Fichas de asignaturas 2007-08
CÓDIGO | NOMBRE | |
Asignatura | 610027 | MECÁNICA TÉCNICA |
Titulación | 0610 | INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL, ESPECIALIDAD EN QUÍMICA INDUSTRIAL |
Departamento | C120 | INGENIERIA INDUSTRIAL E INGENIERIA CIVIL |
Curso | 2 | |
Duración (A: Anual, 1Q/2Q) | 1Q | |
Créditos ECTS | 5 |
Créditos Teóricos | 4 | Créditos Prácticos | 2 | Tipo | Obligatoria |
INSTRUMENTALES: Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organización y planificación. Resolución de problemas. Capacidad de gestión de la información. Toma de decisiones. PERSONALES: Trabajo en equipo. Habilidades en las relaciones interpersonales. Racionamiento crítico. SISTEMICAS: Aprendizaje autónomo. Creatividad.
Cognitivas(Saber):
Tema 1. Equilibrio del cuerpo rígido. - Representar vectorialmente y gráficamente cualquier fuerza o sistema de fuerzas en el plano y en el espacio. - Manejo de diferentes unidades de fuerza según sistema empleado. - Conocer los diferentes tipos de fuerzas según criterio de clasificación - Conocer y aplicar Principio de transmisibilidad. - Concepto de sólido rígido. - Obtener coordenadas y ángulos directores de una fuerza. - Sumar fuerzas analítica o gráficamente. - Tener concepto, y saber hallar el momento de una fuerza respecto a un punto cualquiera del plano o espacio mediante varias formas (entre ellas Teorema de varignon). Saber las condiciones que anulan dicho momento. - Tener concepto, y saber hallar el momento de una fuerza respecto a un eje cualquiera del plano o espacio mediante varias formas (entre ellas como la proyección de momento respecto a un punto del eje). Saber las condiciones que anulan dicho momento. - Tener concepto de "par de fuerzas", conocer sus propiedades. - Saber simplificar un sistema plano de fuerzas y conocer sus propiedades. - Saber simplificar un sistema espacial de fuerzas y conocer sus propiedades. - Saber asociar cada uno de los objetivos anteriores con aplicaciones reales. - Tener claro concepto de equilibrio y su relación con la aceleración y los sistemas inerciales. - Conocer y entender los tipos de soportes y anclajes y sus correspondientes reacciones, tanto en el plano como en el espacio. - Saber obtener el diagrama de cuerpo libre de cualquier cuerpo o parte de éste. - Conocer las diferentes categorías de equilibrio según las características del sistema de cargas actuante, tanto en el plano como en el espacio. - Conocer y aplicar las condiciones (de diferentes formas) necesarias para que un cuerpo esté en equilibrio, en el plano o en el espacio. En definitiva saber resolver un problema general de equilibrio isoestático. - Saber ligar un cuerpo al plano, teniendo claro para ello los conceptos de ligadura parcial o impropia. - Saber diferenciar entre problemas de equilibrio hiperestático e isostático, y su relación con el objetivo anterior. - Saber resolver problemas de equilibrio en el plano gráficamente empleando el polígono de fuerzas. - Diferenciar entre armaduras, entramados y máquinas, y saber resolver problemas relacionados con el equilibrio estático de los mismos. - Saber asociar cada uno de los objetivos anteriores con aplicaciones reales. Tema 2. Análisis de Estructuras. - Diferenciar entre armadura, entramado y máquina. - Conocer las funciones, características principales y tipología fundamental que presentan las armaduras. - Saber calcular las tensiones en los miembros de una armadura plana isostática mediante el Método de los Nudos y el Método de las Secciones. Asimismo, conocer las hipótesis empleadas en dicho cálculo. - Saber identificar los miembros de una armadura que no trabajan. - Saber calcular las reacciones externas e internas en los miembros de un entramado. - Saber aplicar los objetivos anteriores a la resolución de problemas reales. - Saber asociar cada uno de los objetivos anteriores con aplicaciones reales. A continuación se muestran los temas y los objetivos correspondientes a cada uno. Tema 3. Tensiones y deformaciones. Carga axial. - Entender los conceptos de esfuerzo y tensión, así como su diferencia, tipología, y características. - Saber interpretar y realizar diagramas de esfuerzos y tensiones de cualquier tipo. - Entender y aplicar convenientemente la Ley de Hooke. - Saber interpretar el Diagrama de Tracción de un material sometido a carga axial. - Conocer las características y propiedades de los materiales más empleados en los diseños constructivos. - Entender y aplicar la relación entre coeficiente de seguridad, tensión admisible y tensión de trabajo. - Conocer los efectos que sobre las tensiones y deformaciones tienen la concentración de esfuerzos, el peso propio y las variaciones de temperatura. - Saber identificar un problema hiperestático y resolverlo adecuadamente (de grado uno). - Entender el concepto de tensión cortante y su relación con las secciones de corte inclinadas. - Saber realizar e interpretar el Círculo de Mohr para un estado de tensiones determinado, ya sea monoaxial o biaxial. - Entender el concepto de tensiones principales y su aplicación. - Comprender el concepto de tensión cortante pura y sus características. - Saber realizar en cálculo básico de un depósito. - Aplicar los objetivos anteriores a la resolución de problemas reales de carácter fundamental. Tema 4. Flexión. - Saber manejar las cargas distribuidas adecuadamente según su naturaleza. - Tener claro los conceptos de esfuerzo cortante y momento flector y la relación entre ellos. - Saber calcular los diagramas de solicitaciones de las vigas isostáticas más comunes, sometidas a un determinado tipo de cargas. - Entender el concepto de elástica y saber aproximarla gráficamente. No profundizaremos en su cálculo. - Conocer y saber aplicar la Teoría de Navier y comprender su desarrollo a partir de la hipótesis del mismo nombre. - Saber dimensionar una viga para que soporte un determinado estado de carga estática ya sea por el Método de Navier, o por el Método de la Flecha Máxima. En su caso empleando las tablas de perfiles constructivos. - Saber aplicar los objetivos anteriores a la resolución de casos reales. - Aplicar los objetivos anteriores a la resolución de problemas reales de carácter fundamental. Tema 5. Flexión Compuesta. Pandeo. - Conocer la flexión acompañada con tracción o compresión, y la distribución de tensiones total que conlleva. - Saber dimensionar una viga sometida a flexión acompañada de tracción. - Tener claro el concepto de pandeo y su importancia en el diseño de columnas que trabajan a compresión. - Saber dimensionar una columna a pandeo por el Método de Euler o por el Método de los coeficientes "w". - Saber aplicar los objetivos anteriores a la resolución de casos reales. Tema 6. Torsión. Comprender la Teoría Elemental de la Torsión, con todos los parámetros que intervienen en la misma (ángulos, tensiones, etc.) - Entender la relación entre tensión cortante y momento torsor (valor, localización, distribución, etc.) - Saber calcular un árbol de transmisión ya sea macizo o hueco, sometido a torsión pura o a flexotorsión. - Aplicar los objetivos anteriores a la resolución de problemas reales de carácter fundamental. Tema 7. Métodos de unión. - Entender el fenómeno de la soldadura y sus características principales, así como las ventajas e inconvenientes respecto a otros métodos de unión. - Saber calcular una unión soldada. - Comprender las solicitaciones producidas en una junta que trabaja a torsión y flexión. - Conocer la soldadura de aleación. - Conocer otro tipos de métodos de unión como el pegado, las uniones roscadas, los remaches, etc., sus características, y cuando conviene emplear cada tipo. Tema 8. Introducción a las máquinas y mecanismos. Conocer las diferencias principales entre mecanismos y máquinas. Conocer las principales características y propiedades de los mecanismos y máquinas de carácter fundamental. - Saber realizar un análisis topológico para un mecanismo básico determinado. - Adquirir conocimientos generales necesarios para la resolución de problemas relacionados con los mecanismos y las máquinas. -Conocer y aplicar las ecuaciones básicas de potencia a la resolución de problemas. - Saber aplicar los objetivos anteriores a la resolución de casos reales. Tema 9. Motores, bombas y compresores. Conocer los distintos tipos de motores de combustión y sus características principales. - Saber interpretar las diversas curvas de potencia y pares de los motores en general. - Conocer las diferentes aplicaciones de los motores, y su selección. - Conocer los distintos tipos de bombas y sus características principales. - Conocer la tipología de compresores existentes en el mercado y sus principales aplicaciones. - Conocer las diferentes aplicaciones de los bombas y compresores, y su selección. - Saber aplicar los objetivos anteriores a la resolución de casos reales. Tema 10. Transmisión de Potencia. - Tener claro los conceptos de trabajo, par, potencia, rendimiento dentro de una transmisión así como la relación entre los mismos. - Conocer los tipos principales de transmisiones mecánicas, así como sus características principales, ventajas e inconvenientes, de cara a su cálculo y diseño. - Saber calcular una transmisión por correas mediante el empleo de catálogos. - Conocer los principales elementos de máquinas protagonistas en la transmisión de potencia, así como su función y características, de cara al diseño y/o a su selección. - Conocer los aspectos básicos a considerar en el diseño de máquinas. - Conocer los tipos principales de frenos y embragues, así como sus características y ventajas e inconvenientes, de cara al diseño de los mismos. - Conocer otros tipos de elementos de máquinas de importancia en la ingeniería: levas, seguidores, ejes, etc. - Aplicar los objetivos anteriores a la resolución de problemas reales de carácter fundamental.
Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):
Utilizar y valorar adecuadamente las ciencias físicas, las matemáticas y el dibujo técnico, en su aplicación para la resolución de problemas de cinemática y dinámica de mecanismos. Establecer con precisión modelos y esquemas del sistema real, aplicando los principios de la Mecánica e incorporando las hipótesis físicas para la resolución de problemas. Seleccionar las herramientas y métodos más adecuados en cada caso para la resolución del problema. Desarrollar la habilidad para obtener y manejar documentación, considerando la capacidad de organización, de tratamiento (síntesis), de presentación, y de almacenamiento. Fomentar la habilidad para utilizar convenientemente herramientas informáticas de interés para la resolución de problemas de mecánica en general. Hacer uso de las nuevas tecnologías en beneficio del aprovechamiento de la asignatura (entorno virtual) y del autoaprendizaje. Utilizar y explotar Internet para documentarse sobre una determinada materia. Interpretar y justificar adecuadamente las soluciones obtenidas en la resolución de problemas mecánica en general.
Actitudinales:
Fomentar la habilidad para trabajar en equipo, y exponer (comunicar) y defender un producto/servicio o idea. Apreciar la importancia de representar el trabajo propio desarrollado de forma clara, concisa y breve, con una distribución limpia y ordenada. Valorar los beneficios de la colaboración interpersonal. Fomentar la capacidad de trabajo personal. Tomar conciencia de la necesidad de aprender y seguir formándose a lo largo de la vida. Desarrollar la creatividad. Desarrollar el espíritu crítico. Compromiso ético y democrático, reflejo del desarrollo de la asignatura. Apreciar la utilidad de la formación técnica en Ingeniería Mecánica para el ingeniero Técnico Industrial en Química Industrial.
Los objetivos generales de la asignatura están enfocados al desarrollo de las habilidades, destrezas y capacidades propias del ingeniero; regogidas en las Competencias Espefícicas descritas anteriormente.
Bloque I ESTÁTICA Tema 1. Equilibrio del cuerpo rígido. Tema 2. Análisis de estructuras. Bloque II RESISTENCIA DE MATERIALES Tema 3 Esfuerzos y tensiones. Carga axial. Tema 4. Flexión. Cálculo de vigas. Tema 5 Flexión compuesta. Pandeo. Tema 6. Torsión. Cálculo de ejes. Tema 7. Métodos de unión. Bloque III MÁQUINAS Tema 8. Introducción a las máquinas y mecanismos. Tema 9. Motores, bombas y compresores. Tema 10. Transmisión de potencia. Programa desarrollado Tema 1. EQUILIBRIO DEL CUERPO RÍGIDO 1.1 Fuerza, conceptos principales. 1.2 Momentos de fuerza 1.3 Sistemas fuerza y su simplificación. 1.4 Ecuaciones de equilibrio. 1.5 Tipos de reacciones y otras fuerzas. 1.6 Diagramas de cuerpo libre. 1.7 Equilibrio en dos dimensiones. 1.8 Equilibrio en tres dimensiones. Tema 2. ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS. 2.1 Estructuras articuladas planas. 2.2 Cargas soportadas y esfuerzos en las barras. 2.3 Método de los nudos. 2.4 Método de las secciones. 2.5 Entramados planos. BLOQUE II Tema 3. ESFUERZOS Y TENSIONES. CARGA AXIAL. 3.1 Fuerzas internas en elementos. Tipos de esfuerzos. Diagramas de esfuerzos. Tensiones generadas. 3.2 Tracción y compresión. Ley de Hooke. 3.3 Ensayo de tracción. Tensiones de trabajo. 3.4 Tensión cortante. Tensión en secciones oblicuas. 3.5 Carga multiaxial. Círculos de Mohr. 3.6 Factores varios. Cargas repetidas, fatiga. Efectos del peso propio. Tensiones térmicas. Concentración de esfuerzos. 3.7 Cálculo de depósitos a presión. Tema 4. FLEXIÓN. CÁLCULO DE VIGAS 4.1 Tipos de vigas. 4.2 Cargas distribuidas en vigas. 4.3 Rigidez geométrica: momento de inercia de áreas. 4.4 Momentos de inercia de vigas compuestas. Ejes principales. 4.5 Momento flector y esfuerzo cortante. 4.6 Relación entre flector y cortante en vigas. 4.7 Diagramas de cortante y flector. 4.8 Flexión pura en vigas. Teoría de Navier. 4.9 Deformaciones. Ecuación de la elástica. Tema 5. FLEXIÓN COMPUESTA. PANDEO 5.1 Flexión combinada con tracción o compresión. 5.2 Carga excéntrica en columnas rígidas. 5.3 Cálculo elemental de cimientos. 5.4 Pandeo. Carga crítica de Euler. Tema 6. TORSIÓN. CÁLCULO DE EJES. 6.1 Teoría elemental de la torsión en ejes circulares. 6.2 Tensiones en la torsión. 6.3 Cálculo de ejes sometidos a torsión simple. 6.4 Torsión acompañada de flexión en ejes. Tema 7. MÉTODOS DE UNIÓN. 11.1 Soldadura. Definiciones. 11.2 Cálculo de uniones soldadas. 11.3 Torsión y flexión en juntas soldadas. 11.4 Soldadura de aleación. 11.5 Pegado. 11.6 Uniones roscadas. 11.7 Remaches. BLOQUE III. MÁQUINAS. TEMA 8. INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS Y MECANISMOS. 8.1. Introducción a las máquinas. 8.2. Análisis topológico de mecanismos. 8.3. Exposición general de mecanismos. 8.4. Ecuaciones básicas de potencia. TEMA 9. MOTORES, BOMBAS Y COMPRESORES. 9.1. Motores de combustión. 9.2. Motores eléctricos. 9.3. Motores neumáticos. 9.4. Bombas. 9.5. Compresores. Tema 10. TRANSMISIONES DE POTENCIA. 10.1. Engranajes. 10.2. Correas. 10.3. Frenos y embragues. 10.4. Otros elementos.
a) Resolución de problemas. b)Prácticas por ordenador. c)Prácticas de laboratorio. d)Otras actividades prácticas del tipo: asistencia a seminarios sobre ingeniería mecánica, comentarios de artículos científico-técnicos en lengua extranjera, y participación en Campus Virtual.
Los tes bloques que forman la asignatura centrarán la metodología por una parte en la exposición magistral por parte del profesorado, enfocada a la participación activa del alumnado a través del debate, la crítica y la reflexión. Y por otra en la realización de actividades prácticas en grupo dirigidas a la consolidación del contenido teórico y al desarrollo de habilidades, destrezas y competencias. Como complemento al desarrollo presencial de la asignatura, el alumnado dispondrá de un entorno web en Campus Virtual donde dispondrá de toda la documentación relevante para el desarrollo de la asignatura (aspectos organizativos, apuntes, guías de prácticas, calificaciones, tutorías, foros, etc).
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Para aprobar la asignatura será necesario superar: a) Las actividades prácticas, todas de carácter obligatorio. La memoria de cada una de ellas será el documento a evaluar que refleje el aprovechamiento obtenido por el grupo. En su caso se valorará la exposición y defensa de la actividad desarrollada. b)Una prueba que al ser evaluada refleje el aprovechamiento académico obtenido en la misma. El documento base oficial para dicha evaluación será el examen, que podrá ser parcial o final, y escrito u oral (éste último a petición justificada del alumno). c) Véase Nota Final. Actividades Prácticas Cada actividad práctica conlleva la realización y entrega al profesor de una memoria convenientemente encuadernada, y en el plazo establecido por el profesor. La entrega de la actividad fuera de plazo, carecerá de validez alguna (salvo causa mayor justificada con documentos originales) suponiendo el suspenso de la actividad. Se recuerda al alumno que uno de los requisitos principales a valorar en la realización de cada actividad es la organización del trabajo y el tiempo empleado para la resolución. Exámenes Para la presentación a los exámenes se exigirá la identificación del alumno mediante DNI o pasaporte, para garantizar el correspondiente control de asistencia. El examen deberá incluir además de los apellidos y nombre del alumno, su número de DNI y firma personal. El formato de examen estándar, tanto para parciales como para finales, se compone de dos partes: a) Parte teórica, compuesta de 5 a 10 cuestiones cortas conceptuales a responder con brevedad, o de tipo test. Supondrá entre el 30 y 50% de la calificación. b) Parte práctica, compuesta por 2 ó 3 problemas a resolver. Supondrá entre el 50 y 70% de la calificación. Para esta parte se permitirá al alumno utilizar un único fóleo formato A4 por examen (de ninguna manera más de uno, aunque el alumno se examine de dos parciales), donde podrá apuntar el contenido que desee, y que se entregará con el mismo. Todos los exámenes, se entregarán grapados con el número adecuado de hojas para la resolución de las cuestiones y ejercicios planteados. Habrá un total de hojas numeradas que el profesor comentará al principio del examen, debiendo el alumno comprobar que coincide con el suyo. Como borrador de cálculo el alumno podrá utilizar en su caso parte del formato A4 comentado en el párrafo anterior b), y la escritura con lápiz y goma. La manipulación de las hojas por parte del alumno (arranque de una hoja, quitar la grapa, etc.) dará lugar a su suspensión sin calificación. Exámenes Parciales Debido al elevado número de temas y contenido a tratar en esta asignatura, se ofrece al alumno la posibilidad de superar la asignatura por exámenes parciales, a realizar a la conclusión de cada bloque. Los parciales superados durante el curso se guardarán hasta la convocatoria final de Febrero. En cada uno de los tres bloques, para realizar media entre el parcial y el resto de actividades, será necesario obtener al menos en cada caso la puntuación de 4,5. Examen Final La asignatura se puede aprobar acudiendo directamente a la convocatoria final de Febrero y/o Septiembre (o convocatoria extraordinaria). Este examen final se compondrá de tres exámenes equivalentes a los exámenes parciales comentados anteriormente. Los exámenes parciales superados no tendrán que realizarse en esta convocatoria a no ser que el alumno desee subir nota, en tal caso prevalecerá la última nota obtenida. Calificaciones La tabla siguiente muestra esquemáticamente la ponderación de cada uno de los bloques de la asignatura. Parte I Parte II Parte II Examen parcial o final 40% 40% 40% Actividades prácticas 40% 40% 40% Participación 20% 20% 20% Total 100% 100% 100% Peso calif. final 20% 50% 30% En la tabla se aprecia que la nota final de la asignatura dependerá de las calificaciones de los tres bloques ponderados en proporción a su carga lectiva. Será necesario haber superado cada uno de los tres bloques de manera individual para obtener la nota media final y su correspondiente calificación. El resultado de los presentados será: Suspenso, Aprobado, Notable, o Sobresaliente según normativa vigente. Los alumnos no presentados figurarán como tales.
Material básico - Estática para Ingenieros. Textos Básicos Universitarios (2004). Servicios de Publicaciones de la UCA. Martín, R. Illana, A. Este texto está basado en las transparencias de clase utilizadas por el profesorado en los últimos cuatro curso académicos. Es muy útil para afrontar los temas 1 y 2. - Apuntes de Elasticidad y Resistencia de Materiales para Ingenieros Técnicos. Textos Básicos Universitarios (2003). Servicios de Publicaciones de la UCA. Martín, R. Illana, A. Este texto está basado en las transparencias de clase utilizadas por el profesorado en los últimos cuatro curso académicos. Es muy útil para afrontar los temas 3, 4, 5 y 6. - Fundamentos de Mecanismos y Máquinas para Ingeniero. Editorial McGraw-Hill. Calero, R. Carta, J.A. El capítulo décimo de este texto es muy adecuado para estudiar el tema 10. - Tecnología de los Circuitos Hidráulicos. Editorial Ediciones CEAC. De Groote, J.P. Sirve para el estudio del tema 9 de la asignatura a nivel muy general. - Mecánica Técnica. Escuela Politécnica de Algeciras. Sánchez, E. Sirve para prácticamente todos los temas de la asignatura a nivel muy general. Se encuentra agotada su venta, pero hay bastantes ejemplares en biblioteca. - Apuntes y Exámenes de convocatorias anteriores. Se facilitan junto a otra documentación de interés para la asignatura en el entorno de Campus Virtual / Moodel. Textos de consulta - Mecánica Vectorial para Ingenieros. Estática (vol I) y Dinámica (vol II). Ed. McGraw-Hill. Beer y Johnston Texto clásico en la docencia de la Mecánica. Sirve para realizar consultas sobre los dos primeros bloques de la asignatura. - Mecánica de Materiales. Ed. McGraw-Hill. Beer y Johnston. Este libro es muy adecuado para consultas relacionadas con el bloque II. Su elevado nivel para los objetivos de la asignatura hace que se recomiende un uso prudente por parte del alumno, solo para consultas. - Mecánica para Ingenieros (Dos tomos: Estática y Dinámica). Ed. McGraw-Hill. Meriam y Kraige Una magnífica obra, con una estructura muy similar al libro de Beer. Puede utilizarse en sustitución de éste.
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