Portafolio diseñoelementos abr2015 sept2015 by Victor Perez

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN

PORTAFOLIO DEL DOCENTE

PROFESOR: Ing. Mg. VÍCTOR MANUEL PÉREZ RODRÍGUEZ

MÓDULO DISEÑO DE ELEMENTOS I XXXXXX

CÓDIGO FISEI-I-603 XXXXX

ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

ÍNDICE 1. CALENDARIO ACADÉMICO 2. CURRICULO DEL PROFESOR 3. MISIÓN Y VISIÓN INSTITUCIONAL 4. SÍNTESIS DEL MODELO EDUCATIVO DE LA UTA 5. RESEÑA HISTÓRICA DE LA FACULTAD 6. VISIÓN, MISIÓN DE LA FISEI 7. VISIÓN Y MISIÓN DE LA CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN 8. PERFIL PROFESIONAL DE LA CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN 9. SISTEMA DE COMPETENCIAS GENÉRICAS Y ESPECÍFICAS 10. MAPA CURRICULAR DEL PROGRAMA DE CARRERA 11. LINEAS DE INVESTIGACIÓN 12. MÓDULO DE LA ASIGNATURA 13. CONTENIDOS COGNÓSCITIVOS 14. AVANCES PROGRAMÁTICOS 15. LISTADO DE ESTUDIANTES 16. EVALUACIONES PARCIALES Y TOTALES 17. PLAN DE CLASE 18. MATERIAL DIDÁCTICO DEL DOCENTE  Guía didáctica del syllabus  Guías de laboratorio  Trabajos en clase  Presentaciones, videos (Magnético)

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

1.- CALENDARIO ACADÉMICO CICLO ACADÉMICO OCTUBRE 2014 – MARZO 2015 Entrega distributivos de trabajo

hasta el 29 de agosto

Inclusión en el sistema de cambios de carrera, 1 al 5 de septiembre cambios de universidad y reingresos Inclusión en el sistema horarios clase por carrera

hasta el 12 de septiembre

Matriculas Ordinarias Facultades

14 al 27 de septiembre

Matriculas Extraordinarias Facultades

28 de septiembre al 11 de octubre

Inicio de clases facultades

6 de octubre del 2014

Vacación Independencia de Guayaquil

9 de Octubre

Clases primer parcial, mas evaluación continua facultades

6 de octubre al 12 de diciembre (10 semanas)

Vacación Independencia de Cuenca

3 de noviembre

Vacación Independencia de Ambato

12 de noviembre

Consignación de calificaciones de medio semestre facultades

7 al 13 de diciembre

Evaluación desempeño docente facultades

7 al 13 de diciembre

Clases segundo parcial, más evaluación continua facultades

15 de diciembre al 20 de febrero (10 semanas)

Vacaciones de Navidad y Fin de Año

25 de diciembre al 1 de enero 2015

Consignación de calificaciones de fin de semestre facultades

18 al 22 de febrero

Evaluación desempeño docente facultades

18 al 22 de febrero

Vacaciones Lunes y Martes de Carnaval

16 y 17 de febrero

Exámenes supletorios facultades

23 al 27 de febrero

Consignación calificaciones supletorios facultades

28 de febrero y 1 de marzo Total Semanas: 20

Vacaciones de los docentes

2 al 8 de marzo (7 días)

Jornadas académicas en cada facultad

9 al 27 de marzo

Inicio de clases Ciclo académico: Abril – Septiembre 2015

30 de Marzo 2015

Nota: Las carreras de la modalidad semi-presencial iniciarán las clases del ciclo académico correspondiente, la semana anterior a las de la modalidad presencial.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

2.- CURRICULO DEL PROFESOR HOJA DE VIDA

NOMBRES Y APELLIDOS

Víctor Manuel Pérez Rodríguez

FECHA DE NACIMIENTO

Julio 27 de 1959 1. 2. 3. 4.

TITULOS DE TERCER NIVEL

Ingeniero Industrial. Doctor en Gerencia Educativa. Tecnólogo Industrial. Licenciado en Física y Matemáticas.

TITULOS Y GRADOS ACADEMICOS DE CUARTO NIVEL Magister en Informática

AÑOS DE EXPERIENCIA

17 años

LIBROS Y ARTICULOS CIENTIFICOS PUBLICADOS

EP-EMAPA-A Universidad Técnica de Ambato

EMPRESAS EN LAS QUE HA TRABAJADO

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

3.- MISIÓN Y VISIÓN INSTITUCIONAL

MISIÓN Formar profesionales líderes competentes, con visión humanista y pensamiento crítico a través de la Docencia, la investigación y la vinculación, que apliquen, promuevan y difundan el conocimiento respondiendo a las necesidades del país.

VISIÓN La Universidad Técnica de Ambato por sus niveles de excelencia se constituirá como un centro de formación superior con liderazgo y proyección nacional e internacional.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

4.- SÍNTESIS DEL MODELO EDUCATIVO DE LA UTA Representa el ideal de ser humano y profesional que se intenta formar, dotado de competencias como conjunto integrado de saberes (saber pensar, saber hacer, saber vivir en comunidad, saber emprender), que permite resolver problemas y proponer soluciones creativas en un contexto determinado, motivado por valores y la utilización del potencia de personalidad (inteligencias, aptitudes, actitudes, rasgos…..) orientados al crecimiento de los seres humanos en comunidad (saber ser). DESARROLLO PERSONAL  Formación ética y espiritual  Formación humana  Formación científica, tecnológica e investigativa  Formación empresarial  Formación Permanente  Formación Prospectiva  Creatividad  Comunicación  Flexibilidad  Proyecto de vida FUNDAMENTACIÓN CONCEPTUAL  Constructivismo en cuanto concepción epistemológica  Carácter constructivo de los procesos cognitivos  Sujeto observador conceptuador  Objeto observado conceptuado COMUNIDAD DE APRENDIZAJE POR COMUNIDAD  Investigación formativa  Investigación Generativa  Trabajo en Equipo  Investigación Participativa EJES DIDÁCTICOS  Investigación Participativa  Comunicación Dialógica  Evaluación Permanente

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

FUNDAMENTACIÓN FILOSÓFICA TELEOLÓGICA  Finalidades de la Institución  Mis finalidades como ser humano y profesional EPISTEMOLÓGICA Naturaleza, proceso de construcción y validación del conocimiento científico. Piaget:”Conocer un objeto es actuar sobre él, conocer es modificar, transformar el objeto estudiado y luego reflexionar sobre la modificación y transformación”. MODELO CONSTRUCTIVISTA-SOCIAL DEL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE

PROYECTOS COMUNITARIOS

ANÁLISIS DE LAS POTENCIALIDADES DEL CONTEXTO

CONFRONTACIÓN REALIDAD Y DEBEN SER

P.E.A.

RECUPERACIÓN DIALÓGICA Y PROBLEMATIZACIÓN

ANÁLISIS, SÍNTESIS DEL PROBLEMA DEL SECCIÓN

FUNDAMENTACIÓN NEUROCIENTÍFICA

NEOCORTEX HEMISFERIO

HEMISFERIO

IZQUIERDO

DERECHO

CEREBRO LÍMBICO

CEREBRO REPTILIANO

FUNDAMENTACIÓN

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

5.- RESEÑA HISTÓRICA DE LA FACULTAD La Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial (FISEI) de la Universidad Técnica de Ambato (UTA), se crea como Escuela de Informática y Computación, mediante resolución de H. Consejo Universitario No. 347-91-CU-P del 13 de octubre de 1991.

Los rápidos cambios y avances del mundo moderno, necesidades de automatización de las empresas públicas y privadas, que requerían profesionales en Informática a nivel de ingeniería, hizo necesario realizar cambios en los planes y programas de estudio, para que, mediante resolución de H. Consejo Universitario No. 386-92-CU-P del 4 de agosto de 1992 pase a ser la Facultad de Ingeniería en Sistemas.

Con el transcurso del tiempo y la necesidad creciente de crear nuevas oportunidades profesionales para los estudiantes de la zona central del país, mediante resolución de H. Consejo Universitario No. 804-CU-P del 20 de octubre de 1998, se crean las carreras de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones e Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización, que junto con la Carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales e Informáticos, pasan a formar la Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial.

Las autoridades que han dirigido la misma son: Ing. Washington Medina (1994-1997), Ing. Oswaldo Paredes (1997-2000), Ing. Víctor Guachimboza (2000-2006), Ing. Alexis Sánchez (2006-2009) , Ing. Oswaldo Paredes (2010-2013) y actualmente el Ing. Edison Álvarez.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

6.- VISIÓN, MISIÓN DE LA FISEI

MISIÓN Formar profesionales líderes competentes, con visión humanista y pensamiento crítico, a través de la Docencia, la Investigación y la Vinculación, que apliquen, promuevan y difundan el conocimiento respondiendo a las necesidades del país.

VISIÓN: La Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial de la Universidad Técnica de Ambato, por sus niveles de excelencia, se constituirá como un centro de formación superior con liderazgo y proyección nacional e internacional.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

7.- VISIÓN Y MISIÓN DE LA CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN

VISIÓN La Carrera de Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización de la Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial de la Universidad Técnica de Ambato, por sus niveles de excelencia, se constituirá como un centro de formación superior con liderazgo y proyección nacional e internacional.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

8.- PERFIL PROFESIONAL DE LA CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN PERFIL PROFESIONAL El Ingeniero Industrial en procesos de Automatización es un profesional con sólida formación científica, técnica y humanística, que contribuye al desarrollo de la sociedad, respetuoso de la legislación vigente y del medio ambiente; con capacidad intelectual, investigativa, creativa, organizativa, liderazgo e innovación. (Resolución -1266-CU-P-2007) PERFIL OCUPACIONAL: El Ingeniero Industrial en Procesos de Automatización puede asumir los papeles inherentes a su profesión dentro de la organización de unidades productivas o empresas públicas y privadas, que requieran de sus servicios y en los diferentes niveles que se los asigne operativamente, pudiendo desempeñarse como:              

Gerente de procesos industriales Jefe de mantenimiento y servicios industriales. Jefe de diseño de proyectos industriales. Jefe de departamentos de diseño industrial. Director de talleres industriales. Jefe de mantenimiento industrial. Director de investigación y desarrollo industrial. Director de departamentos de desarrollo de productos. Jefe del departamento de seguridad industrial y medio ambiente Jefe técnico en optimización de métodos de producción. Director de ventas y aplicaciones de productos del área industrial. Gerente Técnico de proyectos y aplicaciones industriales. Director del departamento de automatización. Director del departamento de producción industrial.

(Resolución -1266-CU-P-2007) Modificado

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

9.- SISTEMA DE COMPETENCIAS GLOBALES GENÉRICAS Y ESPECÍFICAS COMPETENCIAS GLOBALES

1. Identificar los problemas industriales y organizacionales desde una perspectiva económico- financiera y administrativa, para proponer, ejecutar y evaluar alternativas de solución, atendiendo a las tendencias y normativas internacionales así como a la demanda social 2. Gestionar sistemas de planeación y control de producción de bienes industriales orientados a la satisfacción de los clientes, con miras al logro de máximos niveles de productividad, competitividad y protección ambiental 3. Gestionar sistemas de automatización de procesos industriales y mecatrónicos, para optimizar recursos en la producción, utilizando nuevas tecnologías con altos niveles de calidad y protección ambiental 4. Desarrollar sistemas eléctricos y electrónicos de control de procesos, utilizando dispositivos analógicos, digitales y de potencia; para optimizar los sistemas automatizados reduciendo al máximo el consumo de energía. 5. Gestionar procesos integrados de manufactura utilizando paquetes computacionales y máquinas industriales, para diseñar y producir bienes industriales con precisión y calidad 6.- Diseñar elementos de sistemas mecánicos, hidráulicos, óleo-hidráulicos y neumáticos, para construir maquinaria y sistemas industriales automatizados, atendiendo a las necesidades empresariales, normatividad establecida y la protección del medio ambiente 7.- Implantar sistemas de mantenimiento y seguridad industrial, para mejorar los niveles de eficiencia y productividad, protegiendo el recurso humano, y en atención a las normatividad establecida

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

COMPETENCIAS GENÉRICAS #

MODULOS

DESCRIPCIÓN DE LA COMPETENCIA GENÉRICA

Utilizar herramientas conceptuales de lógica matemática LÓGICA MATEMÁTICA para el análisis, solución y elaboración de problemas prácticos aplicados a la ingeniería.

NTICS 1

Utilizar las nuevas tecnologías de la información y la comunicación, en la elaboración de documentos, presentaciones con imágenes, diversas operaciones de cálculos matemáticos e investigación, con el fin de dar solución a actividades académicas y de la profesión considerando el requerimiento del contexto y la optimización del tiempo en la obtención de soluciones, respetando las normas ético social.

NTICS2

Utilizar las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (NTIC’S) en actividades académicas y de la profesión, así como en la elaboración de documentos, presentaciones con imágenes, diversas operaciones de cálculos matemáticos e investigación, y la optimización del tiempo en la obtención de soluciones, considerando los requerimientos del contexto.

TÉCNICAS DE ESTUDIO

Emplear técnicas de estudio para el desarrollo del pensamiento científico, de acuerdo con el avance de las neurociencias (aprender con todo el cerebro).

Investigar problemas del contexto en el marco de la práctica METODOLOGÍA DE LA profesional, para elaborar propuestas de solución, de 5 INVESTIGACIÓN conformidad con la metodología científica

LENGUAJE Y COMUNICACIÓN

Generar comunicación verbal y no verbal para optimizar las interacciones e interrelaciones en procesos académicos y profesionales de acuerdo con las normas de la Real Academia de la Lengua

GESTIÓN DE PROYECTOS

Desarrollar proyectos industriales de inversión, para aportar al desarrollo industrial sostenible del entorno, desde una perspectiva socio-económica y ambiental

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

DISEÑO DE PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN

Desarrollar perfiles de proyectos aplicando metodológicos de la investigación científica

criterios

Desarrollar proyectos aplicando el perfil planteado y DESARROLLO DE LA manteniendo criterios metodológicos de la investigación INVESTIGACIÓN científica

Comprender y valorar la diversidad y la multiculturalidad del Ecuador. A criterio de la carrera. Se analizaran los 10 REALIDAD NACIONAL escenarios: Real y tendencia; para promover un escenario optimo alternativo en los ámbitos científico, tecnológico y cultural inherentes a cada una de las carreras. 11

EMPRENDIMIENTO

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DE LA CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN

COMPETENCIA

DESCRIPCIÓN DE LA COMPETENCIA ESPECÍFICA

12 PROGRAMACIÓN 1

Desarrollar programas para solucionar problemas de manejo de información con criterios de precisión, exactitud, oportunidad y disponibilidad

13 PROGRAMACIÓN 2

Desarrollar programas para solucionar problemas empleando funciones, punteros y estructuras complejas con criterios básicos de reutilización de código con el uso de objetos

14 BASE DE DATOS

Diseñar sistemas de bases de datos para asegurar la confiabilidad, precisión e integridad de los resultados, acorde a los niveles de calidad, funcionamiento y operabilidad.

15 CALCULO I

Aplicar la derivación e integración para la resolución de problemas mecánicos, geométricos, físicos y afines, mediante el razonamiento, análisis y reflexión

16 CALCULO II

Usar el cálculo integral para la resolución de problemas geométricos, físicos y los relacionados con las telecomunicaciones, mediante el razonamiento, el 14

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

análisis y la reflexión 17 MÉTODOS NUMÉRICOS

Optimizar los procesos del cálculo numérico relacionados a la resolución de ecuaciones no lineales, sistemas de ecuaciones lineales interpolación, ajuste, edo’s, e integración aproximada, mediante el uso de software matemático y la programación de los algorítmos en ordenador con la finalidad de garantizar la obtención de resultados veraces y oportunos

18 GEOMETRÍA PLANA Y Interpretar los diferentes teoremas geométricos y trigonométricos para su correcta aplicación en la TRIGONOMETRÍA solución de problemas 19 GEOMETRÍA ANÁLITICA

Comprender, analizar y resolver problemas teóricoprácticos que permitan optimizar la capacidad de síntesis y abstracción.

20 ALGEBRA

Utilizar las herramientas conceptuales del álgebra para la solución de problemas prácticos aplicados a la Ingeniería

21 ALGEBRA LINEAL

Reconocer y operar los fundamentos de las Estructuras Algebraicas, espacios y subespacios vectoriales, matrices y aplicaciones lineales, propiedades y clases, para su posterior aplicación

22 FÍSICA I

Aplicar las leyes de la Física para la interpretación de fenómenos experimentales y la resolución de problemas

23 FÍSICA II

Planear, analizar y resolver problemas físicos, tanto teóricos como experimentales, mediante la utilización de métodos analíticos, investigativos y experimentales, de acuerdo con los lineamientos internacionales

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES

Aplicar conocimientos térmicos para variar las propiedades mecánicas de los cuerpos acorde a las tendencias tecnológicas y requerimientos de la industria.

METROLOGÍA

Operar diversos equipos e instrumentos de medición, para dimensionar los elementos que forman parte de un sistema de automatización, en base a criterios normados de calidad

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

CIRCUITOS ELECTRICOS

Aplicar los diversos estándares de conexión y seguridad de instalaciones eléctricas industriales para optimizar el consumo de energía, evitando peligros en el sistema y el personal

DIBUJO INDUSTRIAL

Realizar dibujos representando cuerpos tridimensionales, en un plano, su acotación y normalización en base a normas (INEN); previo el estudio de programas informáticos como CAD

INVESTIGACIÓN OPERATIVA

Aplicar modelos de optimización que den soporte a la toma de decisiones para minimizar costos o maximizar utilidades, a nivel científico y empresarial.

ESTÁTICA

Desarrollar aplicaciones lógicas de mecánica vectorial conducentes a solucionar problemas de fuerzas en tres dimensiones, previo el estudio de diseño de máquinas.

TALLER INDUSTRIAL

Utilizar herramientas y maquinas-herramientas para la fabricación de elementos y piezas a través del manejo de las tolerancias empleados en la construcción y montaje de elementos mecánicos

MAQUINAS ELECTRICAS

Diseñar configuraciones de motores y generadores utilizados en la industria para prever funcionamiento correcto basado en las normas de seguridad

ELECTRÓNICA INDUSTRIAL

Utilizar tecnología eléctrica y electrónica en el diseño de sistemas de automatización, para optimizar los procesos de producción industrial, atendiendo a la normatividad vigente

CAD

Diseñar procesos integrados de manufactura asistida por computador, para incrementar la producción en serie de bienes industriales, bajo estándares establecidos.

RESISTENCIA DE MATERIALES

Utilizar como criterio válido las deformaciones de los cuerpos sólidos en relación con los esfuerzos externos, para poder seleccionar los materiales adecuados que trabajen en una industria metálica.

DINÁMICA

Desarrollar aplicaciones lógicas de movimientos de masas que adicionando a los conceptos de estática servirá para el estudio diseño y funcionamiento de 16

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

estructuras metálicas y elementos de máquinas. 36

SEGURIDAD Y MANT. INDUSTRIAL

Desarrollar programas de seguridad y mantenimiento industrial, para minimizar accidentes de trabajo, paras no programadas, aumentando la vida útil de los sistemas industriales y reduciendo los costos indirectos de producción, atendiendo a la normatividad exigida

ELECTRÓNICA POTENCIA

DE Implantar sistemas electrónicos de potencia en procesos de producción industrial automatizada, para optimizar el control aplicado a la conversión de potencia eléctrica y al gobierno de máquinas eléctricas

ELECTRÓNICA DIGITAL

Diseñar equipos y sistemas electrónicos digitales utilizando dispositivos digitales de baja y mediana escala de integración con criterios de optimización.

SISTEMAS CONTROL

CAD- CAM

Implantar procesos integrados de manufactura asistida por computador, para incrementar la producción en serie de bienes industriales, bajo estándares establecidos.

INGENIERÍA FINANCIERA

Analizar y estimar costos y beneficios para mejorar la competitividad de una empresa con miras al logro de máximos niveles de productividad y competitividad

INGENIERÍA MÉTODOS

DE Analizar métodos y tiempos con el propósito optimizar procesos productivos con la finalidad de estandarización

DISEÑO ELEMENTOS I

DE Analizar el comportamiento de los elementos mecánicos para mejoramiento del diseño y selección de materiales a través de normas de calidad

MECANICA DE FLUIDOS

Utilizar nueva tecnología versada en los aportes de los fluidos en reposo y movimiento para brindar mantenimiento y soporte técnico en los procesos que demande tales elementos para su trabajo y desarrollo.

INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

Utilizar diversos instrumentos de medida para convertir un tipo de energía en otra de característica eléctrica

DE Aplicar los diversos estándares de conexión y seguridad de instalaciones eléctricas industriales para optimizar el consumo de energía, evitando peligros en el sistema y el personal

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

bajo estándares internacionales (ISA) Controlar procesos integrados de manufactura asistida por computador, para mantener niveles requeridos de eficiencia en la producción en serie de bienes industriales, bajo estándares establecidos.

CNC

ADMINISTRACIÓN DE Diseñar sistemas de planeación y control de producción industrial, para optimizar procesos industriales, LA PRODUCCIÓN cumpliendo estándares establecidos

DISEÑO ELEMENTOS II

CONTROL HIDRAULICO NEUMÁTICO

PLCS

Configurar PLC´s, para el control y automatización de procesos, atendiendo a las necesidades industriales y principios de competitividad.

INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL

Implantar sistemas de adquisición de datos, en procesos de producción industrial automatizada, para medición de variables físicas y parámetros, permitiendo un control efectivo y confiable.

MECANISMOS

Analizar el funcionamiento de elementos estructurales para aplicaciones industriales con criterios de optimización y seguridad

SISTEMAS MANUFACTURA

ING. ECONÓMICA Implantar sistemas de planeación y control de producción industrial, para la correcta operación de ADMINISTRATIVA sistemas industriales, en atención a los principios de calidad

GERENCIA

DE Diseñar elementos mecánicos medios para la construcción de maquinaria bajo normas y estándares internacionales Utilizar tecnología de control neumático, e hidráulico en Y el diseño de sistemas de automatización, para optimizar los procesos de producción industrial, atendiendo a la normatividad vigente y principios de sustentabilidad

DE Analizar los procesos de producción industrial para la utilización de planes maestros de producción manteniendo normas estandarizadas aplicadas en el medio

Optimizar sistemas de producción industrial, para 18

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

CALIDAD PRODUCCIÓN

Y maximizar la productividad y minimizar costos de producción en los procesos industriales, en base a la normatividad vigente

REDES INDUSTRIALES Implantar redes industriales utilizando los diversos equipos y protocolos de comunicación industrial

ROBÓTICA INDUSTRIAL

PLANIFICACIÓN MANUFACTURA

DE Implantar sistemas de manufactura para mejorar la organización física de la empresa dentro de normas y estándares internacionales

SIMULACIÓN SISTEMAS MANUFACTURA

DE Utilizar paquetes informáticos para resolución de DE modelos matemáticos de optimización de procesos industriales, conforme a la oferta del mercado y las exigencias empresariales.

CONTROL DE CALIDAD Desarrollar técnicas de medición y evaluación de la productividad, para mantener programas de control de calidad y administración de la producción, atendiendo a las normas establecidas

GERENCIA OPERACIONES

DE Analizar y conocer estrategias de la gerencia de operaciones para mejorar la competitividad de una empresa con miras al logro de máximos niveles de productividad, competitividad y protección ambiental.

GESTIÓN PROCESOS

DE Aplicar modelos matemáticos para la optimización de procesos, acorde a las tendencias tecnológicas del momento y los requerimientos empresariales

MECATRÓNICA

Utilizar coordinadamente sistemas mecánicos, electrónicos e informáticos para la automatización de procesos industriales manteniendo las normas internacionales de calidad exigidas

PROBABILIDAD ESTADISTICA

Y Analizar datología estadística para conocer el comportamiento de fenómenos aleatorios masivos que faciliten la toma de decisiones, utilizando herramientas estadístico-probabilísticas clásicas y software de aplicación.

Configurar robots industriales para el control y automatización de procesos, atendiendo a las necesidades industriales y principios de competitividad

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

“Desarrollar programas de seguridad industrial e higiene ocupacional, para minimizar los accidentes de trabajo, y reducir los costos indirectos de producción, Seguridad Industrial e atendiendo a la normativa Ecuatoriana existente”. Higiene Ocupacional

OPTATIVA 1

OPTATIVA 2

Termodinámica. 67

OPTATIVA 3 Gestión Ambiental Energías Alternativas

Comprensión, análisis, abstracción y con alto espíritu de innovación y creatividad, mejoren el uso de la energía y de máquinas térmicas en las industrias, resolviendo de manera crítica todos los problemas de energía en las industrias. Desarrollar el conocimiento en la industria aplicando criterios de ingeniería industrial sujetos a estándares y internacionales.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

10.- MALLA CURRICULAR DEL PROGRAMA DE CARRERA MALLA CURRICULAR – READECUADA FACULTAD: INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL CARRERA: INGENIERÍA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN Primero 27

Segundo 24

Tercero 24

Cuarto 25

FISEI-I-101 4

FISEI-I-201 4

FISEI-I-301 4

FISEI-I-401 3

FISEI-I-601 4

FISEI-I-802 4

FISEI-I-905 3

Algebra

Cálculo I

Cálculo II

Métodos Numéricos

Ingeniería Financiera

Ing. Económica Administrativa

Gerencia de Servicios

FISEI-I-102 3

FISEI-I-202 3

FISEI-I-404 4

FISEI-I-503 5

FISEI-I-602 4

FISEI-I-702 4

FISEI-I-801 4

FISEI-I-901 3

Geometría Plana y Trigonometría

Geometría Analítica

Seguridad y Mantenimiento Industrial

Taller Industrial

Ingeniería de Métodos

Administ. de la Producción

Sistemas Manufactura

Planificación de Manufactura

Octavo 25

Noveno 26

Décimo 20

FISEI-I-203 4

FISEI-I-302 4

FISEI-I-402 4

FISEI-I-501 4

FISEI-I-603 3

FISEI-I-703 2

FISEI-I-806 4

FISEI-I-902 3

Estadística y Probabilidad

Investigación Operativa

Resistencia de Materiales

Diseño de Elementos I

Diseño de Elementos II

Gestión de Procesos

Simulación Sistemas Manufactura

FISEI-I-303 4

FISEI-I-403 3

FISEI-I-502 3

FISEI-I-604 3

FISEI-I-704 -3

FISEI-I-803 4

FISEI-I-903 3

Tecnología de los Materiales

Estática

Dinámica

Mecánica de Fluidos

Control Hidraúlico y Neumático

Control de Calidad

Gerencia Calidad y Producción

FISEI-I-705 4

FISEI-I-804 3

FISEI-I-904 4

PLC’S

Redes Industriales

Gerencia de Operaciones

FISEI-I-204 4

FISEI-I-304 3

FISEI-I-506 3

Metrología

Sistemas de Control

FISEI-I-305 3

FISEI-I-406 3

FISEI-I-505 3

FISEI-I-605 3

FISEI-I-706 3

Circuitos Eléctricos

Electrónica Industrial Básica

Electrónica Digital

Instrumentac. Industrial

Instrumentac. Virtual

FISEI-I-104 3

FISEI-I-205 3

FISEI-I-306 3

FISEI-I-405 4

FISEI-I-504 3

Programación I

Programación II

Base de Datos

Máquinas Eléctricas

Electrónica de Potencia

FISEI-I-307 3

FISEI-I-407 4

FISEI-I-507 3

FISEI-I-606 4

FISEI-I-707 2

FISEI-I-805 3

FISEI-I-906 3

Dibujo Industrial

CAD

CAD CAM

Máquinas CNC

Mecanismos

Robótica Industrial

Mecatrónica

FISEI-I-607 4

FISEI-I-708 4

FISEI-I-907 4

Optativa 1

Optativa 2

Optativa 3

CG-I-104

Lógica Matemática

CG- 601 3

Técnicas de Estudio CG - 103

3 Realidad Nacional

NTICS II

NTICS I

CG - 102

CG - 201

CG - 202

CG – 701

Emprendimien to

CG - 801

Gestión de Proyectos Socioproductivos

CG - 901

Lenguaje y Comunicación

EJE: HUMANÍSTICA

(18 c)

EJE: BÁSICA E INFORMÁTICA

(78 c)

EJE: PROFESIONAL

(119 c)

EJE: OPTATIVA

(12 c)

Optativa 1 Seguridad Industrial e Higiene Ocupacional / Producción Textil y Procesos de Curtidos / Producción de Petróleo Optativa 2 Termodinámica / Gestión del Talento Humano / Producción Carrocera Optativa 3 Gestión Ambiental y Energías Alternativas / Psicología Industrial / Administración de Empresas

EJES DE FORMACIÓN

CRÉDITOS TOTALES = 227 c TRABAJO DE TITULACIÓN = 20 c

TÍTULO PROFESIONAL: INGENIERO INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN

Diseño de Proyectos de investigación

Metodología Investigación

OPCIONES

CG - 101

Proyecto de Titulación

Séptimo 25

Algebra Lineal

Fisica II

Física I

Sexto 27

(Desarrollo de la Investigación)

FISEI-I-103 4

Quinto 24

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

11.- LINEAS

DE INVESTIGACIÓN

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERIA EN SISTEMAS ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL

CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN MODALIDAD: PRESENCIAL

MÓDULO FORMATIVO (SYLLABUS)

“DISEÑO DE ELEMENTOS I” 6º CICLO DE ESTUDIOS PLANIFICADOR

VÍCTOR MANUEL PÉREZ RODRÍGUEZ Ingeniero Industrial Magister en Informática

AMBATO - ECUADOR (ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015)

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

NOCIÓN BÁSICA

El presente módulo pretende que los estudiantes adquieran las capacidades integradas sobre Diseño de Elementos I a través del desarrollo de los elementos de competencia del módulo, los mismos que son:



Analizar concentración de tensiones y tensiones cortantes por flexión en vigas.



Analizar tensiones combinadas y la aplicación del círculo de Mohr.



Desarrollar criterios de diseño para distintos tipos de carga.



Emplear métodos de análisis para diseño de columnas.



Seleccionar técnicas de diseño para ejes.

Los mismos que son ejes que permiten desarrollar en los estudiantes las capacidades de análisis y resolución de ejercicios de diseño con aplicaciones, para lograr la adquisición de la competencia específica del módulo.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

ÍNDICE DE CONTENIDO

Contenido

Pág.

Datos básicos del Módulo ……………………………………………

II.

Ruta formativa …………………………………………………….

III.

Metodología de formación ……………………………………….

IV.

Planeación de Evaluación ………………………………………….

Guías instruccionales ………………………………………………

VI.

Material de apoyo …………………………………………………

VII.

Validación del módulo formativo…………………………………..

5 6 10

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

I.- DATOS BÁSICOS DEL MÓDULO DISEÑO DE ELEMENTOS I

Código: FISEI-I-603

Prerrequisitos: Resistencia de Materiales

Competencia Específica: Analizar el comportamiento de los elementos mecánicos para mejoramiento del diseño y selección de materiales a través de normas de calidad. Créditos: Ciclo de estudio: Correquisitos: 3 6º - Mecánica de Fluidos - Instrumentación Industrial Nivel de formación: Terminal de Tercer Nivel.

Horas clase semanal: 3 horas clase semanal. 3 horas de trabajo autónomo semanal. Total de horas clase del ciclo de estudio: 60 horas presenciales. 60 horas autónomas.

Nombre del docente: Víctor Manuel Pérez Rodríguez. Título y Grado Académico: Ingeniero Industrial, Doctor en CCEE, Lcdo. Física y Matemáticas, Tecnólogo Industrial y Mg. en Informática. Área Académica: Mecánica Horario de atención: A coordinar con los señores estudiantes en H.A.C. Teléfonos: 0998077166 E-mail: vimape59@yahoo.com; victormperez@uta.edu.ec

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

II RUTA FORMATIVA Nodo Problematizador: ¿Cómo diseñar elementos de sistemas mecánicos, hidráulicos y neumáticos, para construir maquinaria y sistemas industriales automatizados? Competencia Global:

Diseñar elementos de sistemas mecánicos, hidráulicos y neumáticos, para construir maquinaria y sistemas industriales automatizados, atendiendo a las necesidades empresariales, normatividad establecida y la protección del medio ambiente Competencias Específicas que conforman la competencia Global:

Analizar el comportamiento de los elementos mecánicos para mejoramiento del diseño y selección de materiales a través de normas de calidad.

Módulos que conforman la Competencia Específica:

Diseño de elementos I. Descripción de la Competencia Específica:

Analizar el comportamiento de los elementos mecánicos para mejoramiento del diseño y selección de materiales a través de normas de calidad.

Elementos de competencia a desarrollar con el módulo: 1. 2. 3. 4. 5.

Analizar concentración de tensiones y tensiones cortantes por flexión en vigas. Analizar tensiones combinadas y la aplicación del círculo de Mohr. Desarrollar criterios de diseño para distintos tipos de carga. Emplear métodos de análisis para diseño de columnas. Seleccionar técnicas de diseño para ejes.

Áreas de investigación del módulo: Diseño de elementos I Línea de investigación: Mecánica. Sublíneas: - Gestión de sistemas mecánicos, neumáticos e hidráulicos. - Implementación de sistemas de mantenimiento industrial. - Gestión e implementación de sistemas de energía alternativa.

Vinculación con la Colectividad: Proyectos de mejora con los sectores sociales y productivos de la provincia de Tungurahua.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

III.- METODOLOGÍA DE FORMACIÓN Enfoque didáctico general: Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) Ambientes de aprendizaje: Aula, Biblioteca y Audiovisuales. Contenidos Contenidos Elementos de cognoscitivos procedimentales* Competencia 1. Analizar concentra ción de tensiones y tensiones cortantes por flexión en vigas.

Concentración de esfuerzos debido a la tensión o compresión, a la torsión y a la flexión. Factores de concentración de esfuerzos. Esfuerzos cortantes en vigas. Fórmula general de cortante. Distribución del esfuerzo cortante en vigas. Fórmulas del cortante especiales. Esfuerzo cortante de diseño.

los en

Interpretar la fórmula general del cortante. Describir la distribución del esfuerzo cortante en vigas. Interpretar fórmulas cortante especiales.

las del

Identificar el esfuerzo cortante de diseño. Analizar problemas respecto a cada uno de los contenidos 28

Contenidos Actitudinales

Estrategias Didácticas Específicas*

Demostrar responsabilidad y predisposición para el trabajo.

Explicar

Valorar trabajo equipo.

Conversación Heurística

el en -

Demostrar respeto mutuo entre compañeros. Tolerar respuestas erróneas.

Exposición Problémica

Criticar Argumentar Solución problemas

Tiempo

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

tratados. PRODUCTO: Resolución de 15 problemas que involucren el conocimiento de la concentración de esfuerzos así como de los esfuerzos cortantes debido a la flexión. 2. Analizar tensiones combinadas y la aplicación del círculo de Mohr.

Caso general de tensión combinada. Esfuerzos cualquier dirección.

Círculo Mohr.

Círculo de Mohr para condiciones especiales de tensión. Condiciones complejas de carga.

Investigar el caso general de tensión combinada.

Demostrar responsabilidad y predisposición para el trabajo.

Explicar

Describir la técnica del principio de superposición para analizar tensiones normales combinadas.

Valorar trabajo equipo.

Conversación Heurística

Interpretar el círculo de Mohr.

Tolerar respuestas erróneas.

el en

Demostrar respeto mutuo entre compañeros. -

Exposición Problémica

Criticar Argumentar Solución problemas

Desarrollar métodos para analizar tensiones con el círculo de Mohr. Describir el método para analizar condiciones especiales con el círculo de Mohr. Emplear el círculo de Mohr para condiciones complejas de carga. Analizar problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados.

PRODUCTO: Resolución de 15 problemas que involucren el conocimiento de esfuerzos en un elemento mecánico empleando el círculo de Mohr.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

3. Desarrollar criterios de diseño para distintos tipos de carga.

Tipos de carga y razón de carga. Resistencia por fatiga. Diseño para distintos tipos de carga. Predicción fallas.

Factores diseño.

Métodos para calcular el factor de diseño

Detallar y clasificar los tipos de carga y su razón de carga. Describir el fenómeno de la resistencia por fatiga. Manejar técnicas para el diseño de distintos tipos de carga.

Demostrar responsabilidad y predisposición para el trabajo.

Explicar

Valorar trabajo equipo.

Conversación Heurística

el en -

Demostrar respeto mutuo entre compañeros. -

Exposición Problémica

Criticar Argumentar Solución problemas

Tolerar respuestas erróneas.

Reconocer técnicas para la predicción de fallas. Investigar factores diseño.

los de

Describir métodos para calcular el factor de diseño. Analizar problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados. RODUCTO: Resolución de 15 problemas de diseño de elementos mecánicos sujetos a varios tipos de carga utilizando criterios de diseño adecuados. 4. Emplear métodos de análisis para diseño de columnas.

Propiedades de la sección transversal de una columna. Empotramiento en un extremo y longitud efectiva. Columnas largas y cortas. Formas

Investigar propiedades de la sección transversal de una columna. Reconocer la longitud efectiva de una columna. Describir las diferencias entre columnas largas y cortas. 30

Demostrar responsabilidad y predisposición para el trabajo.

Explicar

Valorar trabajo equipo.

Conversación Heurística

el en

Demostrar respeto mutuo entre compañeros. -

Exposición Problémica

Criticar Argumentar Solución problemas

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

eficientes para secciones transversales de columnas. Diseño columnas.

Investigar las formas eficientes de secciones transversales para columnas.

Tolerar respuestas erróneas.

Manejar las técnicas para diseños de columnas. Analizar problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados. PRODUCTO: Resolución de 15 problemas utilizando los métodos de análisis y diseño de columnas. 5. Seleccionar técnicas de diseño para ejes.

Concentración de tensiones en ejes. Tensiones de diseño en ejes. Tamaños básicos de ejes.

Reconocer los tipos de concentración de tensiones en ejes. Describir los tipos de tensión para el diseño de ejes. Investigar los tamaños básicos de ejes. Investigar velocidades críticas de ejes. Describir los componentes diversos de los ejes, como tornillos de fijación, cuñas, pasadores, etc. Analizar problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados. 31

Demostrar responsabilidad y predisposición para el trabajo.

Explicar

Valorar trabajo equipo.

Conversación Heurística

el en

Demostrar respeto mutuo entre compañeros. Tolerar respuestas erróneas.

Exposición Problémica

Criticar Argumentar Solución problemas

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

PRODUCTO: Resolución de 15 problemas que involucren el conocimiento de las técnicas para diseño de ejes.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

IV.- PLANEACIÓN DE LA EVALUACIÓN Escala de Valoración (Nivel ponderado de aspiración) Nivel Teórico práctico innovador: 9.0 a 10.0 Acreditable – Muy Satisfactorio Nivel Teórico práctico experto: 8.0 a 8.9 Acreditable – Satisfactorio Nivel teórico – práctico básico: 7.0 a 7.9 Acreditable - Aceptable Nivel teórico avanzado (análisis crítico): 5.5 a 6.9 No acreditable Nivel teórico básico (comprensión): < a 5.5 No acreditable Competencia Específica a desarrollarse a través del módulo:

Analizar el comportamiento de los elementos mecánicos para mejoramiento del diseño y selección de materiales a través de normas de calidad. No

ELEMENTOS

INDICADORES DE LOGROS

Analizar concentración de tensiones y tensiones cortantes por flexión en vigas.

Identificar las concentraciones de esfuerzos en los cambios de sección transversal, en los cuñeros, en las ranuras para anillos de retención, etc. Interpretar las tablas para determinar los factores de concentración de esfuerzos. Visualizar los esfuerzos cortantes en vigas. Interpretar la fórmula general del cortante. Describir la distribución del esfuerzo cortante en vigas. Interpretar las fórmulas del cortante especiales. Identificar el esfuerzo cortante de diseño.

Analizar tensiones combinadas y la aplicación del círculo de Mohr.

Analizar problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados. Investigar el caso general de tensión combinada. Describir la técnica del principio de superposición para analizar tensiones normales combinadas. Interpretar el círculo de Mohr. Desarrollar métodos para analizar tensiones con el círculo de Mohr. Describir el método para analizar condiciones especiales con el círculo de Mohr. Emplear el círculo de Mohr para condiciones complejas de carga. Analizar problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados. 33

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

Desarrollar criterios de diseño para distintos tipos de carga.

Detallar y clasificar los tipos de carga y su razón de carga. Describir el fenómeno de la resistencia por fatiga. Manejar técnicas para el diseño de distintos tipos de carga. Reconocer técnicas para la predicción de fallas. Investigar los factores de diseño. Describir métodos para calcular el factor de diseño. Analizar problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados.

Emplear métodos de análisis para diseño de columnas.

Investigar propiedades de la sección transversal de una columna. Reconocer la longitud efectiva de una columna. Describir las diferencias entre columnas largas y cortas. Investigar las formas eficientes de secciones transversales para columnas. Manejar las técnicas para diseños de columnas. Analizar problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados.

Seleccionar técnicas de diseño para ejes.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

PROCESO DE VALORACIÓN Competencia a desarrollar a través del módulo:

Analizar el comportamiento de los elementos mecánicos para mejoramiento del diseño y selección de materiales a través de normas de calidad. Elementos del módulo

Evaluación Diagnóstica

1. Analizar concentra ción de tensiones y tensiones cortantes por flexión en vigas.

Conocimientos obtenidos en Resistencia de Materiales.

Evaluación de Desempeño

Evaluación formativa

Producto

Identifica las concentraciones de esfuerzos en los cambios de sección transversal, en los cuñeros, en las ranuras para anillos de retención, etc. Interpreta las tablas para determinar los factores de concentración de esfuerzos.

Sustentación

- Presentación - Deberes: 10% Investigación, - Entrega a consultas, tiempo 10% soluciones de - Dibujos.- D.C.L, ejercicios.- 60% etc. 10% - Exámenes.- 40% - Soluciones razonadas y comentadas 30%

Visualiza los esfuerzos cortantes en vigas. Interpreta la fórmula general del cortante. Describe la distribución del esfuerzo cortante en vigas. Interpreta las fórmulas del cortante especiales. Identifica el esfuerzo cortante de diseño. Analiza problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados. Observación, pruebas, registros de observación.

Técnica e Instrumentos

Encuesta Cuestionario Lluvia de ideas

2. Analizar tensiones combinad as y la aplicación del círculo de Mohr.

Identificar las concentraciones de esfuerzos en los cambios de sección transversal, en los cuñeros, en las ranuras para anillos de retención, etc.

Investiga el caso general de tensión combinada.

Interpretar las tablas para determinar los factores de

Desarrolla métodos para analizar tensiones con el círculo de Mohr.

Describe la técnica del principio de superposición para analizar tensiones normales combinadas. Interpreta Mohr.

círculo

Solución de problemas.

Pruebas observación directa.

- Presentación - Deberes: 10% Investigación, - Entrega a consultas, tiempo 10% soluciones de - Dibujos.- D.C.L, ejercicios.- 60% etc. 10% - Exámenes.- 40% - Soluciones razonadas y comentadas 30%

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

concentración de esfuerzos. Visualizar esfuerzos cortantes vigas.

los en

Interpretar la fórmula general del cortante.

Describe el método para analizar condiciones especiales con el círculo de Mohr. Emplea el círculo de Mohr para condiciones complejas de carga. Analiza problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados.

Describir la distribución del esfuerzo cortante en vigas.

Técnica e Instrumentos 3.

Desa rrollar criterios de diseño para distintos tipos de carga.

Interpretar fórmulas cortante especiales.

las del

Identificar esfuerzo cortante diseño.

el de

Analizar problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados. Encuesta Cuestionario Lluvia de ideas Investigar el caso general de tensión combinada. Describir la técnica del principio de superposición para analizar tensiones normales combinadas.

Observación, pruebas, registros de observación.

Solución de problemas.

Detalla y clasificar los tipos de carga y su razón de carga.

- Presentación - Deberes: 10% Investigación, - Entrega a consultas, tiempo 10% soluciones de - Dibujos.- D.C.L, ejercicios.- 60% etc. 10% - Exámenes.- 40% - Soluciones razonadas y comentadas 30%

Describe el fenómeno de la resistencia por fatiga. Maneja técnicas para el diseño de distintos tipos de carga. Reconoce técnicas para la predicción de fallas.

Interpretar el círculo de Mohr.

Investiga los factores de diseño.

Desarrollar

Describe

métodos 36

para

Pruebas observación directa.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

métodos para analizar tensiones con el círculo de Mohr.

calcular el factor de diseño. Analiza problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados.

Describir el método para analizar condiciones especiales con el círculo de Mohr. Emplear el círculo de Mohr para condiciones complejas de carga.

Técnica e Instrumentos 4.

Emp lear métodos de análisis para diseño de columnas.

Analizar problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados. Encuesta Cuestionario Lluvia de ideas Detallar y clasificar los tipos de carga y su razón de carga. Describir el fenómeno de la resistencia por fatiga. Manejar técnicas para el diseño de distintos tipos de carga. Reconocer técnicas para la predicción de fallas. Investigar factores diseño.

Observación, pruebas, registros de observación.

Solución de problemas.

Investiga propiedades de la sección transversal de una columna.

- Presentación - Deberes: 10% Investigación, - Entrega a consultas, tiempo 10% soluciones de - Dibujos.- D.C.L, ejercicios.- 60% etc. 10% - Exámenes.- 40% - Soluciones razonadas y comentadas 30%

Reconoce la longitud efectiva de una columna. Describe las diferencias entre columnas largas y cortas. Investiga las formas eficientes de secciones transversales para columnas. Maneja las técnicas para diseños de columnas. Analiza problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados.

los de

Pruebas observación directa.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

Describir métodos para calcular el factor de diseño.

Técnica e Instrumentos 5.

Sele ccionar técnicas de diseño para ejes.

Analizar problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados. Encuesta Cuestionario Lluvia de ideas Investigar propiedades de la sección transversal de una columna. Reconocer la longitud efectiva de una columna. Describir las diferencias entre columnas largas y cortas. Investigar las formas eficientes de secciones transversales para columnas.

Observación, pruebas, registros de observación.

Solución de problemas.

Reconoce los tipos de concentración de tensiones en ejes.

- Presentación - Deberes: 10% Investigación, - Entrega a consultas, tiempo 10% soluciones de - Dibujos.- D.C.L, ejercicios.- 60% etc. 10% - Exámenes.- 40% - Soluciones razonadas y comentadas 30%

Describe los tipos de tensión para el diseño de ejes. Investiga los tamaños básicos de ejes.

Pruebas observación directa.

Investiga velocidades críticas de ejes. Describe los componentes diversos de los ejes, como tornillos de fijación, cuñas, pasadores, etc. Analiza problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados.

Manejar las técnicas para diseños de columnas. Analizar problemas respecto a cada uno de los contenidos tratados. Técnica e Instrumentos

Encuesta Cuestionario Lluvia de ideas

Observación, pruebas, registros de observación.

Solución de problemas.

Pruebas observación directa.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

V.- GUÍAS INSTRUCCIONALES Competencia Específica a desarrollarse a través del módulo: Analizar el comportamiento de los elementos mecánicos para mejoramiento del diseño y selección de materiales a través de normas de calidad.

ELEMENTOS

INSTRUCCIONES

RECURSOS

PRODUCTO

1. Analizar concentración de tensiones y tensiones cortantes por flexión en vigas.

- Investigue las concentraciones de esfuerzos en las vigas. - Elabore un organizador gráfico con los conceptos de concentraciones de esfuerzos. - Identifique los esfuerzos cortantes debido a la flexión en las vigas. - Elabore un organizador gráfico con los conceptos de esfuerzos cortantes en vigas. - Resuelva problemas de aplicación y verifique resultados, utilizando los conceptos aprendidos en éste elemento.

- Pizarra. - Proyector de datos. - Libros referentes al elemento de competencia anotado en la bibliografía. - Internet. - Apuntes personales.

Resolución de 15 problemas que involucren el conocimiento de la concentración de esfuerzos así como de los esfuerzos cortantes debido a la flexión.

2. Analizar tensiones combinadas y la aplicación del círculo de Mohr.

- Identifique las tensiones combinadas y describa el principio de superposición. - Investigue e interprete el círculo de Mohr. - Determine las aplicaciones del círculo de Mohr en cuanto a la determinación de los esfuerzos principales. - Elabore un organizador gráfico para dibujar el círculo de Morh. Resuelva problemas de aplicación y verifique resultados, utilizando los conceptos aprendidos en éste elemento.

- Pizarra. - Proyector de datos. - Libros referentes al elemento de competencia anotado en la bibliografía. - Internet. - Apuntes personales.

Resolución de 15 problemas que involucren el conocimiento de esfuerzos en un elemento mecánico empleando el círculo de Mohr.

- Investigue los tipos de carga y la relación de esfuerzos entre el esfuerzo mínimo y el máximo. - Identifique los criterios de diseño para distintos tipos de carga, como: buscar el material, buscar la geometría, buscar el factor de seguridad, etc. - Investigue problemas prácticos sobre diseño para distintos tipos de carga. - Resuelva problemas de aplicación y verifique resultados, utilizando los conceptos aprendidos en éste elemento.

- Pizarra. - Proyector de datos. - Libros referentes al elemento de competencia anotado en la bibliografía. - Internet. - Apuntes personales.

Resolución de 15 problemas de diseño de elementos mecánicos sujetos a varios tipos de carga utilizando criterios adecuados.

Desarrollar criterios de diseño para distintos tipos de carga.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

Emplear métodos de análisis para diseño de columnas.

Seleccionar técnicas de diseño para ejes.

- Investigue conceptos de columnas. - Realiza un organizador conceptual de columnas. - Identifique las características de la columna para el diseño, como: la carga aplicada, la longitud de la columna, tipos de fijaciones, forma de la sección transversal, material para la columna, factor de seguridad, etc. - Investigue diseño de columnas para cargas concéntricas y excéntricas. - Investigue problemas prácticos sobre diseño de columnas. - Resuelva problemas de aplicación y verifique resultados, utilizando los conceptos aprendidos en éste elemento. - Investigue conceptos de ejes. - Realiza un organizador conceptual de los ejes. - Investiga las consideraciones para el diseño de ejes, como: Torque que trasmite, velocidad en rpm, fuerzas que ejercen los elementos que se montan en el eje, geometría del eje, material, ubicación de los elementos a montar, formas de sujeción de los elementos a montar, etc. - Elabore un procedimiento para el diseño de los ejes. - Investigue velocidades críticas de ejes. - Describe los componentes diversos de los ejes, como tornillos de fijación, cuñas, pasadores, etc. - Investigue problemas prácticos sobre diseño de ejes. - Resuelva problemas de aplicación y verifique resultados, utilizando los conceptos aprendidos en éste elemento.

- Pizarra. - Proyector de datos. - Libros referentes al elemento de competencia anotado en la bibliografía. - Internet. - Apuntes personales.

Resolución de 15 problemas utilizando los métodos de análisis y diseño de columnas.

- Pizarra. - Proyector de datos. - Libros referentes al elemento de competencia anotado en la bibliografía. - Internet. - Apuntes personales.

Resolución de 15 problemas que involucren el conocimiento de las técnicas para diseño de ejes.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

VI.- MATERIAL DE APOYO BIBLIOGRAFÍA COMENTADA  [136a] Diseño de Elementos de Máquinas, ROBERT L. MOTT, 2006, 4ta edición, Pearson Education, 1. Texto didáctico que resume el proceso de aprendizaje del diseño de elementos mecánicos en cuanto se refiere a esfuerzos combinados y aplicaciones del círculo de mohr.  [492a] Diseño en Ingeniería Mecánica, SHIGLEY, JOSEPH EDWARD, 2001, 5ta edición, Mc Graw Hill, 1. Texto didáctico que resume el proceso de aprendizaje del diseño de elementos mecánicos como el diseño de columnas y ejes.

BIBLIOGRAFÍA VIRTUALCOMENTADA  [Ebrary] Casos especiales en flexión de vigas, Vázquez Flores, José Félix , 2010, 2ra edición, México, Instituto Politécnico Nacional, http://site.ebrary.com/lib/utasp/docDetail.action?docID=10365811&p00=libros%20de%20calculo%2 0diferencial. Recomendado para el aprendizaje de la flexión de las vigas.  [Ebrary] Ingeniería mecánica, Amé, Ricardo Mario, 2011, 1ra edición, Editorial Nobuko, http://site.ebrary.com/lib/utasp/docDetail.action?docID=10584376&p00=dise%C3%B1o%20element os%20maquinas, Mecánica aplicada al diseño de los elementos de máquinas temas básicos de resistencia de materiales aplicables al diseño de árboles y ejes.  [Ebrary] Elemento de máquinas II , Cardona Munera, Santiago , 2009, 2 da edición, España, El Cid Editor I apuntes, Ihttp://site.ebrary.com/lib/utasp/docDetail.action?docID=10312024&p00=dise%C3%B1o%20elemen tos%20maquinas.Temas: Elementos de máquinas. Soldaduras. Libro didáctico para el estudio de elementos de máquinas y soldaduras.

MATERIAL COMPLEMENTARIO  Mecánica de Materiales, RILEY – STURGES – MORRIS, 2001, , Limusa México, 708 páginas. Texto que resume el proceso de aprendizaje del diseño de elementos de máquinas en cuanto se refiere a tipos de cargas y relaciones de esfuerzos.  Computadora  Proyector  ConsultasInternet.  Libros, tutoriales, diapositivas, videos, relacionados con los temas, elaborados por los docentes que imparten el módulo formativo.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

VALIDACIÓN DEL MÓDULO FORMATIVO

Fecha de elaboración: 01 de octubre del 2014

. DOCENTE PLANIFICADOR UTA

FIRMA

Ing. Mg. Víctor Pérez R.

_____________________________

___________________________

_________________________

Ing. Mg. Fernando Urrutia Coordinador de Área Académica Evaluador del Módulo

Ing. Mg. Víctor Pérez Coordinador de Carrera Aval del Módulo

____________________________ __________________________ _ Dr. Mg. Gustavo Salinas Miembro Comisión Revisión Visto Bueno

Ing. Mg. Mário García Subdecano de la Facultad Visto Bueno

Notas: 1.

2. 3.

La firma del Coordinador del Área se la realizará una vez que se ha evaluado el módulo en el Área Académica de Competencia Global respectiva, por lo cual son corresponsables del mismo. La firma del Coordinador de Carrera, sirve de aval del trabajo desplegado por los miembros del Área respectiva. La firma del Subdecano, da el visto bueno de que está en relación a los elementos planteados en el Currículum.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

CONTENIDOS COGNÓSCITIVOS PLAN DE ESTUDIOS MÓDULO: Diseño de elementos I CICLO ACADÉMICO: Sexto ÁREA ACAD.: Mecánica Sept/2015

CARRERA: INDUSTRIAL No. DE CRÉDITOS: 3 / (48 horas) PERÍODO ACADÉMICO: Ab/2015-

CONTENIDOS COGNOSCITIVOS: ¿Qué saberes? 1. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7

TENSIONES QUE INTERVIENEN EN LOS ELEMENTOS MECÁNICOS Tensiones directas Tensiones por esfuerzo de corte directo Tensión por esfuerzo de corte por torsión Tensión debido a la flexión Tensiones normales combinadas Concentración de tensiones TENSIONES COMBINADAS Y LA APLICACIÓN DEL CÍRCULO DE MOHR Caso general de tensión combinada Círculo de Mohr Círculo de Mohr para condiciones especiales de tensión Condiciones complejas de carga Aplicaciones del Círculo de Mohr CRITERIOS DE DISEÑO PARA DISTINTOS TIPOS DE CARGA Tipos de carga y razón de carga. Resistencia por fatiga. Diseño para distintos tipos de carga. Predicción de fallas. Factores de diseño. Métodos para calcular el factor de diseño. Ejercicios combinados.

MÉTODOS DE ANÁLISIS PARA DISEÑO DE COLUMNAS

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

Propiedades de la sección transversal de una columna Empotramiento en un extremo y longitud efectiva. Columnas largas y cortas Formas eficientes para secciones transversales de columnas Diseño de columnas Ejercicios combinados

TÉCNICAS DE DISEÑO PARA EJES

5.1 5.2 5.3 5.4

Concentración de tensiones en ejes Tensiones de diseño en ejes Tamaños básicos de ejes. Ejercicios combinados 43

HORAS CLASE: 8

HORAS CLASE: 12

HORAS CLASE: 8

HORAS CLASE: 10

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

HORAS PRESENCIALES EFECTIVAS

DOCENTE RESPONSABLE DEL MÓDULO

DOCENTE Ing. Mg. Víctor Pérez R.

CICLO ACADÉMICO SEXTO

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

LISTADO DE ESTUDIANTES

Asignatura: Semestre:

DISEÑO DE ELEMENTOS I 6º I "A"

EVALUAC PRIMER PARCIAL

NOMINA 1

ALVAREZ LEÓN ANDRÉS MIJAIL

ANDA MARIA JOSE

ARIAS INFANTE EDISSON MAURICIO

BUSTOS PULLUQUITIN SERGIO PATRICIO

CAICEDO RIVERA LENIN GUILLERMO

CARVAJAL CARVAJAL EDISON JAVIER

CHACHA GARCES JOHN JAIRO

CHICAIZA LÓPEZ OSCAR FABRICIO

COPARA HERRERA JEFFERSON ESTEBAN

10 GAIBORT GONZÁLEZ GABRIEL DARÍO 11 GUATO RIOS DANILO VICENTE 12 HINOJOSA ESTRELLA JEFFERSON ALEXANDER 13 JÁCOME ANALUISA JOHANA GABRIELA 14 LAGUA SAQUINGA WILLIAN EDISON

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015 15 LLAMUCA SUPE JAIRO DANIEL 16 LÓPEZ ARIAS VICTOR HUGO 17 LÓPEZ CARRASCO MIGUEL ÁNGEL 18 LUISA MASHABANDA EFRÉN DAVID 19 MARTINEZ FREIRE HENRY PATRICIO 20 PAZMIÑO GUERRA CHRISTIAN RICARDO 21 PAZMIÑO SÁNCHEZ ANDREA MISHELL 22 ROMERO MEZA JOSÉ DAVID 23 VALENCIA FLORES FRANKLIN STALIN 24 VILLEGAS MOLINA CHRISTIAN BLADIMIR 25 ZAMORA NÚÑEZ NELLY ESTEFANIA

PROMEDIO DE LOS PARCIALES

ARRASTRES

PROMEDIO TOTAL

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

PLANES DE CLASE PROFESOR: Ing. Mg. Víctor Pérez R. CLASE #: 1-2-3-4 ELEMENTO DE COMPETENCIA: Analizar concentración de tensiones y tensiones cortantes por flexión en vigas. MODULO F.: Diseño de Elementos I TEMA: Tensiones que intervienen en los elementos mecánicos. CARRERA: Industrial OBJETIVO: Analizar los tipos de tensiones que intervienen en los elementos mecánicos. NIVEL: VI PARALELO(S):

CONTENIDOS

Conceptuales: Concentración de tensiones por tensión o compresión, por torsión y por flexión.

Procedimental es: Investigación bibliográfica. Discusión y análisis apoyados en la conversación heurística y la lluvia de ideas. Desarrollar responsabilidad y predisposición para el trabajo.

ESTRATEGIAS METODOLOGICAS Método Problemico

     

  

Situación Problémica. Establecer contradicciones Determinar el problema Elaborar hipótesis. Búsqueda de información Procesamiento de la información Comprobación de las hipótesis. Determinar la solución idónea al problema. Síntesis.

   



Actitudinales: Desarrolla el pensamiento lógico analítico para la solución de problemas.

ACTIVIDADES

Técnicas (si se desea)

 

……………………………………………………………………. Profesor

Exposición de la situación Problémica Enunciar la contradicción Plantear el problema Planteamiento de suposiciones, figuraciones, sospechas e hipótesis. Establecer forma de trabajo, técnica, procedimiento e indicadores de evaluación. Análisis e interpretación de la información. Verificar la hipótesis. Platear y defender la solución. Conclusiones.

RECURSOS DIDACTIC OS Pizarra Marcador es Dibujos de los aparatos Libro guía de contenidos Computado r Proyector Diapositiva s

EVALUACIÓN(Indicado res) Taller o ejercicios de aplicación. Desarrollo de técnicas de trabajo grupal. Aplica las diferentes reglas y fórmulas de forma crítica y objetiva. Plantea y resuelve problemas de forma crítica y reflexiva. Producto. Sustentación.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

MATERIAL DIDÁCTICO DEL DOCENTE DISEÑO DE ELEMENTOS I Ing. Mg. Víctor Pérez R. INDUSTRIAL

SEXTO

DEBER #: 02 TEMA: ESFUERZOS DE APOYO 1.

Calcule los esfuerzos de apoyo en las superficies en contacto A, B, C y D, en la siguiente figura.

Un tubo de acero cédula 40 de 2plg se utiliza como pata en una máquina. La carga soportada por la pata es de 2350lb. Calcule el esfuerzo de apoyo sobre el piso si el tubo está abierto en uno de sus extremos. Calcule el esfuerzo de apoyo sobre el piso si se suelda una placa plana a la parte inferior del tubo con un diámetro igual al diámetro exterior del tubo.

a) b)

Se utilizan un tornillo y rondana para sujetar una tabla de madera a un cimiento de concreto, como se muestra en la figura. Se crea una fuerza de tensión de 385lb en el 48

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

tornillo al apretarlo. Calcule el esfuerzo de apoyo (a) entre la cabeza del tornillo y la rondana de acero, y (b) entre la rondana y la madera.

Con los datos del problema 14 (deber #: 02), calcule el esfuerzo de apoyo en los remaches.

El tacón de un zapato de mujer tiene la forma que se muestra en la siguiente figura. Si la fuerza en el tacón es de 535N, calcule el esfuerzo de apoyo sobre el piso.

DISEÑO DE ELEMENTOS I Ing. Mg. Víctor Pérez R. INDUSTRIAL

SEXTO

DEBER #: 03 TEMA: ESFUERZOS EN VIGAS DEBIDO A MOMENTOS FLECTORES 1)

Para la viga mostrada en la figura, calcule el esfuerzo máximo causado por flexión. La sección transversal de la viga es un rectángulo de 100 mm de alto por 25 mm de ancho. La carga a la mitad de la viga es de 1500 N, y ésta mide 3.40 m. Adicionalmente distribuir los esfuerzos en la viga. 49

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

3) 4)

Se usa una barra cuadrada de 30mm de lado como viga simplemente apoyada sometida a un momento flexionante de 425N.m. Calcule el esfuerzo máximo causado por flexión en la barra. Calcule el esfuerzo máximo originado por flexión en una varilla circular de 20mm de diámetro cuando se somete a un momento flexionante de 120N.m. Un momento flexionante de 5800 lb.plg se aplica a una viga de sección transversal rectangular de 0,75plg x 1,50plg. Calcule el esfuerzo flexionante máximo en la viga (a) si el lado vertical es de 1,50plg, y (b) si el lado vertical es de 0,75plg. Una viga de sección rectangular de 150 por 250 mm soporta la carga que indica la figura siguiente. Determinar el máximo esfuerzo por flexión que se produce.

Una viga de madera soporta un momento flexionante de 15500 lb x plg. Su sección transversal es rectangular de 1,50plg de ancho por 7,25plg de altura. Calcule el esfuerzo máximo originado por flexión en la viga. Una viga de madera de 100 por 300 mm y 3 m de longitud soporta las cargas indicadas en la siguiente figura. Si el máximo esfuerzo admisible es de 9 MPa, ¿Para qué el valor máximo de W se anula la fuerza cortante bajo P y cuánto vale P?

La sección transversal T de la viga simplemente apoyada, que se muestra, soporta un momento flexionante de 100 Klbs x plg producido por una carga que actúa en la cara superior. Calcule, el centroide, el momento de inercia; además calcule el esfuerzo producido por flexión en la viga en los ejes del a) al f) indicados en la figura. También dibuje una gráfica de esfuerzo contra la posición en la sección transversal.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

La figura siguiente muestra el diagrama de momento flexionante de una viga de 25 pies de la estructura de una máquina de grandes dimensiones. Se propuso que la viga se fabrique con un perfil W14 x 43 de acero. Calcule el esfuerzo máximo provocado por flexión en la viga.

10) La viga de 24plg de largo mostrada en la figura siguiente es un canal de aluminio, C4 x 2,331, colocado con las patas hacia abajo de tal modo que la cara plana de 4plg soporta las cargas aplicadas. Calcule los esfuerzos máximos de tensión y compresión en el canal.

DISEÑO DE ELEMENTOS I Ing. Mg. Víctor Pérez R. INDUSTRIAL

SE XTO

DEBER #: 06 TEMA: MOMENTO ESTÁTICO (Q); ESFUERZOS CORTANTES EN VIGAS DEBIDO A LA FLEXIÓN; ESFUERZOS CORTANTES ESPECIALES. 11) Para la sección rectangular ilustrada en la siguiente figura, calcule el momento estático Q que se emplearía en la formula general de cortante para calcular el esfuerzo cortante vertical en la sección marcada a-a.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

12) Para la sección I de la figura siguiente, calcule el momento estático Q que se usaría en la fórmula general de cortante para calcular el esfuerzo cortante vertical en la sección a-a.

13) Para el perfil T mostrado en la figura siguiente, calcule el momento estático Q de la formula general de cortante para determinar el esfuerzo cortante vertical en la sección aa, o sea el extremo superior del alma justo abajo de donde se une el patín.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

14) Calcule el esfuerzo cortante en el eje a-a de la viga de sección transversal rectangular mostrada en la figura siguiente. La fuerza cortante, V, en la sección de interés es de 1200 lbs.

15) Calcule el esfuerzo cortante en los ejes a-a y b-b de una viga T como se muestra en la siguiente figura. El eje a-a está en el extremo superior del alma vertical, justo abajo del patín. El eje b-b está en la cara inferior del patín. La fuerza cortante, V, en la sección de interés es de 1200 lbs.

16) Calcule la distribución del esfuerzo cortante con respecto a la posición en la sección transversal de la viga de perfil rectangular mostrada en la figura siguiente. Las dimensiones reales son 2.0 plgs por 10.0 plgs. Grafique los resultados. La fuerza cortante, V, en la sección de interés es de 1200lbs.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

17) Para la sección transversal triangular de la viga mostrada en la siguiente figura, calcule el esfuerzo cortante que ocurre en los ejes a hasta g, separados 50 mm entre sí. Grafique la variación del esfuerzo con la posición en la sección. La fuerza cortante es de 50 KN.

18) Calcule el esfuerzo cortante máximo que ocurriría en una sección transversal rectangular de una viga como la de la figura siguiente. El esfuerzo cortante es de 1000 lbs, t = 2.0 plgs y h = 8.0 plgs.

19) Calcule el esfuerzo cortante máximo que ocurriría en una flecha circular, de 50 mm de diámetro, cuando se somete a una fuerza cortante vertical de 110 KN.

20) Calcule el esfuerzo cortante máximo aproximado que se produciría en un tubo de acero cédula 40 de 3 plgs cuando se usa como viga y se somete a una fuerza cortante de 6200 lbs. 54

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

21) Determine la fórmula de cortante en almas, y con ésta calcule el esfuerzo de cortante en una viga W12 x 16 cuando se somete a una fuerza cortante de 25000 lbs. TEMA: CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS EN ELEMENTOS SOMETIDOS A TENSIÓN, TORSIÓN Y FLEXIÓN 22) La barra escalonada que aparece en la siguiente figura se somete a una fuerza de tensión axial de 12500 lbs. Calcule el esfuerzo de tensión máximo en la barra para las siguientes dimensiones: D = 1.50 plgs.; d = 0.75 plgs.; r = 0.060 plgs.

23) Un eje redondo tiene dos muescas en donde se colocan anillos para mantener en posición a un engrane, según se muestra en la figura siguiente. Si el eje está sometido a una fuerza de tensión axial de 36 KN, calcule el esfuerzo máximo de tensión en el eje.

24) La figura siguiente muestra el diseño propuesto para una varilla a tensión. Se conoce el diámetro mayor, D = 1.00 plgs, junto con el diámetro del agujero, a = 0.50 plgs. También se decidió que el factor de concentración de esfuerzos en redondeo debe ser de 1.7. El diámetro menor, d, y el radio del redondeo, r, deben especificarse de manera que el esfuerzo en el redondeo sea el mismo que el del agujero.

25) La siguiente figura muestra un segmento de una flecha en la que se maquinó una ranura circular. Para un par de torsión aplicado Para la viga mostrada en la figura, calcule el esfuerzo cortante torsional en la sección 1, donde el diámetro es máximo, y en la sección 2, donde se localiza la ranura. 55

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

26) La figura siguiente muestra un segmento de una flecha donde se va a montar un engrane sobre el cuñero de la sección 3. Se apoyará contra el hombro de la sección 2 y se mantendrá en posición con un anillo de retención que se inserta en la ranura de la sección 4. Se aplica un par de torsión cíclico de 20 M*m a lo largo de la flecha. Calcule el esfuerzo cortante máximo causado en las secciones 1, 2, 3 4 y 5 de la flecha. En seguida especifique un acero idóneo para la fabricación de la flecha.

27) La figura muestra una flecha escalonada sometida a torsión. La sección de mayo diámetro tiene un agujero que la atraviesa de lado a lado. a) Calcule el esfuerzo cortante máximo en el escalón cuando se le aplica un momento de torsión de 7500 lbs x plg. b) Determine el agujero de mayor diámetro que se podría perforar en la flecha de modo que continúe con el esfuerzo cerca del agujero a un valor igual o menor que el que se produce en el escalón.

28) El eje trasero de un automóvil es una flecha sólida de acero cuya configuración es la expuesta en la siguiente figura. Al considerar la concentración de esfuerzos que causa el escalón, calcule el esfuerzo cortante torsional en el eje cuando gira a 70 .0 rad/seg y trasmite 60 KW de potencia.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

Las figuras correspondientes a los problemas del 8 al 12 muestran segmentos de flechas de un equipo trasmisor de potencia. Calcule el par de torsión cíclico máximo que se podría aplicar con seguridad a cada flecha si tienen que ser de acero AISI 1141 OQT 1100. 29) Use la siguiente figura:

30) Use la siguiente figura:

31) Use la siguiente figura:

32) La siguiente figura muestra una parte de una flecha circular en la que se monta un engrane. En este lugar se aplica un momento de 30 N*m. Calcule el esfuerzo originado por flexión en las secciones 2, 3 y 4.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

33) La siguiente figura muestra una flecha circular de una transmisión. En los puntos A, C y E se montan engranes. En B y D van los cojines de apoyo. Se muestran las fuerzas transmitidas por los engranes a la flecha, todas dirigidas hacia abajo. Calcule el esfuerzo máximo causado por flexión en la flecha, teniendo en cuenta las concentraciones de esfuerzo.

34) La siguiente figura muestra una barra escalonada plana que soporta tres cargas concentradas. Sea P = 200N, L1 = 180 mm, L2 = 80 mm y L3 = 40 mm. Calcule el esfuerzo máximo creado por flexión y el lugar donde ocurre. La barra se refuerza contra flexión y torsión lateral. Observe que las dimensiones en la figura no están dibujadas a escala.

35) La siguiente figura muestra una barra plana escalonada sometida a flexión. Si la barra es de acero AISI 1040 estirado en frio, Calcule la fuerza máxima repetida, F, que se puede aplicar a la barra con seguridad.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015

36) La figura mostrada, tiene una ménsula en voladizo que soporta una carga parcial uniformemente distribuida a lo largo de 10 pulgadas a partir del extremo izquierdo y una carga concentrada en su extremo derecho. La geometría varía en las secciones A, B y C como se muestra. La ménsula es de aluminio 2014-T6 y se desea tener un factor de diseño mínimo de 8 basado en la resistencia última. Evalué la aceptabilidad del diseño dado. Si cualquier sección es insegura, proponga otro diseño que produzca un nivel de esfuerzo satisfactorio. Considere concentraciones de esfuerzo en las secciones B y C. La fijación en A está hecha de tal modo que se pueda considerar que Kt = 1.0.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – SEPTIEMBRE/2015