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Academic Year: 2018/19

532 - Master's in Industrial Engineering

60815 - Machine Design Criteria


Teaching Plan Information

Academic Year:
2018/19
Subject:
60815 - Machine Design Criteria
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
532 - Master's in Industrial Engineering
ECTS:
6.0
Year:
1
Semester:
First semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1.1. Aims of the course

The subject and its learning outcomes are aligned with the following approaches and aims:

The content of machine design criteria focuses on two main points: On the one hand obtaining knowledge about different design criteria for components or mechanical assemblies and applying them; on the other hand being able to identify and characterize the most common machine elements with a critical point of view.

Within the first point, the importance of applying a proper design methodology to consider all the relevant factors that influence mechanical design is shown. Within the second, the student will understand the behavior of each elements in a mechanical assembly, whether it is part of a joint or a transmission, being able to identify and calculate the different loads involved and assess design alternatives 

2.2. Learning goals

- Undertand the mechanical design requirements

- Design criteria to develop components or mechanical assemblies.

- Machine elements performance characterization.

- Critical analysis of solutions for components and mechanical assemblies.

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards achievement of the learning objectives. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as

  • Lectures, where the teacher presents the theoretical contents related to mechanical design criteria and mechanical elements characterization supported by different examples from real industrial cases.
  • Case study sessions, where students solve different exercises and standard problems.
  • Practice sessions in small groups, where students will use test benches, different mechanical assemblies and the software required for the proposed exercises.
  • Assignments will consist of different tasks made under the teacher's supervision.

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks:

  • Type 1 Lectures (30 hours). Theory classes of machine design criteria and characterization of machine elements. These sessions consists on the teacher's explanations supported with common teaching resources. (Power Point presentations...).
  • Type 2 Practice sessions (15 hours). Problem-solving sessions of machine design criteria and characterization of machine elements. These sessions consists on introducing and solving problems and case studies by means of common teaching resources. (Power Point presentations...)
  • Type 3 Laboratory practice sessions (12 hours). Practice sessions of Mechanical Desing and Machine Elements. They are based on the explanation of exercises and individual attention to the students to guide them in solving those exercises.
  • Type 6 Guided practical assignments (23 hours). Assignments that students carry out in small groups with the guidance and supervision of the teacher. Students will present the final results to the class.
  • Type 7 Autonomous work and study. Individual study time needed to consolidate a proper learning process.
  • Type 8 Assessment. In addition to the grading funtion, the assessment is also a learning tool for the students to check their degree of understansding of the course.
  • Tutorials. Teacher's office hours for students to solve doubts, guidance with the course, help with exercises and assignments, etc.

4.3. Syllabus

The course will address the following topics:

  1. Design methodology
  2. Analysis of the influence of the manufacturing process on the design
  3. Tolerances and design
  4. Other factors in mechanical design: Load types, drives, materials...
  5. Stiffness-based design
  6. Design based on weight and volume criteria
  7. Other design criteria: Assembly, transportation...
  8. Characterization of joining, transmission, conversion and other elements in machines
  9. Characterization of other machine elements

Laboratory practice sessions

  1. Functional analysis of the tolerances of a machine
  2. Machine assembly and disassembly methodologies.
  3. Injected plastic components design criteria.
  4. Comparison of several mechanical designs for the same function.
  5. Theoretical and experimental spring analysis.

4.4. Course planning and calendar

Further information concerning the timetable, classroom, office hours, assessment dates and other details regarding this course, will be provided on the first day of class or please refer to the EINA website.

 

4.5. Bibliography and recommended resources

  • Castany Valeri, Javier. Análisis de la funcionalidad de los elementos de máquinas / Javier Castany Valeri, Angel Fernández Cuello, Francisco Serraller Sánchez Zaragoza : Prensas Universitarias de Zaragoza, 2000
  • Javierre Lardiés, Carlos. Criterios de diseño mecánico en tecnologías industriales / Carlos Javierre Lardiés y Ángel Fernández Cuello . - 1ª ed. Zaragoza : Prensas Universitarias de Zaragoza, 2012
  • Budynas, Richard G.. Diseño en ingeniería mecánica de Shigley / Richard G. Budynas, J. Keith Nisbett ; revisión técnica, Jesús Manuel Dorador González ... [et al.] . - 9ª ed. México [etc.] : McGraw-Hill, cop. 2012
  • Deutschman, Aaron D.. Diseño de máquinas : teoría y práctica / Aaron D. Deutschman, Walter J. Michels, Charles E. Wilson . - 3a.reimp. México : Compañía Editorial Continental, cop. 1985 (imp. 1989)
  • Orlov, P.. Ingeniería de diseño / P. Orlov ; traducido del ruso por José Puig Torres . - 2a. ed. Moscú : Mir, 1985


Curso Académico: 2018/19

532 - Máster Universitario en Ingeniería Industrial

60815 - Criterios de diseño de máquinas


Información del Plan Docente

Año académico:
2018/19
Asignatura:
60815 - Criterios de diseño de máquinas
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
532 - Máster Universitario en Ingeniería Industrial
Créditos:
6.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Módulo:
---

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

 

El contenido de la asignatura Criterios de diseño de máquinas se centra en dos puntos básicos; por un lado conocimiento y la aplicación de los diferentes criterios de diseño que se pueden utilizar en el desarrollo de un componente o conjunto mecánico y por otro lado la familiarización con los elementos de máquinas más representativos, su caracterización y la capacidad de crítica al ser aplicados en diferentes situaciones. Dentro del primer punto se intenta ver la importancia de la aplicación de una metodología de diseño adecuada para saber considerar todos los aspectos relevantes que pueden influir en un diseño mecánico. Dentro del segundo punto interesa que se entienda el comportamiento de cada elemento que interviene en un conjunto mecánico tanto si forma parte de un sistema de unión como de un sistema de trasmisión de potencia sabiendo identificar y calcular el tipo de acciones que intervienen en su trabajo y valorar las diferentes alternativas que se puedan plantear en su diseño.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura pretende capacitar a los estudiantes para el diseño mecánico de componentes y mecanismos, mediante una metodología adecuada, una correcta consideración de los criterios de diseño mecánico y un amplio conocimiento de las soluciones mecánicas actuales.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

El estudiante debe tener un conocimiento general previo de los contenidos propios de la materia de Física, Mecánica, Expresión Gráfica y Fundamentos de ingeniería de materiales.

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Conocimientos y capacidades para el cálculo, diseño y ensayo de máquinas (CE6).

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

. Comprende los condicionantes en el diseño mecánico.

· Tiene capacidad para considerar, en el diseño, diferentes tipos de variables.

· Conoce los diversos elementos de máquinas y entender su funcionamiento.

· Es capaz de abordar el análisis básico de elementos de máquinas.

 

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados de aprendizaje que se obtienen en la asignatura son importantes porque:

-  Dominan la resolución de los problemas de diseño mecánico que pueden plantearse en la Ingeniería.

-  Desarrollan destrezas y habilidades que permitan desarrollar con eficacia y destreza soluciones para problemas y requerimientos mecánicos.

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

OPCIÓN 1. En esta opción se evaluarán una serie de actividades realizadas tanto a lo largo del cuatrimestre como al final del mismo:

- Preparación y exposición de un trabajo de contenido teórico. (30% de la nota final)

- Realización de trabajos de carácter aplicado que recojan los diferentes resultados de aprendizaje de la asignatura (50% de la nota final)

- Las prácticas de laboratorio se valorarán en la propia sesión de laboratorio y supondrán un 20% de la calificación global.

 

OPCIÓN 2. Evaluación global

De acuerdo con la normativa de la Universidad de Zaragoza, todos los estudiantes tienen derecho a una prueba global que se programarán en las fechas del calendario oficial de exámenes del centro sobre la que recaerá el 100% de la calificación del alumno. Constará de un examen que constituirá el 70% de la calificación final, un examen de prácticas que constituirá el 10% de la calificación final, y la resolución de un supuesto práctico que constituirá el 20% de la calificación final.

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

El proceso de enseñanza se desarrollará en cuatro niveles principales: clases de teoría, problemas, laboratorio y trabajos tutelados, con creciente nivel de participación del estudiante. En las clases de teoría se expondrán los contenidos de criterios de diseño mecánico y caracterización de elementos mecánicos, ilustrándose cada tema con numerosos ejemplos.

En las clases de problemas se desarrollarán problemas y ejercicios tipo. Las prácticas de laboratorio se desarrollarán en grupos reducidos, donde el estudiante manejará los bancos de ensayo, conjuntos mecánicos y el software necesario para la ejecución de los ejercicios propuestos. Los trabajos tutelados consistirán en diferentes actividades que el estudiante desarrollará con la orientación y supervisión del profesor.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

 

Clases de teoría (30 horas). Clases de teoría de criterios de diseño de máquinas y caracterización de elementos de máquinas. Se basa en la exposición en el aula de los conceptos teóricos con el uso de pizarra y medios didácticos habituales de docencia ( multimedia, presentaciones en Power Point, etc.).

Clases de problemas (15 horas). Clases de problemas aplicación de criterios de diseño de máquinas y caracterización de elementos de máquinas. Se basa en la resolución y planteamiento de casos y problemas de diseño mecánico en el aula con el uso de pizarra y medios didácticos habituales de docencia (transparencias, presentaciones en Power Point, etc.).

Prácticas de laboratorio (15 horas). Se realizan 5 clases de prácticas de 3 horas de duración cada una de ellas de laboratorio de Diseño Mecánico y Elementos de Máquinas. Se basa en la explicación, planteamiento de ejercicios y atención personalizada en la resolución de los ejercicios por parte del alumno.

Trabajo práctico tutelado (23 horas). Los trabajos tutelados consistirán en un trabajo que el estudiante desarrollará con la orientación y supervisión del profesor

Estudio personal . Dedicación individual necesaria para consolidar un correcto proceso de aprendizaje.

Prueba de evaluación. Además de la función calificadora, la evaluación también es una herramienta de aprendizaje con la que el alumno testea el grado de comprensión y asimilación que ha alcanzado de la materia.

Tutoría. Atención directa al estudiante, identificación de problemas de aprendizaje, orientación en la asignatura, atención a ejercicios y trabajos.

4.3. Programa

El programa previsto es el siguiente:

-  Metodología de diseño

-  Análisis de la influencia del proceso de fabricación en el diseño

-  Tolerancias en el diseño

-  Otros condicionantes en el diseño mecánico: tipo de solicitación, accionamiento, materiales, etc.

-  Diseño según criterio de rigidez

-  Diseño según criterio de peso y volumen

-  Otros criterios de diseño: montaje, transporte, etc.

-  Caracterización de elementos de unión, transmisión, sustentación y conversión en máquinas

-  Caracterización de otros elementos de máquinas

 

Las prácticas inicialmente programadas son:

 - Análisis funcional de tolerancias de una máquina.

 - Metodologías de montaje y desmontaje de máquinas.

 - Criterios de diseño de componentes de plástico inyectados.

 - Comparación de diseños mecánicos para una misma función.

 - Análisis teórico-experimental de muelles.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

Las clases magistrales y de problemas y las sesiones de prácticas en el laboratorio se imparten según horario establecido por el Centro y es publicado con anterioridad a la fecha de comienzo del curso en la página Web del Centro y en los tablones de anuncios.

Cada profesor informará de su horario de atención de tutoría.

El resto de actividades se planificará en función del número de alumnos y se dará a conocer con la suficiente antelación

El calendario detallado de las diversas actividades a desarrollar se establecerá por el profesor una vez que la Universidad y el Centro hayan aprobado el calendario académico, el cual podrá ser consultado en la página web del Centro y en los tablones de anuncios.