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FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AERONÁUTICA

INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS Página 1

INGENIERÍA AERONÁUTICA

MECANISMOS Y ELEMENTOS DE MAQUINAS

SÍLABO

I. DATOS GENERALES

1.1 ASIGNATURA : Mecanismos y Elementos de Maquinas

1.2 CÓDIGO : 3301-33309

1.3 PRE-REQUISITO : 3301-33210, 3301-33301 y 3301-33303

1.4 HORAS SEMANALES : 05

1.4.1 TEORÍA : 03

1.4.2 PRÁCTICA : 02

1.5 N° DE CRÉDITOS : 04

1.6 CICLO : VI

1.7 TIPO DE CURSO : Obligatorio

1.8 DURACIÓN DEL CURSO : 18 Semanas en total

1.9 CURSO REGULAR : 17 Semanas

1.10 EXAMEN SUSTITUTORIO

: 01 Semana

II. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA:

La asignatura de Mecanismos y Elementos de Maquinas es de naturaleza

teórica- práctica y constituye una de las bases para que el alumno tenga el

conocimiento necesario, para su aplicación en la carrera de Ingeniería

Aeronáutica. Brinda al alumno los conceptos necesarios acerca de la

cinemática y dinámica en el campo de los movimientos de los componentes de

máquinas.

En otras palabras, el propósito del curso consiste en orientar y proporcionar al

alumno los conocimientos fundamentales para que pueda hacer investigación

y a la vez, desarrollar sus capacidades intelectuales y creativas.

Es parte fundamental del curso que el alumno se motive desde el comienzo

de la carrera, por medio de la trasmisión de conocimientos y experiencia de la

vida real, para que investigue y se sienta inmerso en el contenido del currículo

y perfil de la carrera, tanto en los aspectos cognitivo y fundamento matemático.

El desarrollo de la asignatura deberá estimular el espíritu crítico acerca de los

problemas presentados en los elementos de maquinas. El alumno de ingeniería

desarrollará su capacidad de análisis y los conocimientos adquiridos

despertaran el interés, para su aplicación durante la carrera profesional.




Al finalizar el curso, el estudiante será capaz de:

Estar en condiciones de determinar y calcular los efectos de las fuerzas y

momentos en los diversos componentes de maquinas.

Emplear los fundamentos de la mecánica de los materiales para llegar a

solucionar los problemas de ingeniería mecánica.

Desarrollar las aptitudes y habilidades en el manejo e interpretación de los

resultados de los cálculos efectuados y poder efectuar un pre

dimensionamiento de los componentes mecánicos.

El curso comprende las siguientes unidades de aprendizaje:

Esfuerzos y fatiga

Árboles y ejes

Cojinetes

Elementos de fijación

Resortes

Cables de acero

Levas

Engranajes cilíndricos

Engranajes helicoidales

Engranajes cónicos

Mecanismos diferenciales

Mecanismos articulados

III. COMPETENCIA

Utiliza los conceptos de estática, de dinámica y de la resistencia de los

materiales hacia el pre dimensionamiento de los componentes de maquinas

haciendo uso de los respectivos diagramas de cuerpo libre así como de los

sistemas de referencia necesarios para su respectivo análisis.

IV. CAPACIDADES

1. Maneja el cálculo de esfuerzos en componentes de estructura de maquinas.

2. Elabora los respectivos diagramas de fuerzas cortantes y momentos

flexionantes en elementos sometidos a diversas cargas.

3. Calcula diámetros de ejes de transmisión de potencia mecánica.

4. Evalúa las fuerzas en los engranajes de diversos tipos.

5. Diseña diagramas de funcionamiento para levas.

6. Selecciona los cojinetes necesarios para el mecanismo planteado.




V. METODOLOGÍA:

Al inicio del curso, el profesor hará la presentación introductoria del mismo y

explicará el sílabo, enfatizando que promoverá la práctica, talleres,

investigación y el diálogo constante con los alumnos para ayudar a que fijen y

profundicen mejor los conceptos, los métodos y conocimientos que vayan

adquiriendo.

Se resaltará la importancia de la participación espontánea de los alumnos en

las clases teóricas y prácticas del curso y que como estudiantes universitarios,

no sólo deben limitarse a conocer lo tratado en clase, sino que deben

investigar sobre los diferentes temas tratados.

En esencia, la asignatura se desarrollará con los siguientes lineamientos

metodológicos:

1. El profesor del curso, en cada clase presentará: el fundamento teórico

de los diferentes temas, siguiendo el orden que se señala en el

programa analítico. Además desarrollará talleres de problemas y propiciará y

estimulará la intervención de los alumnos en la clase. Dejará temas y

trabajos prácticos (problemas) de diferentes niveles de complejidad, para

que los alumnos investiguen y /o desarrollen en grupo o en forma personal.

2. En caso que los alumnos encuentren dificultad para resolver cualquier

problema relacionado con la asignatura, podrán acudir a realizar la

respectiva consulta al profesor responsable de la asignatura.

3. Es requisito, que el alumno en todos los trabajos prácticos (problemas),

monografías, presentaciones, etc. haga uso intensivo de la Tecnología de la

Información. (Ofimática para Ingenieros, Internet, Intranet, Red de la

EAPIA y Correo Electrónico).

VI. EVALUACIÓN:

El Reglamento vigente de la UAP, exige la asistencia obligatoria a clases y

que el profesor pase la lista de asistencia en cada clase que dicta, registrando

las inasistencias, en el registro proporcionado por la Universidad. Los alumnos no

podrán sobrepasar el 30% de inasistencias justificadas a las horas lectivas

teóricas, ni el 20% a las prácticas para tener derecho a evaluación.

Dada la naturaleza del curso respecto a que imparte conocimientos pero

además es de suma importancia la transmisión directa de la experiencia del

profesor y que los alumnos participen activamente en el aula, se reitera que es

de vital importancia la asistencia a clases.

Debe quedar perfectamente entendido que sólo cuando el alumno asiste a




clases, gana el derecho de ser evaluado y que en todo momento estará

presente la normatividad expresada en el Reglamento de la UAP.

La Modalidad de Evaluación será la siguiente:

- Trabajo Académico (TA), El Sistema de Evaluación Permanente de la UAP, contempla las siguientes modalidades de Trabajo Académico: Participación en clase. Prácticas calificadas. Seminarios de discusión. Trabajos de investigación, experimentación u observación. Trabajos de producción. Elaboración de proyectos. Exposiciones. Trabajos de aplicación. Resolución de casos y problemas.

- Examen Parcial (EP), que consiste de una evaluación teórico - práctico de

conocimiento y donde el alumno dará sus respuestas por escrito. - Examen Final (EF), que consiste en la evaluación teórico - práctico de

conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por escrito.

La ponderación de notas que el profesor debe mantener es la siguiente:

Descripción Ponderación Porcentaje

Examen Parcial Peso 3 30%

Examen Final Peso 3 30%

Trabajo Académico Peso 4 40%

- Examen Sustitutorio (ES), que consiste en la evaluación teórico - práctico de conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por escrito.

La nota obtenida en el examen Sustitutorio, reemplazará la nota más baja que el alumno haya obtenido en su Primer examen Parcial o en el Examen Final y de proceder el reemplazo, se recalculará la nueva nota final. Las calificaciones de los exámenes se regirán por el sistema vigesimal. Para aprobar una asignatura se requiere calificación mínima de 11,00 puntos. Al establecer el promedio final, el residuo igual o superior a cinco décimas (0,5) como un punto, deberá ser considerado a favor del alumno.

VII. PROGRAMACION DE UNIDADES TEMÁTICAS

Unidad N° 1: Esfuerzos en elementos de máquinas

Capacidad N° 1: Maneja el cálculo de los esfuerzos en los componentes de

máquinas empleando los métodos de la resistencia de materiales.




Semana N° 01

Contenidos

Conceptual Procedimental Actitudinal

Cargas internas a las que

está expuesto el elemento.

Leyes de estática

elemental.

Fatiga

Resistencia

Factor de Seguridad

Calcula las cargas

internas a las que se halla sujeto el elemento.

Evalúa el elemento utilizando las leyes de estática con fuerzas y momentos.

Participa activamente en

clase

Desarrolla un espíritu

crítico y constructivo.

Muestra interés, disposición y auto gestiona su

aprendizaje.

Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información.

Fuentes de Referencia: Apuntes de clase.

Semana N° 02

Contenidos


Diagrama de momento

flexionante y fuerza cortante.

Circulo de Mohr

Elabora los diagramas de fuerza cortante y de momento flexionante.

Elabora el circulo de Mohr

para esfuerzos y momentos

de Inercia

Participa activamente en clase

Desarrolla un espíritu crítico

y constructivo. Muestra interés,

disposición y auto gestiona su

aprendizaje. Reflexiona sobre la

importancia de los temas realizando preguntas y buscando información.


Unidad N° 2: Árboles y ejes

Capacidad N°2: Maneja el cálculo de ejes y árboles empleando criterios de

secciones criticas, flexión y torsión.

Semana N° 03




Contenidos


Calculo por resistencia

Fórmula da la ASME

Maneja el cálculo por resistencia.

Utiliza la fórmula de

la ASME

Participa activamente en clase.



Muestra interés,

disposición y auto

gestiona su




Semana N° 04

Contenidos


Calculo de ejes por fatiga

Método de Soderberg y de

Goodman

Calculo de ejes para

resistencia a cargas

dinámicas.

Maneja el cálculo de ejes

por fatiga. Maneja el cálculo de ejes

por resistencia.


clase.


crítico y constructivo. Muestra interés,

disposición y auto gestiona su aprendizaje.

Reflexiona sobre la



Unidad N° 3: Cojinetes

Capacidad N° 3: Calcula las condiciones de trabajo de un cojinete

Semana N° 05




Contenidos


Cojinetes de

deslizamiento

Teoría hidrodinámica de

la lubricación

Maneja el principio del cojinete de deslizamiento.

Utiliza las ecuaciones de lubricación hidrodinámica.


clase



disposición y auto

gestiona su




Semana N° 06

Contenidos


Cojinetes de rodadura.

Capacidad de carga

dinámica.

Maneja el principio del

cojinete de Rodadura.

Calcula la capacidad de

Carga Dinámica.


clase



Muestra interés,


Reflexiona sobre la



Unidad N° 4: Elementos de fijación

Capacidad N°4: Calcula elementos que permitan la fijación tales como

resortes, tornillos, remaches y chavetas.

Semana N° 07




Contenidos


Uniones atornilladas

Remaches

Pernos.

Chavetas

Maneja el cálculo de los pernos y tornillos por resistencia y aplastamiento.

Calcula las chavetas que

se requieran para ejes.


clase



disposición y auto

gestiona su aprendizaje. Reflexiona sobre la



Semana N° 08

Continúa el tema anterior

Examen parcial

Semana N° 09

Contenidos


Resortes de torsión y de flexión

Resortes

helicoidales.

Relación entre

carga y

deformación

Calcula las condiciones de trabajo de los resortes.

Evalúa el desempeño de

los resortes helicoidales.

Participa activamente en clase




Reflexiona sobre la



Unidad N° 5: Cables de acero

Capacidad N° 5: Maneja el cálculo de cables de acero para

uso aeronáutico.

Semana N° 10




Contenidos


Cables de Acero para

uso aeronáutico.

Transmisión de movimiento y

esfuerzos por cables.

Maneja el criterio de análisis en cables de acero.

Analiza el estado de esfuerzos en cables de acero.





Reflexiona sobre la



Semana N° 11

Contenidos


Levas de velocidad constante y aceleración constante.

Trazado del diagrama de funcionamiento de una leva.

Maneja los criterios de cinemática en el estudio del funcionamiento de una leva.

Elabora los diagramas de

funcionamiento de una

leva.


clase.






Fuentes de Referencia: Apuntes de clase

Unidad N° 6: Engranajes rectos

Capacidad N° 6: Maneja las herramientas necesarias para el análisis del funcionamiento de los engranajes cilíndricos. Semana N° 12




Contenidos


Dientes rectos

Modulo

Geometría

Sistemas Diferenciales.

Maneja el criterio de

análisis de dientes rectos.

Define el modulo.

Verifica la geometría

correspondiente


clase.







Semana N° 13

Contenidos


Calculo de engranajes

de dientes rectos

Tren de engranajes.

Establece la metodología de cálculo para engranajes de dientes rectos


clase.







Unidad N° 7: Engranajes helicoidales

Capacidad N°7: Maneja las herramientas necesarias para el análisis

del funcionamiento de los engranajes helicoidales.

Semana N° 14




Contenidos


Dientes Helicoidales

Modulo

Geometría

Sistemas Diferenciales

Maneja el criterio de análisis de dientes helicoidales.

Define el modulo.

Verifica la geometría

correspondiente

Participa activamente en clase..




Reflexiona sobre la



Semana N° 15

Contenidos



de dientes helicoidales

Tren de engranajes.

Establece la metodología de cálculo para engranajes de dientes helicoidales.

Participa activamente en los casos prácticos y talleres.

Desarrolla un espíritu crítico y constructivo.

Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje.


Unidad N°8: Engranajes cónicos

Capacidad N° 8: Maneja las herramientas funcionamiento de los engranajes cónicos.

necesarias

para

el

análisis

del

Semana N° 16




Contenidos


Dientes cónicos

Modulo

Geometría


de dientes cónicos.

Tren de engranajes.

Sistemas

diferenciales

Maneja el criterio de análisis de dientes cónicos. Define el modulo.

Verifica la

geometría

correspondiente

Establece la metodología

de calculo para

engranajes de dientes

cónicos




Muestra interés,

disposición y auto

gestiona su




Semana N° 17

• Examen Final

Semana Semana N° 18

• Examen Sustitutorio

VIII. BIBLIOGRAFÍA

Niemann. Elementos de Máquinas

Cosme, H. Elementos de Máquinas

Dobrovolski. Elementos de Máquina

Kimbal y Barr. Construcción de Elementos de Máquinas.

Dubbel. Manual de Constructor de Máquinas.

Ober y Jones Manual Universal de la Técnica Mecánica.

Klingelberg. Libro Auxiliar del Técnico Mecánico.

Faires, V.M. Diseño de Elementos de Máquina. Ed. UTHEA.

Shigley- Mishke. Diseño de Ingeniería Mecánica. Ed. McGraw. HILL

Norton, Robert. L. Diseño de Máquinas. Ed. McGraw. HILL

Pueblo Libre., Marzo del 2015

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