|
b) Objectius terminals. Determinar les funcions que ha de complir el producte mecànic, des del punt de vista de l'usuari, a partir d'una llista de necessitats que cal satisfer. Relacionar les funcions que ha de complir el producte mecànic des del punt de vista de l'usuari amb les funcions tècniques que donen resposta a les necessitats de l'usuari. Caracteritzar els diferents òrgans de transmissió de força i moviment a partir de l'observació directa o bé de la informació tècnica del sistema mecànic (manuals, catàlegs, plànols). Identificar els diferents tipus de càrregues i d'esforços a què estan sotmesos els sistemes mecànics a partir dels efectes que produeixen o d'una representació gràfica. Distingir els factors que intervenen en la relació de transmissió entre els diferents elements de les cadenes cinemàtiques d'un sistema mecànic a partir de la mesura directa dels paràmetres d'entrada o dades de catàleg. Seleccionar els elements normalitzats de les màquines per a una aplicació determinada, en funció dels valors referencials d'esforç/potència que suporta, materials, duració nominal i velocitat. Calcular les dimensions dels elements de màquines utilitzats per a la transmissió de força i/o moviment, en funció de les forces aplicades, distàncies a les quals s'apliquen aquestes forces, i càrregues de treball utilitzades amb relació als materials triats. Calcular les deformacions a què estan sotmesos determinats elements simples de màquines als quals se'ls aplica esforços elementals de tracció/compressió, de flexió, o de torsió, tenint en compte les característiques de les forces aplicades i les de l'element o material. Calcular les unions de peces mecàniques en funció del tipus d'unió (fixa, desmuntable), les dimensions, la geometria, els materials que cal unir i els esforços aplicats. Realitzar algorismes de càlcul que permetin trobar els valors numèrics de les dimensions o deformacions de determinats elements mecànics senzills. Esquematitzar solucions dels elements calculats, d'acord amb els valors estàndards més comuns i de les normes de representació gràfica. Analitzar possibles solucions alternatives que millorin l'element mecànic calculat, en funció de canvis introduïts en les variables i paràmetres d'entrada. Determinar les superfícies d'unió entre peces per tal d'assegurar la seva funció i minimitzar el contacte entre les parts. Determinar els sistemes d'ajust, toleràncies i acabaments en les superfícies funcionals, sobre la base de la funció de la superfície i element, el grau de qualitat i tipus de material. Establir les toleràncies geomètriques més apropiades a les característiques específiques del producte i a la seva funció i fiabilitat mecànica. Seleccionar els materials més adients per als diferents elements mecànics sotmesos a desgast en funció de les propietats tecnològiques més significatives de l'aplicació, de la seva disponibilitat i pressupost. Determinar els tractaments tèrmics i de protecció d'acord amb les propietats fisicoquímiques i tecnològiques que cal aconseguir. Identificar les principals aplicacions dels diferents sistemes de lubricació i tipus de lubricants utilitzats en els elements de màquines, d'acord amb les seves característiques i propietats. Determinar les condicions de manteniment (operacions, materials, periodicitat) dels productes mecànics, sobre la base de les seves característiques, funció i vida útil esperada. c) Continguts de fets, conceptes i sistemes conceptuals. 1. Sistema mecànic: Fonaments d'un sistema mecànic. Màquina, mecanisme, elements. Anàlisi funcional: funcions d'utilització i funcions tècniques. Tipologia i funció de les màquines. Mecanismes: cadenes cinemàtiques, mecanismes de transmissió, d'acoblament, d'unió i mecanismes principals. Elements de màquines: estructurals, transformadors de potència, transmissors de força i moviment, de control i de comandament. 2. Estudi d'elements mecànics: Comportament físic i tecnològic de: eixos, arbres, rodaments i suports, trinquets, corretges i politges, cadenes, excèntriques i lleves, xavetes, perns, passadors, reblons, molles, rodes de fricció i dentades, volants d'inèrcia, elements d'acoblament, de transmissió, d'unió i de frens. 3. Superfícies: Superfícies geomètriques: cilíndriques, planes, còniques, esfèriques, helicoïdals, prismàtiques. Minimització de les superfícies de contacte. Supressió de recolzaments múltiples, aristes i angles. Classificació de superfícies segons funció: funcionals, de recolzament, lliures. Rugositat, sobredimensionat per a la mecanització, mesurament de la rugositat. 4. Mobilitat i ajust entre cossos: Propietats mecàniques i tractaments dels materials. Productes i materials comercials. Efectes de la mobilitat: fregament, escalfament, dilatació i desgast. Tipus d'ajust i camps d'aplicació. Toleràncies geomètriques i dimensionals. Qualitat superficial. 5. Resistència de materials: Càrregues estàtiques i dinàmiques. Esforços de tracció, compressió, tall, flexió, pandeig, torsió, i esforços combinats. Tensió i deformació. Elasticitat. Definició, paràmetres, variables. Llei de Hooke. Coeficient de seguretat. Resistència dels materials als diferents esforços. 6. Càlcul de mecanismes i d'elements: Variables físiques i funcionals concorrents. Concepció tecnològica dels productes: posició relativa, mobilitat, muntatge i desmuntatge, condicions de funcionament. Concepció geomètrica i assignació de materials. Algorismes de càlcul. Càlcul cinemàtic, dinàmic i dimensional. Programes informàtics de càlcul d'elements. 7. Manteniment dels productes mecànics: Duració nominal i vida útil dels elements mecànics. Sistemes de manteniment: preventiu, predictiu, correctiu, històric (SMH). Pla de manteniment: operacions, materials, periodicitat. Sistemes de lubricació i refrigeració: característiques fisicoquímiques, productes comercials i aplicació. d) Continguts de procediments. 1. Anàlisi del comportament dels mecanismes: Identificació de les especificacions tècniques que ha de complir la cadena cinemàtica. Determinació dels elements i característiques que composen la cadena cinemàtica. Identificació dels elements que han de ser calculats. Determinació dels paràmetres cinemàtics fonamentals dels elements mecànics. Esquematització de les solucions cinemàtiques previstes. 2. Algorisme de càlcul: Identificació dels paràmetres i variables d'entrada. Selecció de les fórmules de càlcul. Seqüència i condicions de comparació de les variables. Encadenament de seqüències. Obtenció del resultat final. 3. Dimensionat d'un element mecànic: Selecció de la normativa vigent aplicable. Identificació de les propietats mecàniques del material que cal emprar. Determinació dels esforços, sol·licitacions i d'altres requeriments per al dimensionat de l'element. Selecció dels factors de seguretat pertinents. Aplicació de les fórmules de càlcul sobre les dimensions principals de l'element. Comprovació respecte de la seva funció. 4. Determinació de toleràncies: Concreció de la funció del conjunt. Identificació dels materials i les seves propietats. Consideració dels paràmetres i condicions de treball. Determinació del tipus de tolerància. Aplicació de les normes de càlcul de toleràncies dimensionals, geomètriques i d'acabament superficial. Determinació dels instruments de mesura i verificació. 5. Selecció d'elements normalitzats: Identificació de les fonts d'informació. Concreció dels paràmetres d'entrada. Càlculs dels valors que caracteritzen els elements seleccionats. Obtenció, en les fonts documentals, de l'element que més s'ajusta als valors trobats per càlcul i als paràmetres d'entrada. 6. Esquematització de solucions constructives: Selecció de tots els elements que intervenen. Determinació de la grafia normalitzada que esquematitza l'element. Composició jerarquitzada de tots els elements que configuren l'esquema. Dibuix del conjunt d'elements seqüenciats i llurs connexions. 7. Anàlisi del desgast en els mecanismes: Identificació dels elements del mecanisme sotmesos a desgast. Identificació de la vida d'aquests elements. Selecció dels materials i/o tractaments que disminueixen el desgast. Determinació de les possibles solucions constructives que disminueixen el fregament. Establiment de la periodicitat de lubricació i el canvi d'elements sotmesos a desgast. 8. Millora de les solucions constructives: Anàlisi de la solució trobada des del punt de vista del cost, fabricació i disseny. Identificació dels paràmetres d'entrada que es puguin modificar. Plantejament de solucions alternatives, variant els paràmetres d'entrada. Anàlisi comparatiu dels resultats obtinguts, des del punt de vista del cost, fabricació i disseny. Proposta de la solució òptima. e) Continguts d'actituds. 1. Execució sistemàtica del procés de resolució de problemes: Presa de decisions al voltant de la concepció tecnològica del producte, i dels sistemes que cal emprar per a disminuir el desgast dels elements constituents. Argumentació de les opcions preses al voltant de la unió dels elements, ajustos i toleràncies, lubricació i manteniment del producte en òptimes condicions de funcionament. Presa de decisions oportunes que portin a trobar la solució al problema plantejat en el càlcul d'elements de màquines, quan manquen dades inicials. Justificació de les decisions preses, en funció de criteris tècnics i econòmics. 2. Execució sistemàtica de la comprovació de resultats: Correcció sistemàtica dels possibles errors que es puguin produir en el dimensionat dels elements mecànics. 3. Ordre i mètode de treball: En la seqüència i ordenació de les accions encaminades a definir i a dimensionar els elements mecànics. 4. Compromís amb les obligacions associades al treball: Compliment permanent de la normativa associada als acabaments superficials, toleràncies i ajustos, unions entre elements i sistemes de lubricació. Compliment habitual de la normativa de seguretat quant a la resistència dels materials, per al dimensionat dels elements mecànics. 5. Execució independent del treball: Autosuficiència en la concreció de la tecnologia del producte. Contrastació, de forma rigorosa, de les fonts d'informació consultades per tal d'obtenir els paràmetres d'entrada, en el càlcul dels elements mecànics. Obtenció dels resultats de càlcul amb seguretat i sobre els valors obtinguts. 6. Confiança en si mateix: Seguretat a l'hora de prendre decisions sobre la tecnologia del producte. 7. Intercanvi d'idees, opinions i experiències: Demostració d'esperit crític al analitzar diverses concepcions tecnològiques dels productes de fabricació tecnològica. 8. Mentalitat emprenedora en les tasques i accions: En la recerca de nous materials més útils des del punt de vista del desgast, nous tractaments i sistemes de protecció, i nous sistemes de lubricació. En la recerca de noves accions per a millorar els elements mecànics dimensionats. 9. Obertura a l'àmbit professional i a la seva evolució:
Quant a l'interès pels avenços tecnològics
en nous materials que millorin la resistència i la vida
útil dels elements dimensionats. |
