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• Leví Rojas

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE ENERGIA, FISICA Y MECANICA

Guía de aprendizaje del curso académico no presencial: Dibujo Aplicado a la Ingeniería en energía. Docente: Ing. Héctor Benites Villegas

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Escuela Profesional: Ingeniería en Energía Correo electrónico: [email protected]

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GUIA DE PRACTICA 2

“MODELADO DE SOLIDOS” 1. DATOS GENERALES:

Facultad / Escuela Profesional Ciclo de Estudios Semestre Académico Código del Curso Extensión horaria sem / de unidad Horas de Tutoría y Consejería

: : : : : :

Ingeniería / Ingeniería en Energía III 2020-I 11-0217 04 hrs Miércoles de 12 a 1 pm

2. COMPETENCIAS Y ORGANIZACIÓN DE LA SESIÓN

COMPETENCIA Gestiona la configuración y el uso del programa AutoCAD para realizar el trazo de ESPECÍFICA objetos simples en el entorno 3D. Configura del programa AutoCAD para su uso personal y aprende el empleo de las LOGROS DE APENDIZAJE diferentes herramientas y comandos empleados para realizar dibujos en 3D; para el modelado de objetos simples. CAPACIDADES 1

Reconocer y emplear los comandos para el diseño de solidos predefinidos

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Reconocer y emplear los comandos de polilínea, rotación 3D y de extrusión..

Modelar cuerpos, mediante el uso de: 3 región, revolución y Array rectangular 3D. Modelar un cuerpo mediante el uso de 4 operaciones lógicas, corte, simetría 3D, array polar 3D y empalme. Modelar una pieza metálica con el uso 5 de diferentes comandos y cambios en sistema de coordenadas y estilo visual.

CONTENIDO CONCEPTUAL

INDICADOR DE LOGRO

- Entorno de AutoCAD 3D, visualización en 3D. - solidos predefinidos - Trazo de polilínea recta y curva. Extrusión y rotación 3D - Comandos: Simetría 2D, Región, revolución y rotación 3D - Comandos: unión, diferencia, Simetría 2D, Región y rotación 3D

Modela un prima, cilindro, cono, esfera, pirámide, cuña y toroide de medidas específicas. Modela el marco de una puerta curva, prisma y piramide, mediante comando extrusión. Modela una polea a partir de la revolución de un perfil convertido en región y la rota a conveniencia. Modela una solido a partir del uso de operaciones lógicas, simetría 3D, array polar 3D y Empalme. Sistema de coordenadas Modela una pieza metálica con el uso de diferentes comandos y y sus modificaciones cambios del SCU.

3. ACTITUDES:

• Responsabilidad individual y colectiva. • Disposición al trabajo en entornos virtuales y en equipo. • Disposición a ser reflexivos y creativos. • Disposición a la búsqueda de información complementaria relacionado a los temas estudiados. • Disposición a recibir críticas del docente y sus compañeros. 4. EQUIPOS Y MATERIALES:

• Computadora o laptop con acceso a internet y un navegador web. • Software especializado: AutoCAD, Zoom, lector de PDF, etc. Guía de aprendizaje del curso académico no presencial: Dibujo Aplicado a la Ingeniería en energía. Docente: Ing. Héctor Benites Villegas

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5. SECUENCIA PROCEDIMENTAL: Para esta práctica se usara el AutoCAD pero en su espacio de trabajo de Modelado 3D, para ello accederemos desde la barra de acceso rápido o desde la barra de estado, lo que permite a acceder a otra disposición de las fichas y los grupos de comandos.

5.1. TRAZO DE SOLIDOS PREDEFINIDOS: PRACTICA 2.1: SOLIDOS PREDEFINIDOS Haciendo uso de los comandos de grupo Modelado de la ficha Inicio en el entorno 3D realice los siguientes solidos tal como se muestra en la disposición en las imágenes siguientes: De textura cuadrada: de base 30 x 20 y de altura 40 Cilindro: de Radio 20 y 50 de altura Cono: de Radio 20 y 60 de altura Cono: de Radio 20, radio superior de 10 y 40 de altura Esfera de 25 de radio Pirámide de base 5 lados circunscrito a circunferencia de radio 20, con radio superior de 10 y altura de 40. Cuña de base de 30 x 20 y 40 de altura. Toroide: de 25 de radio y 10 de radio de sección.

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5.2 CREACIÓN DE SOLIDOS POR EXTRUSIÓN PRACTICA 2.2: MARCO DE PUERTA Seleccione el entorno de modelado 3D y genere una figura cerrada como se indica, para lo cual puede utilizar el comando polilínea. (En caso use línea, deberá unir los elementos con el comando UNIR). Use vista en perspectiva SE.

En el punto inicial de la polilínea que simula al recorrido del marco de la puerta en arco, se dibujara la forma de la sección del marco, tal como se detalla a continuación la que esta con visualización en posición superior. Guía de aprendizaje del curso académico no presencial: Dibujo Aplicado a la Ingeniería en energía. Docente: Ing. Héctor Benites Villegas

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Luego de dibujarse la sección del marco se la girara 90°usando el comando ROTACIÓN 3D y en modo ORTHO

Luego se utilizará el comando EXTRUSIÓN, en modo trayectoria, seleccionandose como recorrido la polilinea dibujada inicialmente. Como resultado se generara el marco de la puerta en 3D.

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Dentro del mismo formato, dibuje 2 cuadrados de 25 de lado con el comando Rectángulo, y luego utilice el comando extrusión para generar un prisma recto de 40 de altura. Con el 2do cuadrado genere una pirámide recta con una inclinación de caras de 15° y 30 de altura.

Se puede ver los solidos con diferente tipo visual usando

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5.3 CREACIÓN DE SOLIDOS POR REVOLUCIÓN Y 3DARRAY PRACTICA 2.3: POLEA Trace el siguiente perfil que se ve en la imagen inferior, desde una línea eje a su izquierda, el cual será revolucionado para generar una polea. Las líneas eje se encuentran a una distancia definida desde la esquina inferior izquierda del marco según la imagen de la derecha:

Inicie trabajando en la vista superior y trace los ejes en su respectiva capa. luego pase a la capa auxiliares y dibuje las circunferencias y lineas que delimitan y bosquejan la mitad superior del perfil. Luego, aplique el comando EMPALME para los arcos tangentes de radio 2.

Cambie a la capa visibles, y sobredibuje con arcos y lineas la mitad superior del perfil.

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Enseguida, apague la capa de líneas auxiliares y copie a modo espejo este semi perfil, usando el comando SIMETRÍA, (ubicado en el grupo Modificar) El resultado será el perfil completo pero conformado por una serie de arcos y líneas que requieren ser unidas. Para esto se usa el comando REGIÓN , (ubicado en el grupo Modificar), si elegimos el estilo Visual de Tono de grises y la camara en vista isometrica SE, el perfil se vera como una lamina, verificando que se formo la región.

Para generar el solido esta vez usamos el comando REVOLUCIÓN, el cual una vez que seleccionamos el perfil, nos solicita que designemos el eje de rotación para lo cual seleccionaremos dos puntos del eje vertical y con el angulo de rotación de 360. Enseguida la rotaremos con el comando ROTACIÓN 3D, al designarla y dar enter aparecera un juego de elipses de rotación y que por defecto se ubica en el centro del objeto, caso contrario debemos clicar en el centro. Con el cursor se busca la que describe el giro deseado, que para el caso será el de color rojo, cuando acerquemos el cursor cambiará a un color dorado, en ese momento clicamos y podemos darle ingresando el angulo de giro de 90. El resultado será tal como se ve en la imágenes:

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Enseguida copiaremos la polea a una ubicación derecha de 100 unidades. A esta polea copiada le aplicaremos el comando array rectangular afin dehacer un multiplicarlo mediante el comando 3D ARRAY. Seguiremos la siguiente rutina: - Comando: 3DARRAY - Designe objetos: picamos polea - Indique el tipo de matriz: R - Indique el número de filas: 3 - Indique número de columnas: 3 - Indique número de niveles: 2 - Precise distancia entre filas: 70 - Precise distancia entre columnas: 90 - Precise distancia entre niveles: 40

5.4 CREACIÓN DE SOLIDOS MEDIANTE OPERACIONES LOGICAS PRACTICA 2.4: BASE CILINDRICA Con los conocimientos adquiridos genere un prisma y sobre la parte media de su cara superior genere 2 cilindros concéntricos como se observa en la imagen derecha. Use solidos predefinidos o mediante extrusión. Puede alternar el estilo visual entre conceptual y estructura alámbrica 2D según nuestra conveniencia. Guía de aprendizaje del curso académico no presencial: Dibujo Aplicado a la Ingeniería en energía. Docente: Ing. Héctor Benites Villegas

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En el grupo de comandos Editar Solidos de la ficha inicio podemos encontrar los comandos unión, diferencia e intersección, que son las 3 operaciones booleanas que nos permitirán realizar la edición de solidos simples y generar otros más complejos. Para el presente caso usaremos unión y seleccionaremos la base prismática y el cilindro de diámetro mayor seleccionándolos con cuidado de no tocar el cilindro de diámetro menor, presione enter y ambos cuerpos se unirán. Enseguida usaremos el comando diferencia de la siguiente manera: pique el comando diferencia y seleccione el cuerpo recién unido, presiona Enter, y luego selecciona el cilindro de diámetro menor y presiona Enter, y se producirá la extracción del cilindro de diámetro menor, quedando como se observa en la imagen. A este objeto, hacerle un copiado a 150 de distancia a su izquierda Luego usaremos el comando CORTE para cortar el sólido de la derecha mediante la selección de 3 puntos que formen el plano de corte, la secuencia será: CORTE / Enter / seleccionamos los 3 puntos / Enter. .Luego seleccionamos y eliminamos la parte anterior y volvemos a cortar para dejar el objeto en su cuarta parte.

Seguido, realizaremos un copiado tipo imagen espejo en 3D, mediante SIMETRIA3D para lo cual seleccionaremos el objeto y señalaremos los 3 puntos que determinan el plano de reflexión, quedando el objeto como se observa. (1ra de la dercha) Luego procedemos a unir para convertirlo en un solo cuerpo. (desaparece línea). A continuación, procederemos a redondear las aristas que se observan a la derecha haciendo uso del comando EMPALME, que también se usa para 2D, mediante la siguiente secuencia: Empalme / Radio=4 / Enter / Seleccionar objeto / Enter /seleccionar solo una arista / Enter / y luego seleccionamos el resto de aristas / Enter.

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Finalmente, cambiaremos a un estilo visual de estructura alámbrica 2D para poder visualizar mejor los puntos medios de la base al usar el comando MATRIZPOLAR, y escoger el eje de giro que realizará este objeto. El comando se encuentra también junto con MATRIZ RECTANGULAR, debiendo cambiar a 4 elementos de copiado. Debiendo terminar como se observa: matriz polar / seleccionar objeto / Enter / anticlick / eje de rotación / selecciona puntos medios de la base / y sale ventana (digitar 4 en objetos por revolucionar) / clicar en Cerrar Matriz. Volver a estilo visual: Conceptual para poder visualizarlo mejor.

Para desaparecer las líneas dejadas por el giro de la base del array polar, proceda primero a descomponer el objeto y luego a unirlo. Una forma de acceder a cambiar el color y la capa de un sólido es haciendo doble click sobre el mismo y modificarlo en la ventana flotante que aparece. Guía de aprendizaje del curso académico no presencial: Dibujo Aplicado a la Ingeniería en energía. Docente: Ing. Héctor Benites Villegas

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5.5 CREACIÓN DE UN OBJETO CON CAMBIOS DEL SISTEMA DE COORDENADAS PRACTICA 2.5: PIEZA MECANICA

Empalme de Radio 1.0 en las aristas superiores

En el proceso del modelado de esta pieza debido a la generación de algunos objetos que serán extruidos en diferentes sentidos de su eje Z, deberemos modificar la orientación del eje de coordenadas, para lo cual usaremos la ventana de coordenadas, vea la imagen como al seleccionar la posición derecho, el plano XY cambia de posición y podremos dibujar usando comandos 2D y luego en el eje z podremos extruirla. Esto evitaría luego tener que rotar el sólido.

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40.XX y 30.XX

la ventana de comandos, cuantas regiones se formaron, verifique que indique 3.

a

en ventana de Coordenadas: Frontal

Y luego aplique el comando EMPALME de radio 5 para redondear su parte superior.

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Fig. d Cambie el sistema de coordenadas a la posición Derecho, afin de continuar dibujando.

plano base XY. Se recomienda ejercitarse con un grupo de ejercicios que le permitirán afianzar sus conocimientos. Guía de aprendizaje del curso académico no presencial: Dibujo Aplicado a la Ingeniería en energía. Docente: Ing. Héctor Benites Villegas

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