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RESUMEN: Una de las principales líneas de investigación del Grupo de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Cantabria es el diseño óptimo cinemático de mecanismos para componentes de máquinas. En este aspecto, el Grupo desarrolla en la actualidad un método híbrido de síntesis óptima que combina herramientas estocásticas con optimización local. Este proyecto se enmarca dentro de esta línea de investigación, y constituye una aportación al entorno gráfico desarrollado por el Grupo en colaboración con la fundación Tekniker. Mediante este entorno gráfico, el Grupo pretende obtener una herramienta que sea sencilla y fácil de utilizar para el usuario con conocimientos previos de Cinemática de Máquinas y Mecánica. Las potenciales aplicaciones de esta herramienta abarcan un amplio espectro, que va desde la utilización para la docencia que el Grupo tiene en los distintos Grados (Grados en Ingeniería Mecánica y en Ingeniería en Tecnologías Industriales, fundamentalmente) hasta la utilización comercial en un futuro por los profesionales del sector. Este trabajo constituye una aportación a dicha herramienta, previamente iniciada en la Fundación Tekniker. Dicha aportación consistirá fundamentalmente en dos acciones. Por una parte...

El objetivo del presente proyecto es el diseño de una grúa torre a escala reducida empleando como elementos para su estructura exclusivamente palos de helado, con una altura útil de 0,87 m y una longitud de pluma de 0,7m. Su carga máxima en el extremo es de 10 N. Además el diseño de la misma es modular. La metodología utilizada para el dimensionamiento de la grúa distingue dos partes. Por un lado el dimensionamiento y cálculo de la estructura de la grúa con todas las hipótesis de carga necesarias y los coeficientes de seguridad que indica la normativa de aparatos de elevación UNE 58132-2:2000. Por otro lado la selección de todos los accionamientos y elementos que permiten a la grúa darle la función de aparato de elevación. Con el fin de realizar un diseño correcto se han utilizado distintas herramientas CAE y CAD para dimensionar la grúa y sus elementos. El análisis estructural se realizó mediante el software SAP2000 V10, mientras que para los planos de fabricación y montaje se empleó AutoCAD 2002. Esta grúa ha obtenido el 1er premio en 2009 del 1er Concurso Nacional de Grúas con Palos de Helado”, organizado por la Delegación de Estudiantes de la Universidad Carlos III de Madrid, en la categoría Funcionalidad y Estética.

El presente Proyecto Final de Carrera versa sobre la modificación del diseño original de una máquina de ensayos, cuya función es la de realizar ensayos de fatiga a flexión sobre unas probetas. Esta máquina se va a adaptar a un nuevo uso que será el de realizar ensayos de fatiga a tracción sobre otro tipo de probetas. Para el nuevo diseño se parte de la máquina de ensayos de fatiga a flexión ya existente en los talleres de la Universidad Carlos III de Leganés, ampliando su uso, para que mediante las modificaciones pertinentes, realice sobre las probetas ensayos de fatiga a tracción. Este esfuerzo debe ser aplicado de forma cíclica, y manteniendo constante a lo largo del ensayo la elongación a la que se verán sometidas las probetas que se fijen en la máquina. En la primera parte del Proyecto, se explica al lector el funcionamiento de la máquina original y de los elementos que la componen. Con ello se pretende acercarlo a la toma de decisiones que justifican en el nuevo diseño la conservación de algunos elementos y la retirada de otros. Para obtener el diseño final, se han dibujado varios prototipos que se adaptan al objetivo perseguido, y forman parte del diseño conceptual del nuevo equipo. Se han estudiado individualmente dichos prototipos...

Flexa S.A.S. es una empresa ubicada en la ciudad de Yumbo, en la zona industrial ACOPI, que se encarga de producir empaques plásticos flexible para el empaque de productos y alimentos de otras compañías, hasta el momento cuenta con una infraestructura mixta entre máquinas de última tecnología para la impresión de los empaques flexibles, como otras máquinas que hacen parte importante del proceso, en estado rudimentario y artesanal. En el área de pre alistamiento, el cual es el área que se encarga de pre alistar los rodillos de impresión por roto grabado antes de ser llevados a las máquinas de impresión listos para su uso de impregnar las imágenes que estos conllevan sobre los rollos plásticos es un área descuidada falta de tecnología en el proceso, generando así distintas problemáticas en la etapa de pre alistamiento como el riesgo de sufrir lesiones, golpes e impactos de piezas móviles por parte de los operarios que manipulan estas máquinas, e igualmente generando problemáticas en la etapa de producción como paros continuos en la producción para la corrección de la centralidad de los rodillos de impresión, los cuales por la alta velocidad de giro y el bajo ajuste y apriete de sus componentes, desajustan el proceso. Por lo anterior hay desaprovechamiento de la materia prima...

En el proyecto de grado “DISEÑO DE PROTOTIPO DE PLANTA PILOTO PARA RECUPERAR PAPEL RECICLADO” se buscaron los conceptos fundamentales para recuperar papel, pasos a seguir y máquinas a utilizar; con las cuales es posible reconvertir hojas de papel de diferentes gramajes. La Universidad cuenta con el reciclado que se recolecta de la misma y el cual se quiere aprovechar para obtener varios productos como: Tarjetas, sobres, álbumes, entre otros. Este trabajo es el primero dentro del proyecto macro que busca la construcción y puesta a punto de las máquinas, distribución en planta y estudio de flujos de proceso. Como resultado de este trabajo, se realizó la selección y el diseño de los elementos de las máquinas necesarias para recuperar papel, donde se tuvieron en cuenta los conceptos de diseño y resistencia de materiales. Así mismo, fueron utilizadas herramientas computacionales como Algor y Solid Edge. Las máquinas diseñadas detalladamente fueron la PILA HOLANDESA y una PRENSA MECÁNICA, donde la función de la primera es refinar y desfibrar la materia prima que se tiene, mientras la prensa mecánica se utiliza para reducir bajo presión el porcentaje de agua y también eliminar el aire que queda entre las fibras

En este trabajo se realizó el diseño de un molino de bolas tipo Atritor para la producción de materiales compuestos mediante la técnica de aleación mecánica. Se tuvo en cuenta especificaciones iniciales para el diseño como: volumen de trabajo de 2 litros, velocidad de rotación del impulsor 500 rpm, generación de vacío en el recipiente contenedor y condiciones apropiadas para obtener una atmósfera controlada para la incorporación de gases durante la molienda. Con base en estas especificaciones se obtuvo el diseño conceptual de dicho molino. En el documento se presenta el diseño detallado del tazón contenedor, el impulsor, cámara de refrigeración, base de soporte del sistema, como también la selección de los componentes comerciales requeridos, como lo fue el motor, los sellos, los acoples, etc.. Para todas las fases del diseño se aplicaron herramientas computacionales; en el modelado paramétrico de todos los componentes se utilizó Solid Edge versión 14, para el análisis cinemático se utilizo Dynamic Designer y en el análisis estructural el software basado en la teoría de elementos finitos Algor. La importancia de este proyecto radica en presentar como producto final el diseño de un molino de bolas para la producción de aleaciones mecánicas con tecnología y diseño local y con bajos costos de presupuesto para su construcción...

El proyecto consiste en el diseño de una máquina, denomida Prensa Neumática de Impacto, opta para operaciones de confirmación de materiales metálicos y no metálicos de espesor o diámetro igual o inferior a 5/16, tales como remachado, estampado, roblonado, rebordeado, cizallado, entre otros, empleados en todos los sectores de la industria. La prensa está constituida básicamente por un bastidor o viga curva, la cual tiene acoplado en la parte superior un cilindro neumático de impacto que proporcionare una fuerza útil de 1508 Lb-f a presión de 120 psi, realizando 2º ciclos por minuto. Las características de forma de la máquina y una amplia gama de operaciones que pueden efectuarse con ella, harán posible el empleo masivo de la misma a un costo asequible para la pequeña y mediana industria. El diseño desarrollará la parte estructural apoyado en la resistencia de materiales, diseño de máquinas y la tecnología mecánica y la parte neumática, a través de la mecánica de fluidos y la asesoría de la firma FESTO S.A

Este documento describe el proceso de diseño mecatrónico de una máquina que fabrica fuselajes en materiales compuestos aplicando el proceso “Filament Winding”. Dicho diseño se obtuvo como producto de la aplicación de una estructurada metodología de desarrollo de productos mecatrónicos. Se inició con el desarrollo conceptual, fase en la que se investigó el estado del arte, extrayendo las características relevantes de las actuales máquinas filament winding, con el fin de definir, basándose además en las necesidades de la empresa, las especificaciones a cumplir por la máquina. Posteriormente se prosiguió con el diseño de detalles, en el que se incluyen todas las consideraciones y cálculos hechos en el diseño de los mecanismos y estructuras constituyentes de la máquina, y un modelo 3D hecho con la herramienta de modelado Solid Edge. En cuanto al sistema electrónico y de control, se presenta el diseño conceptual de este subsistema y una explicación general y completa de los fundamentos de la estrategia de control a implementar. Como resultado del proceso de desarrollo de producto llevado a cabo, se obtiene el diseño de una máquina que permite revestir externamente el molde de un fuselaje giratorio soportado en sus dos extremos...

En una máquina CNC, a diferencia de una máquina convencional o manual, una computadora controla la posición y velocidad de los motores que accionan los ejes de la máquina. Gracias a esto, puede hacer movimientos que no se pueden lograr manualmente como círculos, líneas diagonales y figuras complejas tridimensionales. Las máquinas CNC son capaces de mover la herramienta al mismo tiempo en los tres ejes para ejecutar trayectorias tridimensionales como las que se requieren para el máquinado de complejos moldes y troqueles. En una máquina CNC una computadora controla todos lo movimientos que la máquina tiene. Una vez programada la máquina, ésta ejecuta todas las operaciones por sí sola, sin necesidad de que el operador esté manejándola. Esto permite aprovechar mejor el tiempo del personal para que sea más productivo. Para el diseño de la máquina CNC de 5 grados de libertad para cortar icopor fue utilizada la metodología estructurada en los cursos de diseño mecatrónico 1 y 2 en donde el primer paso es aplicar la fase del desarrollo conceptual en todas sus etapas, las cuales son: • Identificación de las necesidades del cliente • Establecer especificaciones preliminares • Generación de conceptos • Selección de conceptos • Prueba de conceptos • Establecer especificaciones finales Esta fase nos permite concentrarse en los aspectos más relevantes...

Para la realización de este proyecto se tomó en cuenta el proceso de diseño conocido en ingeniería como concurrente, el cual se ajusto a las necesidades de crecimiento y a la capacidad económica de la empresa Lubricantes Superdelta. Luego de entrevistas hechas en la empresa se definen los objetivos y se comienza a planificar el desarrollo del proyecto, luego se pasa a la parte fundamental para el diseño llamada Desarrollo Conceptual porque es aquí donde se identifican y se plasman las necesidades del cliente para luego traducirlas a lenguaje de ingeniería el cual permite hacer comparaciones con proyectos de este tipo ya desarrollados y que se encuentran en funcionamiento en la industria. Una vez superada la fase anterior y luego de realizar una descomposición funcional del problema, se procede a la Generación de Conceptos en la que se pretende buscar posibles soluciones que satisfagan las subfunciones mas criticas, para esto se busco de manera ordenada en diferentes fuentes de información como internet, industrias dedicadas a la fabricación de este tipo de maquinas, industrias que utilizan este tipo de maquinas, consulta a expertos en la materia, textos, entre otras. Con toda la información recaudada se evalúan los conceptos y se combinan para escoger la mejor solución posible por medio de métodos de Selección de Conceptos como la matriz de tamizaje. Una vez seleccionada la mejor combinación de conceptos se establecen las especificaciones finales que son la base del desarrollo de posteriores capítulos. La tercera etapa en el desarrollo del proyecto es el Diseño a Nivel de Sistema en la que se define la arquitectura del producto (modular o integral)...

El lavado del café es de vital importancia en el proceso del beneficio por vía húmeda que se realiza en Colombia para procesarlo. Cuando en esta etapa no se desarrolla un procedimiento adecuado o la fermentación natural del mucílago del café no se realiza apropiadamente, se presentan problemas en la calidad final del café, generando pérdidas económicas a los productores del grano. Por lo tanto, el Centro Nacional de Investigaciones de Café (CENICAFÉ), como la institución encargada de las actividades de investigación de la Federación Nacional de Cafeteros, ha desarrollado tecnologías con el objetivo de brindar herramientas a los caficultores para obtener un café de alta calidad y aumentar sus ingresos económicos. Por este motivo, en este trabajo se presenta el diseño de una nueva tecnología para el lavado del café. Esta tecnología une dos técnicas que se desarrollaron entorno al lavado del café, la fermentación natural del mucílago del café y el desmucilaginado mecánico. Con esta tecnología se brinda una alternativa a los pequeños, medianos y grandes caficultores que utilizan la fermentación natural para lavar el café (más del 60% de los productores). Además, con un manejo integral de la pulpa y mieles del lavado se puede lograr un control del 100% de la contaminación. Proporcionando una solución definitiva a una legislación ambiental nacional rigurosa frente a los vertimientos puntuales generados en procesos como el beneficio del café (Decreto 3930 de 2010). El objetivo de esta investigación fue diseñar los elementos que componen la tecnología desarrollada en Cenicafé para lavar café con bajo impacto ambiental...

En el siguiente artículo se presenta el estudio del diseño de un tanque para temple directo agitado por propeller por medio de simulaciones en elementos finitos. El estudio analiza una gran cantidad de tanques de los cuales se presentan los más representativos. Su desarrollo se divide en dos etapas, la primera donde se analiza el comportamiento del fluido y la segunda en que se simula la transferencia térmica de aquellos tanques que presenten una alta reducción del flujo turbulento. El estudio usó en CosmosFloWorks versión 2007, con el cual se analizaron las curvas de fluido y la caída de temperatura de la probeta en los tanques seleccionados.

El presente trabajo ilustra el diseño de una máquina clasificadora de tuercas automatizada, centrando la atención en la clasificación de elementos por su tamaño. Se realiza por la necesidad de explorar estos sistemas de clasificación capaces de percibir, diferenciar y clasificar a partir de unos parámetros previamente establecidos. Se hace una revisión de la información disponible acerca de sensores y motores de corriente directa, como principales figurantes en el funcionamiento de la máquina propuesta. Dicha máquina está basada en una serie de requerimientos prácticos y algunas propuestas de los diseñadores. Se obtuvo información importante y necesaria para realizar el diseño teórico de la máquina, pudiéndose evidenciar en los planos propuestos, requeridos para su futura construcción. Durante la revisión bibliográfica no se encontraron normas de diseño de máquinas clasificadoras de tuercas. Finalmente se presenta una propuesta para la lógica de funcionamiento del sistema seguida por una simulación en Matlab. El programa propuesto será la base para el funcionamiento lógico del sistema. Este proyecto busca que una vez entregado, sirva como inspiración para su construcción en un futuro Proyecto de Investigación.

El siguiente trabajo presenta el diseño de una cizalla industrial con funcionamiento neumático para láminas de acero al silicio utilizadas en transformadores secos de energía eléctrica. El primer paso del diseño de la máquina consistió en realizar un estudio de algunos factores que afectan el corte de material como el juego en el cizallado, ángulos característicos en las cuchillas, velocidad de corte, material de trabajo y pieza de corte. Con esta información se realizó la selección de la disposición de la cizalla. Teniendo claro los anteriores factores, la fuerza necesaria para generar el corte y realizando un estudio sobre los distintos tipos de actuadores y modo de funcionamiento se procedió a seleccionar el cilindro para el movimiento de la chuchilla superior. En el diseño de la estructura de la máquina se tuvieron en cuenta teorías de resistencia de materiales y diseño de elementos de máquinas. Ésta se compone de dos placas laterales unidas por un perfil en L con la capacidad de soportar la fuerza generada por el actuador y además una placa dispuesta en forma horizontal que soportará el actuador. Se realizó un análisis de elementos finitos para algunas de las partes de la máquina que soportarían las fuerzas más elevadas. Con el diseño de la estructura de la máquina y la disposición de los elementos que la componen...

xvi, 182 p., + anexos (60 p.), + máquina (27 fotografías), + diseño gráfico (27 figuras), + modelación 3D (13 imágenes); Contenido parcial: La empresa – Operación -- Investigación de mercados -- Diseño conceptual -- Diseño gráfico.

El presente trabajo busca diseñar un bastidor para ascensores de tracción con suspensión 1:1 y soporte de operador, que abarque los equipos con capacidad de 300 hasta 1500 kg, para velocidades entre 0.5 y 2 m/s; aplicando métodos de diseño de productos, contribuyendo al aumento de la productividad y competitividad en la empresa Coservicios S.A.; 163 p., + prototipo (30 fotografías); Contenido parcial: Antecedentes de Coservicios -- Requerimientos de los clientes -- Partes del ascensor – Bastidor -- Proceso de diseño -- Diseño nuevo bastidor -- Diseño de detalle.

En este trabajo se desarrolla secuencialmente el diseño de una máquina para clasificar, pesar y empacar aguacates; a la vez que se profundiza en la función clasificación, ya que como resultado del presente ejercicio se construirá una clasificadora de aguacates escala 1:1 de acuerdo a los parámetros estipulados en el presente proyecto -- En la ejecución del proyecto se hicieron las investigaciones pertinentes que una empresa de esta magnitud exige, por cuanto el resultado práctico del estudio realizado será puesto en práctica por el grupo Monarca S.A, empresa que a futuro tendrá que responder a grandes retos cuando lleguen las grandes cosechas de aguacates que esperan para el año 2010 -- En el desarrollo del proyecto se siguieron todos los canones que la ingeniería de diseño de producto exige (proceso de diseño), además que se hicieron todos los cálculos de ingeniería y la investigación para el uso correcto de los materiales adecuados, para así garantizar el éxito final en el diseño, la correcta y segura operatividad de la máquina

El estudio fue realizado para determinar la factibilidad de la creación de una línea de negocio para la fabricación y comercialización nacional de máquinas de corte de película flexible, incluyendo los estudios del sector, mercado, técnico (también llamado de ingeniería), legal, económico, de riesgos y ambiental; teniendo en cuenta dos opciones básicas de fabricación consideradas por los inversionistas como son la maquila (con terceros) y el taller propio -- Para el estudio se utilizaron fuentes primarias como los contactos de producción y operaciones de algunas empresas del sector plástico, que serían potenciales clientes para la comercialización de las máquinas cortadoras de película flexible, además del conocimiento del sector que poseen los autores y el diseño de la máquina por parte del ingeniero desarrollador -- En cuanto a las fuentes secundarias se indagó en informes del Banco de la República, Acoplásticos, páginas web de la competencia y otras -- La conclusión obtenida del estudio es que el proyecto es factible si se ejecuta realizando la fabricación bajo el modelo de maquila (terceros), de acuerdo con los indicadores financieros resultado del análisis del flujo de caja, además de las consideraciones de menores riesgos en cuanto a la operación y eventual cierre en algún momento del proyecto...

Bordaliquido S.A. es una empresa dedicada a la fabricación de pintura en tela, que actualmente necesita aumentar su capacidad de producción para satisfacer la demanda, por lo tanto busca optimizar sus procesos productivos, entre ellos el proceso de envasado, el cual se realiza manualmente y en el que se ha visto una oportunidad de mejoramiento.; ix, 90 p., + presentación (19 diapositivas); Bordaliquido S.A. It is a company dedicated to the manufacture of fabric paint, which now needs to increase its production capacity to satisfy the demand, actually is looking for optimize their production processes, including the filling process, which is done manually, in which has been seen an opportunity for improvement.; Contenido parcial: Análisis de maquinas y sistemas existentes -- Análisis de requerimientos de la empresa -- Proceso de envasado de pintura -- Diseño conceptual -- Diseño de la maquina -- Modelación 3D subsistema de envasado.

Este proyecto tiene por objeto presentar el “Diseño de un sistema electrónico que mide el grado de alcoholemia y comprueba por biometría la identidad del conductor de un vehículo”, está desarrollado con el fin de reducir el número de accidentes automovilísticos que diariamente ocurren por conducir en estado de alicoramiento. Inicialmente se procede a investigar el funcionamiento de los sistemas que se encuentran actualmente instalados en los vehículos último modelo; con el fin de identificar el mejor método para introducir el nuevo sistema al automóvil sin invadir el cableado original de fábrica.