Planificaciones

8706 - MECÁNICA APLICADA

Docente responsable: SCHIAZZANO RAFAEL ALBERTO

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8706 - MECÁNICA APLICADA PLANIFICACIONES Actualización: 1ºC/2018

OBJETIVOSImpartir conocimientos teóricos y prácticos sobre cinemática y dinámica aplicada a elementos de máquinas y mecanismos mecánicos, como así también sobre criterios de dimensionamiento y verificación de los mismos, conforme solicitaciones a las que son expuestos.

CONTENIDOS MÍNIMOS-

PROGRAMA SINTÉTICO1 - Introducción. Tensiones y deformaciones. Teorías de Rotura. 2 - Energía de deformación elástica. Impacto de baja velocidad. Solicitaciones variables. 3 - Transmisiones de potencia por correas. 4 - Arboles y ejes de transmisión. 5 - Transmisiones por engranajes. 6 - Ruedas dentadas helicoidales. Trenes de engranajes ordinarios y planetarios. 7 - Cojinetes de deslizamiento. Cojinetes de rodadura. 8 - Dinámica de los mecanismos. Equilibrio de rotores rígidos. Velocidad crítica de arboles y ejes. Mecanismo articulado biela - manivela. 9 - Vibraciones mecánicas.

PROGRAMA ANALÍTICOUNIDAD 1: Introducción: concepto general de mecanismo y maquinas: Cadenas cinemática. Culpas cinemática. Planteo general del estudio de los mecanismos. Tensiones y deformaciones: Estados de tensión simples y combinados. Criterios generales de dimensionamiento (resistencia, rigidez y durabilidad). Teorías de roturas: de la máxima tensión tangencial y de la máxima energía de distorsión. UNIDAD 2: Dimensionamiento para solicitaciones variables: Impacto: energía de deformación en solicitación axial, de flexión y de torsión. Resistencia. Tensiones y deformaciones din micas. Fatiga de los materiales: límite de resistencia a la fatiga. Resistencia de vida finita. Factores modificatorios del límite de fatiga (concentración de tensiones, acabado superficial, confiabilidad, tamaño, temperatura, otros efectos). Dimensionamiento de piezas fatigadas bajo estados de solicitación simples y combinados. Diagramas de fatiga. UNIDAD 3: Transmisiones flexibles por correas: Relación de transmisión. Resbalamiento. Teoría de Prony. Fuerza transmitida y esfuerzos en los ramales. Correas planas y trapezoidales. Selección tabular. UNIDAD 4: Arboles y ejes de transmisión: Cargas y solicitaciones. Dimensionamiento resistente de ejes flexotorsionados. Normas A.S.M.E.. Tensiones admisibles. Casos particulares de flexión y torsión. Dimensionamiento por rigidez. UNIDAD 5: Transmisión por engranajes: Clasificación. Relación de transmisión. Superficies primitivas. Perfiles conjugados. Ley fundamental del engrane. Perfiles cicloidales y a evolvente. Características geométricas y cinemática: paso, modulo, recta y nulo de presión. Línea, arco, ángulo y duración de engrane. Flanco activo. Sistemas normalizados de dentado. Criterios de dimensionamiento. Flexión y desgaste. Fórmulas A.G.M.A.. Trenes de engranajes ordinarios y planetarios: distintas formas de la relación de transmisión. Relaciones entre cuplas motora y resistente. Fórmula de Willis. Ejemplos de aplicación. UNIDAD 6: Cálculo mecánico de conductores de líneas aéreas: Expresiones de la flecha y la longitud de vano típico. Sobrecargas (peso propio, manguito de hielo y acción del viento). La ecuación de cambio de estado. Análisis para vanos pequeños y grandes respectivamente. Vano crítico. Verificación de la distancia mínima entre el hielo de guardia y los conductores. Tablas de tendido. Conductores no homogéneos. Vano ideal de regulación o ficticio. UNIDAD 7: Cojinetes de deslizamiento: Materiales y lubricantes. Ley de Newton. Viscosidad dinámica y cinemática. Unidades físicas y convencionales prácticas. Lubricación seca, semilíquida y líquida. Presiones hidrodinámicos. Modelo de Petroff. Modelo de Reynolds: soluciones de Sommerfeld y gráficos de Raimondi - Boyd. Coeficiente de fricción y espesor mínimo de película lubricante. Estabilidad de funcionamiento. Potencia perdida por fricción. Rodamientos: descripción de los diversos tipos. Presiones de contacto. Capacidad estática y dinámica. Duración estadística. Carga radial equivalente, constante y variable. Selección tabular. UNIDAD 8: Dinámica de los mecanismos: Equilibrio de rotores. Balanceo est tico y din mico. Ecuaciones vectoriales y cartesianas de equilibrio de rotores con velocidad angular variable que presentan desbalanceo est tico y din mico, respectivamente. Velocidad crítica de ejes: concepto. Cálculo de la velocidad crítica en casos particulares simples. Aplicación del criterio de Rayleigh - Ritz para la determinación de la frecuencia crítica

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de un rotor de n masas desequilibradas. UNIDAD 9: Cálculo mecánico de soportes de líneas de transmisión eléctrica: Acciones actuantes sobre estructura y aisladores. Hipótesis de carga en estructura de suspensión lineal y angular y de retención en tramos rectos y en ángulo. Cálculo de estructuras reticuladas. Cálculo de fundaciones: conceptos básicos de la mecánica de suelos. Criterios usuales para el cálculo de fundaciones soportes de líneas (m‚todos Suizo o de Zulsberger y Francés o de Valensi). UNIDAD 10: Vibraciones mecánicas: Causas y efectos de las vibraciones. Tipos de vibraciones (libres, forzadas y autoexitadas). Amortiguación: viscosa, de Coulomb y sólida. Vibración libre de un sistema de un grado de libertad con amortiguación viscosa. Interpretación de las conclusiones según fuere el factor de amortiguación. Vibración forzada de un sistema de un grado de libertad con y sin amortiguación viscosa. Coeficiente de magnificación. Fuerza transmitida a los soportes. Ejercicios típicos de análisis dinámico de estructuras soportes (m quina sobre estructura soporte elástica, sobre fundación mágica y sobre resortes)

BIBLIOGRAFÍAApuntes de la cátedra C.E.I.- Sigma). Mecanismos B H. Biscardi, CEI- Sigma. Apuntes de Mecanismos O. Falco, E. Lauria CEI. Calculo de elementos de Máquinas A.Vallance V.L. Doughetie. Diseño de Ingenieria Mecanica J. E. Sigley L.D. Mitchell. Proyecto de elementos de Máquinas M. F.Spotts Dinámica de EstructurasH. Fernandez Long, INTI Vibraciones Mecanicas E.H. Lauria. Mecanismos y Dinamicas de Maquinarias H. M.Mabie, F.W. Ocvirk Ed. Limusa, México. Resistencia de Materiales V.I. FEODOSIEV Ed. Mir. Moscú

RÉGIMEN DE CURSADAMetodología de enseñanzaSe utiliza el clásico, que consiste en explicaciones teóricas apoyadas con dibujos y desarrollos en El pizarrón, con participación activa de los alumnos a través de preguntas y respuestas. Las clases prácticas consisten en la explicación de los trabajos a realizar, la elaboración de los mismos con la asistencia del docente a cargo del curso, según requiera el alumno, y luego su corrección.

Modalidad de Evaluación Parcial-Para la aceptación de los Trabajos Prácticos se realizan preguntas acerca de los mismos en El momento de su aprobación. -Para evaluar los conocimientos se toman dos (2) Evaluaciones Parciales, preferentemente teórico-prácticas durante la cursada, de acuerdo a lo dispuesto por la Secretaría de Gestión Pedagógica. -La aprobación final de la materia será mediante una (1) Evaluación Integradora a realizarse en los períodos a tal fin después de la cursad. -La Evaluación Integradora apunta a contenidos de naturaleza integradora conceptual y será preferentemente escrita. -La nota definitiva de aprobación de la materia tendrá en cuenta la nota de la Evaluación Integradora, contemplando las calificaciones de los parciales, la participación en las clases teóricas y la calidad de los trabajos prácticos realizados.

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CALENDARIO DE CLASES

Semana Temas deteoría

Resoluciónde problemas

Laboratorio Otro tipo Fecha entregaInforme TP

Bibliografíabásica

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<1>05/03 al 10/03

Repasoestado detensiones

repaso estado de tensiones

resolución ejemplo Diseño de Maquinaria "Shigley"

<2> 12/03 al 17/03

transmisión de potencia mecánica

transmisión de potencia mecánica

Ejemplos Enunciado T.P. "Arboles de Transmisión"

La misma Biblio- grafía durante todo el curso

<3> 19/03 al 24/03

Teoría derotura (1ºparte)

Teorema deprony aplicación teore ma de Prony

Resolución pro- gresiva del T.P

<4> 26/03 al 31/03

Teoria derotura (2ºparte)

teoria de rotura

aplicación teoria de rotura

idem

<5> 02/04 al 07/04

solicitación sobre ejes yarboles

solicitación sobre ejes y arboles

traza de diagramas de caracteristicas

idem

<6> 09/04 al 14/04

determinacióndiámetro deejes arboles

determinación diámetro de ejes arboles

aplicación formula del a.S.M.E.

idem

<7> 16/04 al 21/04

Criterioperfilado deun arbol deTransmisión

Criterio perfila do de un arbol de Transmisión

Aplicación delcriterio deperfilado delárbol

idem

<8> 23/04 al 28/04

Selección derodamientos

Selección de ro- damientos

Selección derodamiento concatalogocomercial

idem

<9> 30/04 al 05/05

Fatigaenunciado ydescripción,concentracion de tensiones.Formula deMarin.Fatigavida finita y vida infinita

Fatiga enunciado y des- cripción

Casos generales de Fatigaejemplos.

idem

<10> 07/05 al 12/05

Consultas 1er Parcial

idem

<11> 14/05 al 19/05

Fatiga vidafinita y vidainfinita

Fatiga vida finita y vida infinita

Uso del diagrama de Soderberg

finaliza explica ción T.P."Arboles"

<12> 21/05 al 26/05

TransmisiónporEngranajes.Feriado 25/5

Sistemas de transmisión por engranajes

Revisión T.P. "Arboles de transmisión"

<13> 28/05 al 02/06

Engranajesde dientesrectos.Trenes deengranajes

Trenes de engranajes

Resolución ejem plos trenes de engranajes

T.P. "Trenes de Engranajes"

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Semana Temas deteoría

Resoluciónde problemas

Laboratorio Otro tipo Fecha entregaInforme TP

Bibliografíabásica

<14> 04/06 al 09/06

Consultas !er Recuperatorio1 er Parcial - 2doParcial

<15> 11/06 al 16/06

Mecanismo ymaquinas -Definiciones.Evaluación

Firma de T.P.

<16> 18/06 al 23/06

Levas Entregaevaluación y firma

Firma de T.P.

CALENDARIO DE EVALUACIONES

Evaluación Parcial

Oportunidad Semana Fecha Hora Aula

Otras observaciones

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1º 10

2º 14

3º 16

4º

La materia se desarrolla en 5 (cinco) cursos teórico-prácticos (miércoles 15/18 hs, jueves 10/13 hs, jueves 19/22 hs 2 cursos, sábado 10/13 hs, ) con clase teórica independiente semanales , aquí se expone únicamente las fechas correspondientes en cada semana a uno de dichos cursos teórico-prácticos(Jueves noche). La cursada se desarrolla con 3 (tres) evaluaciones (2 teórico- prácticas y una de ejecución de T.P.s). La 1er evaluación teórico- práctica y la de ejecución de T.P.s son de aprobación obligatoria con 2 (dos) oportunidades cada uno para aprobar cursada.