Irakasgaiaren azalpena eta testuingurua

Ikasgai honek, makinen diseinu eta entseguan erabiltzen diren erremintenen inguruko oinarrizko sarrera bat eskeintzen du. Gai zerrendak lau gai ditu, bi ataletan taldekatuak: Bi gai diseinuarekin zerikusia dutenak, eta beste bi entseguari dabozkionak, nahiz eta bi aktibitateak estu estuan erlazionatuak egon.

Lehendabiziko atalari dagokionez, diseinatzea sorketa aktibitate bat da, non helburua ideia baten gauzatzea den. Baina diseinuaren ikasketa, batez ere diseinatzen burutzen da. Horretarako ikasleei proposatzen zaie talde-lan bat egitea, non eskuartean izango duten makina erreal bat hobetzeko aukerak planteatuko dituzten, alderantzizko ingeniaritzan oinarritutako birdiseinu planteamendu bat erabiliz. Lan-prozedura honek, ohizko diseinu erremintekin harremanetan jartzen du ikaslea: diseinu soluzioak sortzea eta aukeratzea erraztuko dituen makina baten eredu abstraktu bat moldatzea, makinaren kalitatea zehaztuko duten betebehar kritikoak desberdindu, edo makinaren espezifikazioaren garrantzia ulertzea diseinu baten ebaluazioan. Horrela, alderantzizko ingeniaritzaren ahalmen praktiko guztia uztiatzeko aukera aprobetxatzen da, diseinatzaile bezala duen experientzia hobetuko duten alderdi funtzionalak desestalita. Ikasleek makina desmuntatu beharko dute horrela agerian ezartzeko funtzionamendu printzipioak, barruan agertzen diren osagaiak nola banatzen diren behatu, eta zein den banaketa horren erlazioa makinak garatzen dituen funtzionaltasunarekin; gainera, funtzio kritikoen eredu edo prototipo erraz bat eratu dezake funtzionaltasunaren hoberenketarako. Azkenean ikasleek gai izan behar dute makina baten funtzionaltasunean zein osagai edo azpisistemek duten eragin negatiboa, bezeroaren ikuspuntuak ezartzen dituen kalitate irizpideak kontutan hartuta, gero birdiseinu helburuak finkatzeko eta baloratu ahal izateko beharrezkoa izango den aldaketa maila jatorrizko diseinuarekiko (diseinu berdina parametroen balio desberdinekin, edo diseinua aldatu teknologia desberdin batekin). Lan honen bitartez, ikaslearen taldelan ahalmena areagotzeaz aparte, problema tekniko errealetan partehartzeko eta erabakiak hartzeko ahalmena garatu nahi da.



Ikasgaiaren bigarren atalak makinen entseguari buruzko bi gai hartzen ditu barnean. Makina bat entsegatzea prozedura konplexu bat da, datu kantitate handia sortzen dituena eta datu horien tratamendu estadistikoa behar da bai hutsegite erizpideak zein funtzionaltasun optimoak zehazteko. Makinen fidakortasuna definitzen da makina batek edo haren osagai batek, eskatutako eraginak gainditzen ditueneko probabilitatea bezala denbora tarte batean zehar, erabilera zuzenarekin eta zehaztutako ingurunean.



Fidakortasunarekin erlazionatua beste kontzeptu batzuk definitzen dira: eskuragarritasuna, aldiuneko hutsegite tasa, batezbesteko hutsegite tasa, hutsegiteen arteko batezbesteko iraupena… makina baten funtzionamendu ezen erritmoak eredutzeko erabiltzen direnak, hala nola funtzionamendu eza horien jatorria detektatzeko. Horrela, Weibullen distribuzioa erabiltzen da erritmo horiek eredutzeko, eta poissonen prozesu homogeneoak erabiltzen dira makina baten fidakortasuna frogatzeko: horren ondorioz osagaien edo makinen onartze entseguak diseinatzen dira. Makina baten fidakortasuna, bere osagaien fidakortasunak konbinatuz kalkulatzen da. Bloke diagrama eta diagrama logikoetatik abiatuta, serie motako arkitekturak, erredundantzia aktibodunak, erredundantzia sekuentzialekoak, segurtasun aspisistemadun sistemak… aztertzen dira, eta haientzat fidakortasuna nola kalkulatzen den zehazten da. Gero, instalazio osoen eta ekipo konplexuen fidakortasunaren kalkulurako tekniken sarrera bat ikusiko da, OREDA bezalako databaseetan oinarrituta, haien Hutsegiteen zuhaitzak (FTA) eraikita, eta baita hutsegiteen eta haien efektuen azterketa (FMEA) eginda. Azkeneko kapitulua Saiakuntzen Analisia eta Diseinuari buruzkoa da (DOE): metodo estatistikoen multzo bat da, hipotesien alderaketari dedikatutakoak (t-student, F-Snedecor, ANOVA), makinen entseguaren kasuan, prozedurak, makinak, edo funtzionamendu onenerako parametro multzoak erabakitzeko balioko dutenak.

Irakasgaia ikastean lortuko diren emaitzak

Ikasleak diseinu prozesuaren konplexutasunaren nozioa jasotzen du, diseinu proiektu sinple bat hasteko ahalmena dauka, eta bertan erabiltzen diren teknika batzuk erabiltzeko baita: makinaren eredu abstraktu bat eratzea (egitura funtzionala) diseinu soluzio desberdinak sortu ahal izateko, makinaren kalitatea zehaztuko duten funtzio garrantzitsuenak identifikatzea, edo makinaren espezifikazioaren garrantzia ulertu diseinuaren ebaluazio prozesuan. Alderantzizko ingeniaritzaren oinarriak ikasten ditu, eta gai da eragin negatiboa duten azpisistemen detekzioa egiteko. bezerparem kalitate erizpideen arabera, gero birdiseinuaren helburuak finkatu ahal izateko eta baloratzeko modifikazioen maila. Gainera, ikasleak ezagutzen ditu Weibullen ereduak eta poissonen prozesu homogeneoak, tramankulu baten fidakortasuna kalkulatzeko, fidakortasunaren frogapen eta onarpen entseguak ezagutzen ditu, eta badaki kalkulatzen makina baten fidakortasuna, abiatuta bere osagaien fidakortasunetik, kontuan izanda nola konbinatzen diren (serie, erredundantzia aktibodunak, erredundantzia sekuentzialekoak, segurtasun azpisistemak...). Azkenik, ezagutzen ditu hipotesien alderaketaren metodoak ( t-student froga, F-Snedecor froga, ANOVA) eta badaki noiz aplikatzen den bakoitza.

Ohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

Ebaluaketak bi froga izango ditu. Ikasgaiaren nota finala bi frogen noten batura izango da.



Azterketa finala

------------

Pisua: 7,5 puntu

Galdera teorikoak eta ariketen ebazpenak izango dira. Kurtsoa gainditzeko, azterketa finaleko notak 3,5/7,5 izan beharko du gutxienez.



Alderantzizko Ingeniaritzako lana

-----------------------------

Pisua: 2,5 puntu

Lana dokumentu batean gauzatuko da non sesio praktikoetan egindako aktibitateak islatuko diren. Ezagutza teorikoen eta lan praktikoaren arteko koherentzia baloratuko da, erabilitako errekurtsoak (argazkiak, bideoak, diagramak…), eta soluzio berrien proposamenak aztertutako diseinutik abiatuta

Ezohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

Ohizko deialdiaren egitura bera

Irakasgai-zerrenda

Gaia 0: Programa eta ikasgaiaren antolaketa

Gaia 1: Makinen diseinu, analisi eta entsegua jarduera industrialean

Gaia 2: Makinen diseinu eta birdiseinu metodologiak

Gaia 3: Makinen fidakortasuna. Oinarrizko kontzeptuak

Gaia 4: Saiakuntzen diseinua eta plangintza makinen diseinu eta entseguan

Bibliografia

Nahitaez erabili beharreko materiala

Ikasgaiaren irakasleek garatutako materiala, eGelan dauden PDF fitxategiak.

Oinarrizko bibliografia

Engineering Design. George Dieter, Linda Schmidt. Mc Graw Hill; 2012 (4ª ed).

Diseño y desarrollo de productos. Karl T, Ulrich, Steven D. Eppinger; Mc Graw Hill; 2013 (5ª ed).

Engineering Design Process. Yousef Haik, Tamer Sahin. Cengage Learning; 2011 (2ª ed).

The Mechanical Design Process. David G. Ullman. Mc Graw Hill; 2010 (4ª ed).

Fundamentals of Machine Component Design. Robert C. Juvinall, Kurt M. Marshek. Wiley; 2005

Mechanical Engineering Design. Joseph Shigley, Charles Mischke, Richard Budynas; McGraw-Hill, 2003

A whistle-stop tour statistics, B.S. Everitt, Crc Press 2012

The Reliability of Mechanical Systems, Edited By J. Davidson, Imeche Guides for the process industries 1988

Design and analysis of experiments, D.C. Montgomery, John Wiley and Sons, 1991

Gehiago sakontzeko bibliografia

Fatigue of structures and materials. Jaap Schijve, Kluwer Academic Publishers, 2001



The practical use of fracture mechanics. David Broek. Kluwer Academic Publishers, 1988.

Aldizkariak

Journal of Mechanical Design. ASME. ISSN: 1050-0472



https://journaltool.asme.org/home/JournalDescriptions.cfm?JournalID=12



Engineering Failure Analysis ISSN: 1350-6307



https://www.journals.elsevier.com/engineering-failure-analysis/



Journal of Applied Mechanics. ISSN: 0021-8936



http://appliedmechanics.asmedigitalcollection.asme.org/journal.aspx

Estekak

http://web.mit.edu/2.75/fundamentals/FUNdaMENTALS.html



http://www.machinedesign.com/



http://www.engineering-abc.com/



http://www.matweb.com/index.aspx



https://www.asme.org/



https://www.aiaa.org/