La competencia de la asignatura es:



- Conocimientos y capacidades para el cálculo, diseño y ensayo de máquinas.



Los resultados de aprendizaje de la asignatura son:



- Comprender la estructura de los mecanismos, tanto planos como espaciales; es decir los elementos y pares cinemáticos que los constituyen, el número de grados de libertad del mecanismo y el concepto de cadena cinemática.



- Aprender los teoremas fundamentales del movimiento plano, complementando lo ya estudiado en las asignaturas de Mecánica y Mecánica Aplicada, como base teórica para el análisis y síntesis dimensional de mecanismos.



- Adquirir las capacidades para la realización del análisis cinemático de mecanismos planos y espaciales a partir de procedimientos analíticos y matriciales respectivamente. Estudio de la rotabilidad, el análisis de posiciones singulares y la obtención de parámetros de calidad de transmisión de movimiento y esfuerzo en los mecanismos.



- Utilizar los métodos clásicos de síntesis dimensional de mecanismos planos: Síntesis de generación de función, de generación de trayectorias y de guiado de sólido rígido. Diseño de mecanismos para aplicaciones específicas.



- Realizar el análisis dinámico directo e inverso de mecanismos planos (hipótesis de sólido rígido) a partir de los principios estudiados en Mecánica Aplicada y mediante procedimientos específicos para mecanismos desmodrómicos.



- Realizar el análisis dinámico de sólido deformable de sistemas de uno o varios grados de libertad. Caracterización de los sistemas desde el punto de vista vibratorio frente a excitaciones de tipo impulso, rampa, escalón, armónica y de tipo general.



- Ser capaz de analizar los sistemas vibratorios de varios grados de libertad. Definición de los conceptos de modos de vibración, frecuencias naturales y coordenadas naturales. Resolución de sistemas sometidos a vibraciones libres y forzadas.



- Adquirir los conocimientos sobre las técnicas de medida experimental de vibraciones. Describir los componentes que la forman. Valoración e interpretación de los resultados obtenidos a través del análisis experimental.

Unidad temática A: CINEMÁTICA DE MECANISMOS



CAPÍTULO I: NOCIONES BÁSICAS SOBRE MECANISMOS Y SU DISEÑO

1.1. Conceptos básicos sobre mecanismos, máquinas y su diseño.

1.2. Clasificaciones de los elementos y de los pares cinemáticos.

1.3. Cadenas cinemáticas, mecanismos e inversiones.

1.4. Criterios de Grübler y Malishev. Limitaciones.

1.5. Métodos para la síntesis estructural de mecanismos.



CAPÍTULO II: GEOMETRÍA DEL MOVIMIENTO PLANO

2.1. Estudio del movimiento continuo de una figura plana en su plano. Campos de velocidades y aceleraciones.

2.2. Teorema de Aronhold-Kennedy o de los tres centros.

2.3. Teorema de Hartmann. Fórmula de Euler-Savary.

2.4. Teorema de Bobillier

2.5. Perfiles conjugados, generalización de la fórmula de Euler-Savary

2.6. Circunferencias notables: inflexiones, Bresse y retrocesos.



CAPÍTULO III: ANÁLISIS CINEMÁTICO DE MECANISMOS PLANOS

3.1. Introducción: problemas generales del análisis cinemático de mecanismos.

3.2. Resolución del problema de posición. Análisis de la rotabiliddad.

3.3. Indicadores de calidad: ángulo de transmisión y ventaja mecánica.

3.4. Métodos analíticos para el análisis cinemático.



CAPÍTULO IV: SINTESIS DIMENSIONAL DE MECANISMOS PLANOS

4.1. Síntesis de generación de funciones.

4.2. Síntesis de generación de trayectorias.

4.3. Síntesis de guiado de sólido rígido.



CAPÍTULO V: CINEMÁTICA DE MECANISMOS ESPACIALES

5.1. Representación de la localización de un objeto: matrices de transformación.

5.2. Método matricial.

5.3. Análisis de posiciones en mecanismos espaciales.

5.4. Análisis de velocidades y aceleraciones.





Unidad temática B: DINÁMICA DE MÁQUINAS



CAPITULO I: DINÁMICA DE MECANISMOS (dinámica del sólido rígido)

1.1. Introducción a la Dinámica de Maquinaria.

1.2. El problema dinámico inverso.

1.3. El problema dinámico directo.

1.4. Volantes de inercia.

1.5. Equilibrado en máquinas.



CAPÍTULO II: TEORÍA DE VIBRACIONES (dinámica del sólido deformable)

2.1. Introducción a la Teoría de Vibraciones.

2.2. Modelización de sistemas mecánicos.

2.3. Sistemas con un grado de libertad I: vibraciones libres.

2.4. Sistemas con un grado de libertad II: vibraciones armónicas.

2.5. Sistemas con un grado de libertad III: integral de convolución.

2.6. Sistemas con un grado de libertad IV: transformada de Fourier.

2.7. Sistemas con un grado de libertad V: aislamiento de vibraciones.

2.8. Sistemas con varios grados de libertad I. Vibraciones libres.

2.9. Sistemas con varios grados de libertad II. Vibraciones forzadas.

2.10. Introducción a la medida experimental de vibraciones.

El programa docente de esta asignatura se compone de clases magistrales, prácticas de aula, seminarios y prácticas de ordenador y taller.



Las prácticas permiten fijar y complementar los conocimientos impartidos en las clases magistrales y seminarios y constituyen una parte esencial del proceso de aprendizaje. Las prácticas consisten en utilizar la simulación computacional y los equipos de análisis experimental para resolver algunos casos prácticos de análisis y diseño de sistemas mecánicos. En la Unidad Temática A se realizan dos sesiones de prácticas de ordenador de 2,5 horas de duración cada una. En la Unidad Temática B se realiza una práctica de taller de 2,5 horas de duración.



Las prácticas se desarrollarán en los centros de cálculo de la Escuela, así como en el laboratorio del Departamento de Ingeniería Mecánica.



En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.

De acuerdo con la normativa de la UPV/EHU, se ha optado por una evaluación continua, consistente en:



- Prácticas de laboratorio y de taller. La superación de los trabajos prácticos implica la asistencia y la participación activa en las tres prácticas, así como la entrega y valoración positiva de los informes correspondientes debidamente cumplimentados y en el plazo indicado.



- Una prueba sobre la primera parte de la asignatura: Cinemática de Mecanismos. Para superar la prueba el alumno deberá obtener como media una nota igual o superior a 5. La superación de esta prueba supondrá la liberación de la correspondiente materia, durante el vigente curso académico.



- Un examen escrito final.







* Nota sobre el Examen escrito final, tanto en la convocatoria ordinaria como extraordinaria:



a) Para aquellos estudiantes que hayan liberado la materia correspondiente a la Prueba escrita sobre Cinemática de Mecanismos, el examen escrito final versará sobre el resto de contenidos de la asignatura, es decir, sobre Dinámica de Máquinas. Para superar el examen escrito el alumno deberá obtener como media una nota igual o superior a 5.



b) Para aquellos estudiantes que no hayan liberado la materia correspondiente a la Prueba escrita sobre Cinemática de Mecanismos, el examen escrito final versará sobre la totalidad del temario de la asignatura. Para superar el examen escrito el alumno deberá obtener como media una nota igual o superior a 5.



c) A los alumnos que no se presenten al examen final se les pondrá NP (No Presentado).





Obtención de la calificación de la asignatura una vez superado examen escrito final:



a) Para aquellos estudiantes que hayan superado la Prueba escrita sobre Cinemática de Mecanismos:

- 95% media aritmética de las 2 pruebas escritas (Prueba Cinemática de Mecanismos y Prueba Dinámica de Máquinas).

- 5% nota de los trabajos prácticos.



b) Para aquellos estudiantes que no hayan superado la Prueba escrita sobre Cinemática de Mecanismos:

- 95% Examen escrito final.

- 5% nota de los trabajos prácticos.



Condiciones para aprobar la asignatura:



Superar el examen escrito final y obtener una calificación de la asignatura igual o superior a 5.



Asistencia a exámenes:

Ante cualquier circunstancia que impida a un estudiante presentarse a un examen, este hecho se regirá de acuerdo con la normativa vigente de la UPV/EHU.





Reclamación de exámenes:

Las notas serán publicadas a través de la plataforma virtual Egela, y, en el caso de los exámenes finales, simultáneamente en el sistema GAUR. Tras publicar las notas de cada examen, los alumnos que lo deseen se podrán apuntar a la reclamación durante un determinado plazo. No se atenderán reclamaciones formuladas por estudiantes que no se encuentren apuntados, o que, aun estando apuntados, no se presenten el día y a la hora de la reclamación. Se recomienda a los alumnos que, previamente al día de la revisión, acudan a tutorías para conocer la resolución de los ejercicios de examen. Todas estas medidas tienen por objeto que los profesores puedan dedicar tiempo suficiente al proceso de reclamación y procurar un tratamiento equitativo y justo a cada reclamación.



Renuncia:

En el caso de que un estudiante decida renunciar a la evaluación continua para ser evaluado mediante el sistema de evaluación final, tal y como se establece en la "Normativa de Evaluación de Enseñanzas de Grado" el alumno deberá presentar por escrito a la coordinadora de la asignatura la renuncia a la evaluación continua, para lo que dispondrá de un plazo de 18 semanas, a contar desde el comienzo del curso, de acuerdo con el calendario académico del Centro. Dicha evaluación final constará de un único examen final que supondrá un 100% de la calificación total.

Los alumnos dispondrán como material de trabajo propio de la asignatura, directamente aportado por los profesores, el siguiente:

- La Guía del Estudiante de la asignatura.

- Guiones para preparación y realización de las prácticas de la asignatura.

- Software de simulación para las prácticas de ordenador:

GIM, software para el análisis cinemático y simulación de mecanismos planos (COMPMECH Research Group: Hernández, A.; Altuzarra, O.; Pinto, Ch.; Petuya, V.; Amezua, E.; Macho, E; Corral, J.; Diez, M.; Urízar, M.; Herrero, S.; Campa, F.J.)

Manual de usuario del software GIM (COMPMECH Research Group) Disponible electrónicamente a través de la aplicación Egela.

- Robot ABB IRB 120.

- Robot ADEPT Cobra e-vario 600.

- Robot paralelo Physik Instrumente H-840.

- Robot FANUC S-10.

- Material para la práctica de taller:

Sistema físico de un grado de libertad para la medida de la transmisibilidad.

Analizador de señal DI 2200, acelerómetros, modelos de vigas flexibles y modelo simplificado de edificio, mesa excitadora, generador de señal, estroboscopio.

Bibliografía básica

Los profesores utilizarán los siguientes textos para impartir la asignatura:



- Hernández, A.; CINEMÁTICA DE MECANISMOS. ANÁLISIS Y DISEÑO. ISBN: 84-7738-224-0. Ed. Síntesis, 2004.

Disponible en la Sección de Publicaciones de la Escuela de Ingeniería de Bilbao y en las librerías de Bilbao Herriak (Licenciado Poza, 11), y Casa del Libro (Alameda Urquijo, 9).



- Hernández, A.; Aguirrebeitia, J.; Petuya, V.; Pinto, Ch.; DINÁMICA DE MÁQUINAS. ISBN: 978-84-9171-271-8. Editorial Síntesis, 2019.Disponible en la Sección de Publicaciones de la Escuela de Ingeniería de Bilbao



- Agirrebeitia, J.; Hernández, A.; Pinto, Ch.; Petuya, V.; BIBRAZIOEN TEORIA, OINARRIZKO JAKINGARRIAK. ISBN 84-95809-17-6. Sección de Publicaciones de la Escuela de Ingeniería de Bilbao, 2004.



- COLECCIÓN DE ENUNCIADOS DE EXAMEN. Disponible en Egela

Bibliografía de profundización

Aquellos alumnos interesados en ampliar sus conocimientos en algún aspecto en concreto, cuentan con una actualizada colección de libros, revistas, normas y catálogos en la Biblioteca de la Escuela y en el Departamento de Ingeniería Mecánica, recomendándose la consulta previa con el profesor quien le podrá aconsejar sobre la obra más adecuada. En todo caso, una bibliografía representativa es la siguiente:

- Uicker, J.J. (Jr.); Pennock, G.R.; Shigley, J.E. Theory of Machines and Mechanisms. Oxford University Press, 2003.
- Erdman, A. G.; Sandor, G. N.; Mechanism Design. Analysis and Synthesis. Prentice-Hall, 1997.
- Norton, R. L.; Diseño de Maquinaria, 1995.
- Waldron, K.J; Kinzel, G.L; Kinematics, Dynamics and Design of Machinery. John Wiley & Sons Inc, 1999.
- Shabana, A. A.; Theory of Vibration. An introduction. Springer, 1996.

Revistas

- Mechanism and Machine Theory.
- Journal of Mechanisms and Robotics.
- IEEE Transactions on Robotics.
- Advanced Robotics.
- Robotica.
- Computer Applications in Engineering Education.
- Journal of Mechanical Design.