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Ingeniería Electromecánica I 2018

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Ingeniería Electromecánica I - Integrantes: Ing. Daniel Girolomini, Ing. Daniel López, Ing. Carlos Villalonga.

Ministerio de Educación

Universidad Tecnológica Nacional

Facultad Regional Mendoza

CARRERA: INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA Dictado: Anual Carga horaria: 96 h Nivel: 1º Año Lectivo: 2018

1. OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA:

La asignatura es anual y está dividida en dos partes. La primera correspondiente al primer cuatrimestre, aborda desde lo conceptual la

comprensión de aquellos aspectos vinculados al conocimiento de los recursos naturales, tales como las materias primas y de la energía en sus

distintas formas, vistos como insumos de los “procesos tecnológicos” que los transformarán, mediante el concurso del conocimiento

científico y técnico, en productos terminados o nuevos insumos de otros procesos. Se pretende que el alumno incursione desde el comienzo

de la carrera en los diversos aspectos y particularidades asociados a dichos procesos, en donde la Ingeniería Electromecánica tiene una

sustancial participación y fundamental importancia. Se persigue por otra parte, que el alumno reconozca de manera temprana, la importancia

de la conexión entre el conocimiento de las ciencias básicas y el de las ciencias aplicadas (integración horizontal y vertical) para el desarrollo

de la tecnología y en este proceso confirme la decisión de la carrera elegida. Durante el cursado de esta cátedra está previsto que el alumno

realice un recorrido por el campo de la Mecánica, ya que en el segundo año, en una integración vertical, lo hará en el campo de la

Electricidad, para reconocer de manera integral a la Electromecánica en el tercero. La segunda parte abordada en el siguiente cuatrimestre y

en concordancia con la cátedra Estabilidad del segundo año y con un sentido integrador, se incursiona en el campo de las fuerzas como

vectores y sus interacciones para interpretar el concepto del “equilibrio”, ya sea el de una partícula material como el de un conjunto de ellas

(equilibrio del cuerpo rígido).

En síntesis, se pretende que durante el cursado el alumno aprenda a:


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1. Reconocer a la ingeniería electromecánica como una herramienta de suma importancia para la solución de las problemáticas que plantean las necesidades de la sociedad en que vivimos.

2. Interpretar cual es el modo de trabajo de los profesionales de la carrera, como se relacionan con los problemas que abordan, y a través de que estructuras de la producción de bienes y servicios dentro de la organización social existente se desenvuelven.

3. Usar las herramientas que las ciencias básicas nos aportan para plantear modelos de solución a las problemáticas planteadas (el nivel propuesto corresponde al más general y está relacionado a la integración horizontal con las materias básicas del primer año y orientado particularmente hacia el campo de la Mecánica).

4. Relacionar el actuar técnico con la problemática social y económica de nuestra realidad, con un sentido social y una clara conciencia de la importancia del cuidado del medio ambiente.

2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Interpretar y poner en valor el hecho de acceder a una educación superior a través de una Universidad pública y gratuita. Conocer sus orígenes y conquistas como antecedente histórico. En particular a la UTN - FRM como el nuevo espacio universitario por el deberá transitar durante los años que le insuma la carrera, conociendo su estructura organizacional en los distintos estamentos de la institución, así como su disposición física y en especial el Departamento de Electromecánica. Conocer además sobre los orígenes de la especialidad y su relación con los procesos históricos vinculados a los diversos contextos político-económico en el desarrollo de nuestra industria nacional.

2. Internalizar que además de las actividades académicas, en la Universidad se desarrollan actividades de Investigación Científica a través de Grupos de investigación, Institutos y/o Laboratorios, en particular deberá conocer a los que pertenecen al ámbito del Dpto Electromecánica.

3. Conocer las incumbencias y alcances de la profesión en el campo laboral. 4. Redimensionar la importancia del manejo de los distintos sistemas de unidades como un “lenguaje” indispensable en el campo de las ciencias y la

ingeniería.


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5. Reconocer la importancia de las ciencias básicas, su significación y utilización en ingeniería y aplicar esos conocimientos en las tareas propuestas.

Tales como álgebra, física, análisis matemático, representación gráfica, etc. 6. Comprender la especial relevancia del conocimiento de los materiales a partir de los recursos naturales, habida cuenta su imprescindible

participación en los procesos tecnológicos, caso ejemplo: la siderurgia y el hierro. 7. Reconocer elementos de máquinas, máquinas herramientas, máquinas de transporte, sistemas de trasmisión y procedimientos empleados en la

industria o investigación, a fin de incorporarlos en desarrollos, proyectos o emprendimientos de ingeniería. Incursionar particularmente en el dominio de conceptos como energía y potencia en el campo de la Mecánica: fuentes de poder, flujos y formas de trasmitir la energía, concepto de rendimiento y relación de trasmisión.

8. Interpretar el concepto de transformación de las distintas formas de la energía (en nuestro caso la energía química, térmica y mecánica). Reconocer a los motores de combustión interna y turbinas como dispositivos transformadores de la energía. Entender su funcionamiento desde el punto de vista mecánico y termodinámico a partir del estudio simplificado de los ciclos termodinámicos en relación a las transformaciones energéticas.

9. Componer sistemas de fuerzas de manera gráfica, escalar y vectorial. Interpretar el concepto de momento de una fuerza y sus efectos (par). Cálculo escalar y vectorial.

10. Interpretar el significado y las condiciones de equilibrio estático de la partícula y del cuerpo rígido (chapa). Conocer los tipos de vínculos, grados de libertad y calcular sus reacciones tanto en el plano y como en el espacio.

3. ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE.

Se promoverá:


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El análisis de casos como herramienta de aprendizaje. El aprendizaje entre pares durante el desarrollo de las clases teóricas y/o prácticas. La articulación de conocimientos previos con los nuevos aportados por este espacio curricular.

4. ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN

Se evaluará al estudiante durante el desarrollo de la asignatura:

Aplicando pruebas de seguimiento oral y/o escrito de ejercicios, análisis de casos y temas teóricos dictados tanto individual como grupal. La presentación continua de trabajos prácticos. Con exámenes parciales y global final. El trabajo en clase y extra áulico. 4.1 – Evaluaciones de seguimiento (evaluaciones parciales) Serán evaluaciones parciales, escritas y en número de tres durante el cursado. Se realizarán durante el período lectivo sobre teoría, ejercicios y/o actividades realizadas (ej.: visitas a empresas) y según el cronograma de tareas ya establecido por la cátedra. Se otorgará la posibilidad de un recuperatorio por parcial solo en caso de no aprobar o en caso de ausencias debidamente justificadas. 4.2 – Evaluación global Se realizará un exámen global al final del ciclo lectivo y en la fecha ya definida en el cronograma de tareas. El mismo incluirá todas las temáticas teóricas y ejercicios abordados durante el cursado . Se otorgará la posibilidad de recuperatorio solo en caso de no aprobar, o en caso de ausencias debidamente justificadas. Tanto con las evaluaciones parciales como con las globales y sus recuperatorios, se darán a conocer los resultados y las respuestas correctas en forma pública. 4.3 - Planilla de seguimiento La cátedra elaborará una planilla de seguimiento de resultados en función de la evolución de las calificaciones de cada alumno a lo largo de cada cuatrimestre a fin de analizar cada situación y poder así implementar estrategias de mejoramiento de acuerdo a las falencias encontradas. Dentro del proceso de evaluación se hará un seguimiento por cada unidad temática y por alumno en la ejecución de los trabajos prácticos.


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4.4 – Requisitos para alcanzar la Regularidad o Aprobación No Directa. 1) Asistencia al 75% de las clases teórico-prácticas, de acuerdo a lo que establece la Ord. N° 1549. 2) Presentación de la carpeta de Trabajos Prácticos aprobada, con la totalidad de los ejercicios exigidos cuando se la solicite. 3) Nota promediada obtenida en las evaluaciones: Obtener de 4 (cuatro) a 5.99 (cinco con 99 cent.) puntos dentro de la escala de 1 a 10.

(Res. 01/18) 4.5- Requisitos para alcanzar la Promoción o Aprobación Directa 1) Asistencia al 75% de las clases teórico-prácticas de acuerdo a lo que establece la Ord. N° 1549. 2) Presentación de la Carpeta de Trabajos Prácticos aprobada, con la totalidad de los ejercicios exigidos en la semana anterior al exámen global. 3) Aprobar cada una de las evaluaciones parciales y el global o instancias recuperadoras establecidas por la cátedra con nota igual o superior a 6 (seis).

(Res. 01/18) 4.6- Información específica relacionada con los ítems 4.4 y 4.5

1) Para la nota final de la materia, se considerará un número entero, debiendo redondearse con el criterio que se indica en la siguiente planilla:

Resultado Escala numérica Escala Porcentual

No aprobado

1 1 a 12 %

2 13 a 24 %

3 25 a 39 %

4 40 a 47 %


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5 48 a 59 %

Aprobado

6 60 a 64 %

7 65 a 74 %

8 75 a 84 %

9 85 a 94 %

10 95 a 100 %

2) El alumno que resulte aplazado (nota inferior a 4) en la calificación de cualquiera de los parciales o sus correspondientes recuperatorios, deberá recursar la misma (Res. 01/18) 3) Si el alumno no asistiera a una evaluación parcial o global previamente avisada, equivale a nota de 1. Si la ausencia estuviera debidamente justificada, el alumno podrá solicitar la recuperación de dichas evaluaciones.

5. RÉGIMEN DE ASISTENCIA Ver ítems 4.4 y 4.5, requisitos para alcanzar la Regularidad y la Promoción.

6. CARPETA DE TRABAJOS PRÁCTICOS 6.1 El alumno deberá confeccionar una carpeta, la cual incluirá todos los Trabajos Prácticos con sus correspondientes ejercicios debidamente resueltos y sus correcciones, a desarrollar durante el año.

6.2 Dicha carpeta constará de: a) Una carátula en la cual se consigne en forma clara el nombre de la materia, división, año y datos personales, como nombre y apellido y número de

legajo, nombre y cargo de los integrantes de la cátedra y año lectivo. b) Un índice planillado en el que consten: número de trabajo prácticos y ejercicios, títulos de trabajos prácticos, número de páginas, V°B° y fecha.


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c) Se usará formato A4 u oficio (el formato elegido se deberá respetar en toda la carpeta) y podrá ser elaborada en forma digital o manuscrita. No se aceptarán los trabajos confeccionados en lápiz, con excepción de los dibujos y/o croquis.

d) Es requisito para rendir el examen final de la materia, presentar la Carpeta de Trabajos Prácticos Completa y Aprobada, al momento del mismo.

7 – CRONOGRAMA DE EVALUACIONES

7- 1 – Para 1° 190 - 1° 19 – 1° 10

Primer Parcial …………………………………………….. Semana del 21/05………………………… Recuperatorio Primer Parcial…………………..…… Semana del 04/06 Segundo Parcial ………………………………………….. Semana del 10/09 Tercer Parcial …………………………………………….. Semana del 22/10 …………………………Recuperatorio Segundo y Tercer Parcial………. Semana del 05/11 Global………………………………………………………… Semana del 19/11 ………………………….Recuperatorio Global …………………………………. Semana del 03/12

8 – PROGRAMA DE EXÁMEN FINAL La modalidad de la cátedra es a programa analítico abierto.

9 – HORARIOS DE CONSULTA Ing. H.D. Girolomini : Jueves a las 18 hs. Ing. Daniel López: Lunes a las 19 hs. Ing. Carlos Villalonga : Miércoles a las 17 hs.


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8 - PROGRAMA ANALÍTICO y PLANIFICACIÓN INGENIERIA ELECTROMECANICA I

UNIDAD

TEMÁTICA

CONTENIDOS ESTRATEGIAS SELECCIONADAS

(ACTIVIDADES)

MODALIDAD DE SEGUIMIENTO

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1. La Universidad Pública: Sus orígenes y procesos históricos hasta la actualidad. Reforma Universitaria de 1918 su expansión e impacto en los sistemas de educación superior. Su organización democrática y representativa. Cogobierno. 2. La Universidad Tecnológica Nacional. Sus orígenes (Universidad Obrera). Unidades Académicas Regionales. La Facultad Regional Mza (FRM). Breve historia. Su Estructura Organizacional y Funcionamiento. Relaciones jerárquicas y funcionales. Autoridades y dependencias. 3. El Departamento de Electromecánica. Su Estructura Organizacional y Funcionamiento. Relaciones jerárquicas y funcionales. Autoridades y dependencias.

4. La Ingeniería Electromecánica: orígenes de la especialidad y su relación con los procesos históricos vinculados a los diversos contextos político-económico en el desarrollo de nuestra Industria Nacional. Su relación con otras ingenierías, situaciones y problemáticas comunes (mantenimiento). Los alcances de la profesión: Incumbencias y Perfil del Ing. Electromecánico.

Las clases tendrán carácter teórico-práctica tendiendo a la participación activa del alumno en forma grupal o individual, de acuerdo al tema desarrollado.

En esta unidad se busca que el

alumno conozca la organización

interna de la facultad, sus derechos y

obligaciones y la actividad de los

grupos de investigación, así como los

alcances de la profesión.

Se propicia el régimen de promoción directa. Las Guías de estudio y Trabajo Práctico se utilizan como evaluación de seguimiento


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5. Importancia de la actividad de investigación de la Facultad para el desarrollo del conocimiento científico y la investigación aplicada. Principales Grupos de Investigación, Institutos y/o Laboratorios, en particular los vinculados al Dpto Electromecánica.

BIBLIOGRAFÍA PRINCIPAL

Sitios en internet: Web de UTN – Rectorado y FRM - Wilkipedia

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

Revista “Realidad económica” Artículo escrito por Adolfo Dorfman

(IADE): “Industria Nacional: Ayer, Hoy, Mañana? “ (disponible en la

cátedra).

Introducción a la Ingeniería y al Proyecto en la Ingeniería

Edward V. Krick

TRABAJOS PRÁCTICOS CORRESPONDIENTES A LA UNIDAD

TP№ 1: ”La Universidad”

Semana del 12/03/18

Hasta

Semana del 02/04/18

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1. Unidades. Sistemas de unidades. Relaciones y Equivalencias. Aplicaciones físico – matemáticas. Interpretación de parámetros. Cálculo de dimensiones y medidas. Uso de tablas de dimensiones y equivalencias. 2. Siderurgia: Obtención del Arrabio. Altos Hornos. Hierro Esponja. Obtención del Acero, Convertidores. Horno Siemens- Martin. Hornos Eléctricos. Diagrama Fe – C.

Aplicaciones físico matemáticas. Repaso de algunos conocimientos básicos. Incursión al conocimiento de los materiales.

TRABAJOS PRÁCTICOS CORRESPONDIENTES A LA

Semana del 09/04/18

Hasta


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3. Procesos de conformación en caliente: Forja – Laminación. Procesos de conformación en frío: Trefilado. Productos siderúrgicos. Uso de tablas comerciales. 4. Fundiciones. Tipos. Horno de cubilote. Piezas moldeadas. BIBLIOGRAFÍA PRINCIPAL Sistemas de Unidades Tablas y Equiv. Fotocopias en Cetem Siderurgia. Apunte preparado por la cátedra, disponible en C.D. y fotocopias en Cetem Recopilación tomada de: Fabricación de hierro, acero y derivados. Tomos I y II Apraiz Barreiro Tecnología Industrial I y II - Editorial Mc Graw Hill- Silva y Sanz Edición 1999 (disponibles en la cátedra) Videos específicos BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA Física Universitaria Sears, Zemansky, Young, Freedman Addison Wesley Longman - 12ª -edición 2009- Ejemplares disponibles biblioteca 7

UNIDAD

TP№ 2: “ Sistemas de Unidades”

TP№ 3: “Conocimientos Básicos”

TP N° 4: “Conocimiento de

Materiales”

Semana del 14 /05/18

Primer Parcial

24/05/ 2018 (1°190 y 1° 19)

21/05/ 2018 (1° 10)

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1. Trabajo, Energía y Potencia. Movimiento de rotación. Momento Torsor. Ecuaciones fundamentales. Sistemas de trasmisión de la energía mecánica. Relación de trasmisión. Máquinas de elevación y transporte: cinta transportadora. 2. Transformación de la energía térmica en energía mecánica. Concepto de calor. Formas de trasmisión. Fundamentos de la

Esta unidad destaca contenidos propios de la especialidad electromecánica e intenta mostrar al alumno aplicaciones prácticas relacionadas con la energía y sus transformaciones.


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termodinámica. Principios. Transformaciones, Ciclo ideal de Carnot: concepto. Ciclos de las máquinas térmicas: Otto, Diesel, Semidiesel, Brayton. Diagrama p-v. Principio de funcionamiento de los motores de combustión interna que siguen el ciclo Otto y Diesel y de la turbina de gas. 3. Concepto de vapor. Tipos. Curvas de calentamiento y vaporización. Título. Calderas: Humotubulares y Acuotubulares. Aplicaciones. Ciclo Rankine. Diagrama p-v. Mejoras. Turbinas de vapor. Ciclo Combinado. Aplicaciones.


Vapor y calderas. Apunte preparado por la cátedra. Fotocop.Cetem Termodinámica – Facorro Ruiz – Edic. 2002 Videos específicos

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA Termodinámica García Ed. Alsina 6ª Ed. 2006 Ejemplares disponibles en biblioteca 6

TRABAJOS PRÁCTICOS CORRESPONDIENTES A LA UNIDAD TPNº 5 : “Potencia y energía”

Semana del 28/05/18

Hasta

Semana del 25/06/18

2° Parcial

23/08/18 (1° 190 y 1° 19)

27/08/18 (1° 10)

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ESTÁTICA DE LA PARTÍCULA 1. Estática. Objeto y división de la mecánica. Principios fundamentales. Vectores. Fuerzas. Sistemas de fuerzas. Fuerzas exteriores e interiores. Vector posición. Composición y descomposición vectorial gráfica y analítica. 2. Suma y resta de fuerzas. Sistemas de fuerzas coplanares concurrentes. Determinación de la resultante de un sistema de fuerzas. Diagramas de cuerpo libre.

Las clases tendrán carácter teórico-práctica tendiendo a la participación activa del alumno en forma grupal o individual, de acuerdo al tema desarrollado. Se introducen los conocimientos de la estática como un modo de


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BIBLIOGRAFÍA PRINCIPAL Ingeniería Mecánica: Estática Pytel y Kiusalaas. Thompson Editores 2ª Ed. 1999 Ejemplares disponibles en biblioteca 7 y 3 en biblioteca departamental electromecánica. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA Ingeniería Mecánica: Estática Boressi y Schmidt Thompson Learning 2001- Ejemplares disponibles en biblioteca 3 y 7 en biblioteca departamental electromecánica Estática Mecánica para Ingeniería Bedford-Fowler Addison Wesley Iberoamericana 2006 - Ejemplares disponibles en biblioteca 3 y 3 en biblioteca departamental electromecánica. Estática Aplicada – Raúl Salvador Llano 1999 – Edit. UNC- Fotocopia en Cetem (cód. 304).

integrar y aplicar directamente los conocimientos del álgebra vectorial.

TRABAJOS PRÁCTICOS CORRESPONDIENTES A LA UNIDAD

TP№6:“Suma y Resta de Fuerzas”

Semana del 06/08/18

Hasta

Semana del 27/08/18

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ESTÁTICA DEL CUERPO RÍGIDO 1. Momento de una fuerza con respecto a un punto y a un eje. Pares de fuerzas. Composición de pares, de una fuerza y un par. 2. Reducción de un sistema de fuerzas espaciales paralelas. Casos particulares de fuerzas paralelas y fuerzas coplanares no concurrentes


IDEM I IGUAL 4 BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA IGUAL 4


TRABAJOS PRÁCTICOS CORRESPONDIENTES A LA UNIDAD TP№ 7: “Momentos y Pares”

Semana del 03/09/18

Hasta

Semana del 01/10/178

3º Parcial

11/10/18 (1° 190 y 1° 19) 08/10/18

(1° 10)


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CUERPOS VINCULADOS 1. Equilibrio del cuerpo rígido en dos dimensiones. Condiciones. Diagramas de cuerpo libre. Chapa rígida. Cargas concentradas y distribuidas. Vigas. 2. Grados de libertad. Vínculos. Reacciones. Cálculo.

BIBLIOGRAFÍA PRINCIPAL IGUAL 4 BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA IGUAL 4


TRABAJOS PRÁCTICOS CORRESPONDIENTES A LA UNIDAD TPN°8:“Equilibrio del Cuerpo Rígido”

Semana del 16/10/18

Hasta

Semana del 12/11/18

Global

22/11/18 (1° 190 y 1° 19)

26/11/18 (1° 10)

CATEDRA:

Profesor Titular: Ing. H. Daniel Girolomini

Profesor Adjunto: Ing. Daniel López

Jefes Trabajos Prácticos: Ing. Carlos Villalonga

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