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.
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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.
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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
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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.
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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
Conceptual Procedimental Actitudinal
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.
Fuentes de Referencia: Apuntes de clase.
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
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Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Calculo por resistencia
Fórmula da la ASME
Maneja el cálculo por resistencia.
Utiliza la fórmula de
la ASME
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° 04
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
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.
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.
Unidad N° 3: Cojinetes
Capacidad N° 3: Calcula las condiciones de trabajo de un cojinete
Semana N° 05
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Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Cojinetes de
deslizamiento
Teoría hidrodinámica de
la lubricación
Maneja el principio del cojinete de deslizamiento.
Utiliza las ecuaciones de lubricación hidrodinámica.
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° 06
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Cojinetes de rodadura.
Capacidad de carga
dinámica.
Maneja el principio del
cojinete de Rodadura.
Calcula la capacidad de
Carga Dinámica.
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.
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
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Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
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.
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° 08
Continúa el tema anterior
Examen parcial
Semana N° 09
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
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
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.
Unidad N° 5: Cables de acero
Capacidad N° 5: Maneja el cálculo de cables de acero para
uso aeronáutico.
Semana N° 10
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Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
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.
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° 11
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
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.
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
Unidad N° 6: Engranajes rectos
Capacidad N° 6: Maneja las herramientas necesarias para el análisis del funcionamiento de los engranajes cilíndricos. Semana N° 12
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Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Dientes rectos
Modulo
Geometría
Sistemas Diferenciales.
Maneja el criterio de
análisis de dientes rectos.
Define el modulo.
Verifica la geometría
correspondiente
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° 13
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Calculo de engranajes
de dientes rectos
Tren de engranajes.
Establece la metodología de cálculo para engranajes de dientes rectos
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.
Unidad N° 7: Engranajes helicoidales
Capacidad N°7: Maneja las herramientas necesarias para el análisis
del funcionamiento de los engranajes helicoidales.
Semana N° 14
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Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
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..
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° 15
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Calculo de engranajes
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.
Fuentes de Referencia: Apuntes de clase.
Unidad N°8: Engranajes cónicos
Capacidad N° 8: Maneja las herramientas funcionamiento de los engranajes cónicos.
necesarias
para
el
análisis
del
Semana N° 16
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Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Dientes cónicos
Modulo
Geometría
Calculo de engranajes
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
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° 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