Clases expositivas/participativas
40
 
A-2 Prácticas
10
 
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos
 
 
A-4 Elaboración de trabajo
 2
15
A-5 Lecturas de material
 
10
A-6 Estudio individual
 
60
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación
8
 
A-8 Tutorías individuales
 
 5
 
 
 
Total
60
90

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Relación actividades formativas-competencias

Competencia
Actividad formativa
CG1
A-1, A-2, A-4, A-5
CG2
A-1, A-2, A-4, A-5
CG3
A-1, A-2, A-4, A-5
CG4
A-1, A-2, A-4, A-5
CM1
A-1, A-2, A-4, A-5, A-6, A-8
CB2,CB3
A-4

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Idiomas

El idioma de impartición es el castellano. Si bien se dispone de una colección de apuntes y de presentaciones en dicho idioma elaborados para la asignatura y a disposición de los estudiantes en el sitio del aulario virtual (Mi Aulario) dedicado a la asignatura, la bibliografía de referencia está editada esencialmente en inglés.

 

De manera adicional esta asignatura se imparte en Inglés y Euskera

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Evaluación

 

Resultado de aprendizaje Sistema de evaluación Peso (%) Carácter recuperable
 R2 R3 R4  Examen teórico-práctico.

2 Pruebas parciales durante el curso.

  Unidad Didáctica I: 4,5 puntos

  Unidad Didáctica II: 3 puntos

Nota mínima:5 sobre 10 en cada Unidad Didáctica para liberar parcial

 75  SI
R1 R2 R3 R4  
Prácticas: 1 punto (obligatorio asistir a 4 de 5).
 10  NO
R1 R2 R3 R4 Trabajo obligatorio: 1.5 puntos  15  NO

 

  • Para superar la asignatura es imprescindible aprobar los exámenes de cada unidad didáctica de manera independiente, asistir a un mínimo de 4 prácticas sobre 5 y que la media ponderada de todos los elementos de evaluación (exámenes, prácticas y trabajo) sea igual o superior a 5 sobre 10.
  • En caso de no superar los exámenes de las unidades didácticas I o II habrá un examen de recuperación en el que solo hay que realizar la parte correspondiente a la unidad didactica suspendida.
  • En caso de no superar cada una de las dos unidades didacticas después del examen de recuperación, la nota en acta será la media ponderada de los exámenes parciales (no se tendrá en cuenta la nota del trabajo o prácticas para la nota media). En caso de que dicha media sea superior a 5 se calificará con el suspenso más alto (4.9).

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Contenidos

Fundamentos del diseño mecánico, propiedades mecánicas de los materiales, consideraciones estáticas y dinámicas en el diseño mecánico, fatiga, cálculo y selección de rodamientos, cálculo de uniones atornilladas, cálculo de engranajes, cojinetes de lubricación.

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Temario

Unidad Didáctica I: Fundamentos del Diseño de Máquinas

 

TEMA 1. Fundamentos del diseño mecánico

Capítulo 1. Introducción. Fases del diseño. Factores de seguridad.

Capítulo 2. Análisis de tensiones. Solicitaciones (Tracción, Flexión, Torsión). Círculo de Mohr

 

TEMA 2. Materiales

Capítulo 3. Propiedades mecánicas de los materiales. Ensayo de Tracción

Capítulo 4. Identificación Modos de Fallo. Aspectos Macroscópicos

 

TEMA 3. Consideraciones estáticas en el diseño mecánico

Capítulo 5. Diseño por resistencia estática. Materiales Dúctiles

Capitulo 6. Diseño por resistencia estática. Materiales Frágiles

 

TEMA 4. Consideraciones dinámicas en el diseño mecánico

Capítulo 7. Diseño por resistencia a la fatiga. Teorías de Fatiga. Estadios. Resistencia a la fatiga. Límite Resistencia Fatiga

Capítulo 8. Diseño por resistencia a la fatiga. Factores Modificativos. Curvas S-N Distintos tipos esfuerzo

Capítulo 9. Diseño por resistencia a la fatiga frente a cargas fluctuantes

Capítulo 10. Daño acumulado por fatiga. Regla Miner.

Capítulo 11. Esfuerzos Combinados: Fatiga multiaxial.

 

Unidad Didáctica II: Elementos de Unión y de transmisión

 

TEMA 5. Cojinetes de rodadura

Capítulo 12. Rodamientos

Capítulo 13. Selección de rodamientos

 

TEMA 6. Elementos de unión

Capítulo 14. Uniones no permanentes. Tornillos (tipo, precarga) Remaches

 

TEMA 7. Cálculo de engranajes cilíndricos

Capítulo 15. Ecuación Lewis. Factores de influencia AGMA

Capítulo 16. Cálculo AGMA

 

TEMA 8. Lubricación

Capítulo 17. Generalidades sobre lubricación. Cojinetes de lubricación

 

Prácticas

Elementos Finitos I. Fundamentos Ansys

Elementos Finitos II. Cálculo Kt

Elementos Finitos III. Cálculo Estático

Elementos Finitos IV. Cálculo Fatiga

Análisis Piezas Falladas

 

Ejercicio Práctico

Diseño elemento mecánico

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que su profesor ha solicitado a la Biblioteca.


Bibliografía Básica

Diseño en Ingeniería Mecánica, J.E. Shigley, ed. McGraw-Hill. (5ª edición, 4ª en castellano).

Mechanical Engineering Design, Shigley, J.E., Mischke, C.R., McGraw-Hill, Sixth Edition, 2001.

 

Bibliografia Complementaria

Tecnología de Máquinas. Tomo I: Fundamentos ¿ Ejes, Acoplamientos y Apoyos, J.I. Predrero, Unidades Didácticas, UNED, Madrid, 2005.

Fundamentals of Machine Component Design, Juvinall, R.C. , Wiley, 3rd. edition, 2000.

Métodos de Cálculo de Fatiga para Ingeniería, Avilés R., Editorial Paraninfo, 2015.

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Lugar de impartición

Campus Arrosadia

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