EGEL Plus Ingeniería Mecatrónica flashcards

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Esfuerzo normal

Relación entre la fuerza perpendicular a una sección y su área: σ = F/A. Se expresa en pascal o megapascal y es la base del cálculo de resistencia en elementos sometidos a tensión o compresión.

Factor de seguridad

Cociente entre la resistencia del material y el esfuerzo actuante, n = S_y/σ. Valores mayores a uno indican diseño seguro; su magnitud depende de incertidumbre de carga, material y consecuencias de falla.

Criterio de von Mises

Predice fluencia comparando un esfuerzo equivalente σ' con el límite de fluencia. Para estado plano, σ' = √(σx² − σxσy + σy² + 3τxy²). Es adecuado para materiales dúctiles.

Momento polar de inercia

Propiedad geométrica que mide la resistencia de una sección circular a la torsión. Para sección llena de diámetro d vale J = πd⁴/32; el esfuerzo cortante se calcula con τ = Tc/J.

Relación de transmisión

Cociente entre velocidades angulares o números de dientes de engranes acoplados: m = N2/N1 = ω1/ω2. Determina el par de salida y la reducción o aumento de velocidad del sistema.

Deflexión de viga simplemente apoyada

Con carga puntual central P, longitud L y rigidez EI, la flecha máxima ocurre al centro y vale PL³/(48EI). Aumentar el momento de inercia reduce proporcionalmente la deflexión.

Función de transferencia

Cociente entre la transformada de Laplace de la salida y la de la entrada, con condiciones iniciales nulas. Sus polos determinan estabilidad y respuesta dinámica del sistema lineal.

Constante de tiempo

Parámetro τ de un sistema de primer orden. Ante una entrada escalón, la salida alcanza 63.2 % del valor final en t = τ y cerca de 98 % en cuatro constantes de tiempo.

Factor de amortiguamiento

Parámetro ζ que clasifica la respuesta de un segundo orden: subamortiguado si ζ < 1, crítico si ζ = 1 y sobreamortiguado si ζ > 1. Controla el sobreimpulso y las oscilaciones.

Sobreimpulso máximo

Valor pico de la respuesta al escalón expresado en porcentaje, calculado como Mp = e^(−ζπ/√(1 − ζ²)). Depende solo de ζ y disminuye al aumentar el amortiguamiento del lazo.

Criterio de Routh-Hurwitz

Método algebraico que determina estabilidad absoluta examinando la primera columna del arreglo de Routh del polinomio característico. Cambios de signo indican polos en el semiplano derecho.

Amplificador operacional inversor

Configuración con entrada por resistencia Rin y realimentación Rf. La ganancia es −Rf/Rin; el signo negativo indica inversión de fase y la entrada virtual se mantiene cerca de cero volts.

Teorema de muestreo

Para reconstruir una señal sin aliasing, la frecuencia de muestreo debe ser mayor que el doble de la frecuencia máxima contenida. Incumplirlo genera frecuencias falsas en el dominio digital.

Error en estado estable

Diferencia remanente entre referencia y salida cuando t tiende a infinito. Depende del tipo del sistema y de la entrada: escalón, rampa o parábola, evaluada con el teorema del valor final.

Ciclo de scan del PLC

Secuencia repetitiva de lectura de entradas, ejecución del programa de control y actualización de salidas. Su duración determina el tiempo de respuesta del autómata ante eventos del proceso.

GRAFCET

Modelo gráfico de sistemas de control secuencial con etapas, transiciones y acciones. Una transición se activa solo si la etapa anterior está activa y se cumple su condición asociada.

Encoder incremental en cuadratura

Sensor que entrega dos señales desfasadas 90 grados. La decodificación en cuadratura multiplica por cuatro los pulsos por revolución y permite conocer sentido de giro y posición relativa.

Control PID discreto

Algoritmo que combina acción proporcional, integral y derivativa sobre el error muestreado. La forma discreta usa sumatoria para el término integral y diferencias para el derivativo, con periodo T.

Motor de CD con escobillas

Actuador cuyo par es proporcional a la corriente, T = K_t·I, y cuya fuerza contraelectromotriz depende de la velocidad, E = K_e·ω. La velocidad se regula variando el voltaje de armadura.

Válvula neumática 5/2

Válvula direccional de cinco vías y dos posiciones que controla un cilindro de doble efecto. Al conmutar invierte el sentido del flujo, extendiendo o retrayendo el vástago.

Lenguajes IEC 61131-3

Norma que define lenguajes de programación de autómatas: diagrama escalera, bloques de función, texto estructurado, lista de instrucciones y diagramas secuenciales de funciones.

Velocidad de corte en torneado

Velocidad tangencial entre herramienta y pieza, V = π·D·N/1000 cuando D está en milímetros y N en rpm. Se selecciona según material de pieza y herramienta para controlar desgaste.

Avance en fresado

Velocidad de desplazamiento de la mesa calculada como vf = fz·z·N, donde fz es avance por diente, z el número de dientes y N las rpm. Define el acabado y la productividad.

Índice de capacidad Cp

Relación entre la tolerancia de especificación y la dispersión del proceso: Cp = (LSE − LIE)/(6σ). Valores mayores a 1.33 indican proceso capaz; no considera el centrado de la media.

Micrómetro

Instrumento de medición por contacto con resolución típica de 0.01 milímetros, basado en un tornillo micrométrico. Se usa para dimensiones exteriores con mayor precisión que el calibrador Vernier.

Mazarota en fundición

Depósito de metal líquido conectado al molde que alimenta la contracción durante la solidificación. Debe solidificar después de la pieza para evitar rechupes internos en la fundición.

Interpolación lineal CNC

Comando G01 que desplaza la herramienta en línea recta a la velocidad de avance programada. Se usa para contornos rectos y requiere coordenadas de destino y valor de avance F.

Ruta crítica

Secuencia de actividades con holgura total cero que determina la duración mínima del proyecto. Cualquier retraso en una actividad crítica retrasa directamente la fecha de terminación.

Holgura total

Tiempo que una actividad puede retrasarse sin afectar la fecha de fin del proyecto. Se calcula como LS − ES o LF − EF; las actividades con valor cero forman la ruta crítica.

Índice de desempeño de costo

CPI = EV/AC en gestión de valor ganado. Un valor menor que uno indica que el costo real supera el valor del trabajo realizado; mayor que uno indica ahorro respecto al presupuesto.

Tiempo esperado PERT

Estimación probabilística te = (O + 4M + P)/6, con escenarios optimista, más probable y pesimista. La varianza asociada se estima como ((P − O)/6)² para calcular incertidumbre del proyecto.

Norma Oficial Mexicana

Regulación técnica de cumplimiento obligatorio emitida en México, frecuente en seguridad y salud laboral. Se distingue de las NMX, que son normas voluntarias de normalización técnica.