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Recurso didáctico para la interpretación física de un modelo matemático aplicado a las transmisiones mecánicas Dra. Elsa C. Ramírez García Dr. Ing Angel.

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1 Recurso didáctico para la interpretación física de un modelo matemático aplicado a las transmisiones mecánicas Dra. Elsa C. Ramírez García Dr. Ing Angel Moreno Delfrade MSc. Rafael Chaviano Conde

2 TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Obtención de un modelo matemático Elaboración de maquetas Perfeccionamiento del trabajo didáctico de la disciplina

3 Componentes del proceso de enseñanza - aprendizaje Objetivos Contenido Métodos y procedimientos Medios de enseñanza Formas organizativas Evaluación …

4 Medios de enseñanza Herramientas mediadoras de la enseñanza y el aprendizaje utilizadas por profesores y estudiantes que constituyen apoyos en los diferentes momentos del proceso de asimilación, por lo que poseen diversas características según las exigencias de cada una de las etapas de dicho proceso. Colectivo de autores CEPES (2004)

5 FUNCIONES DE LOS MEDIOS DE ENSEÑANZA Favorecer en los estudiantes la formación de la concepción materialista el mundo. Convertir a los estudiantes en participantes directos del proceso de aprendizaje. Aumentar la efectividad en la transmisión de los conocimientos optimizando el proceso docente educativo. Servir de punto de partida para el análisis y comprensión de la esencia de fenómenos complejos. Actuar como movilizadores y revitalizadores de la atención. Relacionar en la enseñanza la teoría con la práctica y a la vez solucionar la cuestión acerca de la sistematicidad.

6 Transmisiones mecánicas Son mecanismos que permiten modificar los parámetros cinemáticos y las cargas que trasmiten las máquinas. Ej. Reductor Planetario objeto de esta investigación es una transmisión mecánica compleja que varía sus parámetros cinemáticos de forma amplia y el sentido de rotación, con solo modificaciones constructivas pequeñas. Están presentes en las industrias mecánicas. Son objeto de estudio de la disciplina Mecánica Aplicada.

7 Modelo matemático tradicional Sistema compuesto por un reductor simple de ciclo y una transmisión desarrollada. i t : relación entre las velocidades de entrada y de salida del sistema. n e y n s : velocidad de rotación de entrada y salida del sistema. Z i : números de dientes de las diferentes ruedas dentadas del sistema.

8 Limitaciones del modelo tradicional No facilita la interpretación de las particularidades cinemáticas de la transmisión mecánica. No facilita la interpretación física de la influencia de los parámetros cinemáticos y geométricos de cada reductor simple en el sistema en su conjunto. No es posible apreciar la ocurrencia del movimiento de traslación circular en el elemento principal de la transmisión. No facilita el uso de métodos activos de enseñanza. No facilita el desarrollo de la práctica de laboratorio del tema.

9 Nuevo modelo matemático. ip : relación entre las velocidades de entrada y salida del reductor planetario simple de ciclo. ic : relación entre las velocidades de entrada y salida de la transmisión desarrollada simple.

10 Posibilidades del modelo obtenido Facilita la interpretación de las particularidades cinemáticas de la transmisión mecánica. Facilita la interpretación de la influencia de los parámetros cinemáticos y geométricos de cada reductor simple en el sistema en su conjunto. La magnitud y variación del sentido de rotación de la velocidad de salida se puede lograr con pequeñas modificaciones geométricas en las transmisiones simples (ampliación de objetivos, medios y métodos en otras asignaturas de la disciplina). Es posible apreciar la ocurrencia del movimiento de traslación circular en el elemento principal. Facilita el uso de métodos activos de enseñanza. Facilita el desarrollo de la práctica de laboratorio del tema.

11 Construcción de las maquetas Se construyeron varias maquetas, se muestra el caso particular de la transmisión planetaria de engranaje compuesta por reductor simple y desarrollado. Estas maquetas han sido utilizadas en asignaturas de pregrado y de post grado. Foto maqueta.docFoto maqueta.doc

12 Aportes al proceso de enseñanza - aprendizaje Se logra una mejor comprensión del contenido de enseñanza en el tema relacionado con las transmisiones mecánicas. Se utilizan procedimientos didácticos que permiten que el estudiante participe activamente en el proceso cognoscitivo (elaboración conjunta). Se introduce entre los objetivos de las prácticas de laboratorio, el análisis de las particularidades cinemáticas y geométricas de estas transmisiones mecánicas. Se enriquece el sistema de evaluación al desarrollarse trabajos investigativos por parte de los estudiantes.

13 Conclusiones Como resultados fundamentales de este trabajo, se obtienen: Un modelo matemático que permite la descripción e interpretación de las relaciones cinemáticas para modelos de transmisiones planetarias complejas. A partir de la interpretación física de las variables en este modelo, se logra una mayor comprensión del tema objeto de estudio y sus aplicaciones.

14 Conclusiones Maquetas, como medios de enseñanza a utilizar en el proceso docente educativo en la formación del ingeniero mecánico, que facilita la comprensión de las particularidades cinemáticas y geométricas de complejos modelos de transmisiones mecánicas.

15 Conclusiones Un enriquecimiento del trabajo didáctico en las asignaturas relacionadas con las trasmisiones mecánicas tanto en el pregrado como el postgrado, para una mayor eficiencia del proceso docente educativo, a partir de la relación entre las componentes objetivo - contenido - método - medio de enseñanza.

16 Recurso didáctico para la interpretación física de un modelo matemático aplicado a las transmisiones mecánicas Dra. Elsa C. Ramírez García Dr. Ing Angel Moreno Delfrade MSc. Rafael Chaviano Conde


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