Planos - Ingeniería Mecánica

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Automatización del banco de calibración de manómetros para la empresa Calibration Service S.A.S.
(Fundación Universidad de América, 2019-02-02) Rozo Beltran, John Alexander; Robles Hernández, Alejandro
Este proyecto tiene como objetivo principal el diseño de un sistema automatizado para la generación de presión con el fin de calibrar manómetros en un rango de 0 psi a 37.000 psi para la empresa calibration Service S.A.S El proyecto se inició con la evaluación del sistema actual de medición que tiene la empresa donde se definió como es el funcionamiento del banco para luego realizar la respectiva toma de datos y necesidades que tiene la empresa con el banco. Dando como resultado los datos de velocidad y torque requerido para el funcionamiento correcto del banco de presión ya automatizado satisfaciendo todas las necesidades que tiene la empresa. Así mismo se hizo el estudio con los datos necesarios para realizar la selección de los motores los cuales permitirán la operación y control de los volantes de ajuste grueso y ajuste fino del banco de manometría los cuales fueron dos motorreductor con velocidad variable y torque fijo que satisface las necesidades del proyecto. Por último se realizó la evaluación financiera, la cual consistió en realizar una comparación de bancos automatizados con el diseño propuesto en este proyecto.
Construcción de un reactor fotocatalítico monitoreado por LabVIEW para determinar el ciclo de vida de la ilmenita
(Fundación Universidad de América, 2018-07-30) Beltrán González, Tatiana Carolina; Rivera Sánchez, Cristian David; Quiñones Segura, César Augusto
En el presente trabajo de grado se realiza el diseño conceptual y construcción de un reactor fotocatalítico, para lo cual se desarrollan pruebas a escala laboratorio con capacidad de 25ml, donde se evalúan parámetros del semiconductor como tamaño de partícula, cantidad y disposición dentro del reactor; alcanzando una remoción de azul de metileno de 96,5% logrado con 2,5g de ilmenita sin tamizar contenida en discos, en un tiempo de una hora. Posteriormente se construye el reactor fotocatalítico en PVC, con capacidad de 1,2L, monitoreado y controlado con el software de ingeniería LabVIEW. Dicha programación se lleva a cabo mediante máquinas de estado, obteniendo siete estados para el reactor, correspondientes a: inicialización, llenado, degradación, vaciado, purga, configuración y finalmente parada de emergencia. Posterior a esto, se integra el sistema de control con el reactor y finalmente se determina el ciclo de vida del semiconductor de ilmenita contenida en discos. Haciendo un trabajo en equipo de ingeniería química y mecánica para llevar a cabo este proyecto en su totalidad, obteniendo resultados de remoción de azul de metileno en el reactor fotocatalítico de 91,2% en 2 horas y 10 minutos.
Desarrollo de la ingeniería de detalle de la cámara climatizada para pruebas de equipos y materiales
(Fundación Universidad de América, 2019-02-12) Barbosa Abril, Sergio Daniel; Gamboa Orjuela, Juan Guillermo; Urrego Rodríguez, Carlos Octavio
El presente proyecto de investigación y diseño de la cámara climatizada se desarrolló a partir de la ingeniería básica y el estudio realizado por el Ministerio de Minas y Energía, en el cual se halló la necesidad de poseer cámaras especializadas en realizar ensayos y calibración de equipos de refrigeración, los cuales deben adquirir la etiqueta de eficiencia energética como lo indica el Reglamento Técnico de Etiquetado – RETIQ para poder ser comercializadas nacionalmente. Como metodología se realizó un análisis de la ingeniería básica “Diseño de una cámara climatizada, automatizada, con manejo de telemetría y condiciones operativas controladas, para pruebas de equipos y materiales” donde se verificó el estado del diseño de la cámara climatizada y se decidió modificar parámetros del proyecto previo, basados en el estudio actual del mercado en Colombia; apoyados constantemente de la Norma Técnica Colombiana NTC 5891 “Artefactos de refrigeración doméstica, características y métodos de ensayo”, la NTC 4838 “Equipos de refrigeración comercial, métodos de ensayo” y la NTC 5310 “”. Se validaron los sistemas de climatización elegidos en el proyecto básico de la cámara, se establecieron los nuevos parámetros de diseño de los laboratorios de prueba con base a la capacidad de equipos de refrigeración destinados a ser evaluadas y a partir de esto se llevó a cabo la ingeniería de detalle donde se calculó la nueva carga térmica de refrigeración y calefacción para cada uno de los cuartos, se seleccionaron los equipos encargados de proporcionar las condiciones ambientales requeridas para la ejecución de las pruebas de eficiencia energética y finalmente se determinaron los costos financieros del proyecto evaluando los equipos y materiales para la construcción de esta.
Desarrollo de la ingeniería de detalle de un fotobiorreactor de panel plano para la generación de biomasa microalgal con un volumen de treinta litros
(Fundación Universidad de América, 2019-02-04) Velandia Baron, Joseph Sebastian; Torres Bustos, Daniel Alejandro; Rubio Fernández, Diego; Morales Granados, Miguel Alfonso
Este trabajo presenta el desarrollo de la ingeniería de detalle para el diseño de un fotobioreactor panel plano, teniendo como punto de partida un volumen de trabajo, haciendo uso de herramientas complementarias como software de ingeniería para la dinámica de fluidos computacional (CFD) y simulaciones estructurales. Basándose en la simulación de flujo para varias geometrías propuestas, se determinó la más idónea para el fotobioreactor, y a partir de esto diseñaron y se seleccionaron los componentes de los sistemas complementarios del equipo. Para ello fue necesario definir los modelos a usar para las simulaciones y los distintos parámetros de estas. Al tratarse de un proceso de diseño mecánico no se tuvieron en cuenta los fenómenos propios del proceso de cultivo al momento de realizarse las simulaciones. Además, se realizó una selección de los elementos de instrumentación necesarios para la adquisición de datos del proceso y el registro de los cambios en las variables del proceso.
Desarrollo de un plan de mantenimiento para la trituradora móvil 1012t de la empresa Dismet S.A.S., Bogotá
(Fundación Universidad de América, 2019-08-06) Jimenez Prieto, Luis Enrique
El presente trabajo es un plan de mantenimiento enfocado en aumentar la disponibilidad y confiabilidad de la trituradora móvil 1012T en el que encontrará una descripción general del equipo, su contexto operacional, codificación y clasificación de sus sistemas y subsistemas, a partir de ahí se utilizan las estrategias del análisis del modo y efecto de falla (AMEF) y el número prioritario de riesgo (NPR) para jerarquizar la prioridad de cada uno de los componentes y poder establecer una serie de actividades preventivas las cuales estarán basadas en inspección, lubricación, ajuste y limpieza, estas actividades están contempladas en la Ruta de Lubricación y Ruta de Mantenimiento. Con el fin de generar un control y registro adecuado se han diseñado una serie de formatos para la administración y manejo de la información complementado con una Base de datos desarrollada en Microsoft Access. Por último la gestión de mantenimiento es medida a partir de indicadores de gestión universal.
Desarrollo del sistema de supervisión de variables de funcionamiento para la planta térmica de generación de vapor y energía de la Fundación Universidad de América
(Fundación Universidad de América, 2019-02-08) Lopez Agudelo, Sebastian; Morales Gómez, Jose Luis; Morales Granados, Miguel Alfonso; Urrego Rodríguez, Carlos Octavio
El desarrollo de un supervisorio de variables de funcionamiento de la planta térmica es un proyecto fundamentado en la instrumentación del equipo, donde se realiza un análisis de los datos obtenidos por los elementos primarios de control. Para lograr lo mencionado anteriormente se realizó una caracterización de todos los instrumentos montados en la planta con el fin de identificar los parámetros de funcionamiento y la correcta forma de uso. La elaboración de un plano P&ID fue necesario para lograr plasmar los flujos del proceso, además de identificar los lazos de control necesarios para la supervisión. Ya que la planta térmica es un nuevo banco de laboratorio, se actualizó la guía de laboratorio correspondiente a instrumentación y procesos de control; finalmente se realizó la programación de una interfaz de usuario por medio del software LabVIEW 2012.
Desarrollo tecnológico a escala laboratorio de un sistema de mezclado y filtrado de crudo de almidón proveniente de granos semilla de la especie Chenopadium Quinua (Wild)
(Fundación Universidad de América, 2016-08-23) González Chiguasuque, Andrés Felipe; Parrado Sánchez, Juan Pablo; Morales Granados, Miguel Alfonso; Bernal Bustos, Claudio Raúl
Inicialmente se realizó el estado del arte teniendo en cuenta el contexto histórico y el estado actual de la semilla de quinua para determinar la problemática a la cual se daría solución con el diseño de la máquina. Con la problemática se determinaron los requerimientos funcionales, parámetros de diseño y disponibilidad de recursos. Posteriormente se plantearon tres alternativas para dar una solución a la problemática antes estipulada con base en los requerimientos funcionales, parámetros de diseño y disponibilidad de recursos, donde por medio del método de ponderación lineal se le da solución a un problema de multicriterio. Realizando este método se escogió la alternativa 1, la cual es un sistema de decantador centrífugo dado que obtuvo la mayor ponderación.
Desarrollo tecnológico para la automatización del sistema de filtrado API para el laboratorio de lodos y cementos de la Fundación Universidad de América
(Fundación Universidad de América, 2017-06-30) Bernal Serrano, Leidy Natalia; Velásquez Duarte, Brian Leonardo; Morales Granados, Miguel Alfonso
En el laboratorio de Lodos y Cementos se realiza la práctica de filtración API para análisis de propiedades y comportamiento de lodos base agua en el paso a paso respectivo del proceso general. El Filtro Prensa API, es un instrumento que se utiliza para simular este comportamiento a nivel de laboratorio a los fluidos baja presión- baja temperatura en estado estático utilizado en operaciones de perforación de pozos de sondeo en la tierra. Las variables críticas que determinan el proceso de filtración son: el tiempo de duración, la temperatura, el volumen del filtrado y la presión. La confiabilidad y veracidad de los resultados se logran desarrollando el proceso con avances tecnológicos y diseñando un instrumento con opciones de visualización y mejoramiento del filtrado. Para las mediciones y control de las variables, se desarrolla una metodología en donde el estudiante realice el mismo procedimiento pero agregando componentes con desarrollo tecnológico, como son: los sensores para cada variable y el inicio y fin del proceso de forma automatizada.
Diseño a escala laboratorio del sistema de acondicionamiento del gas de síntesis para un motor de combustión interna
(Fundación Universidad de América, 2017-01-14) Suárez Porras, Daniel; Valencia Bautista, David Felipe; Lache Muñoz, Andrea; Ochoa Avendaño, Jhon Freddy; Mendoza Geney, Libardo Enrique
La gasificación de biomasa residual es uno de los procesos para la generación de energía eléctrica a partir de fuentes renovables, el cual permite obtener un gas de síntesis compuesto por una mezcla de gases con capacidad energética. Actualmente debido al bajo poder calorífico y el alto nivel de contaminantes (material particulado, cenizas, alquitranes, entre otros) que pueden estar presentes en el gas de síntesis, se adelantan investigaciones como la que desarrolla el presente proyecto, cuya finalidad es acondicionar el gas a las condiciones adecuadas y necesarias para que pueda ser empleado como combustible en equipos de generación eléctrica (turbinas y motores). El sistema de acondicionamiento que se plantea en este proyecto el uso de los procesos físicos de transferencia de calor y filtrado, donde el gas de síntesis pasa por un enfriamiento inicial para alcanzar una temperatura apropiada para el ingreso del gas a los equipos empleados posteriormente.
Diseño básico de un túnel de viento para experimentación con un aerogenerador de eje vertical tipo darrieus
(Fundación Universidad de América, 2019-08-05) López Cubillos, Josseph Steven; Sánchez Borbón, Santiago Andrés; Giraldo Ávila, Juan Felipe; Ochoa álvarez, Oscar Mauricio
El presente documento desarrolla el diseño básico de un túnel de viento teniendo en cuenta las condiciones de trabajo de un aerogenerador de eje vertical tipo Darrieus H. El fin de este proyecto es seleccionar el tipo túnel de viento más apropiado para la experimentación con aerogeneradores de eje vertical. Adicionalmente se presentan los requisitos para poder desarrollar este diseño a las condiciones ambientales de Bogotá. En la etapa de diseño se presentan las ecuaciones que rigen estos cálculos, las consideraciones teóricas y experimentales y la metodología de diseño para lograr encontrar la geometría más apropiada en las diferentes secciones que componen el túnel de viento. Para la validación de estos cálculos teóricos se realizó una simulación por CFD (Computational Fluid Dynamics) en el software ANSYS y por último se identificaron los costos asociados a la fabricación del túnel de viento.
Diseño de la automatización de la cámara climatizada para pruebas de equipos y materiales
(Fundación Universidad de América, 2019-02-11) Silva García, Juan Camilo; Soto Osorio, María Paula
En este proyecto de investigación se efectúo el diseño de la automatización de la cámara climatizada para pruebas de equipos y materiales, con el objetivo de controlar y regular las condiciones atmosféricas en su interior mediante un sistema automático; este sistema es conformado por instrumentos de medición, controladores, sistemas de control y supervisión. Por otro lado, el proyecto comprende la evaluación de los requerimientos de instrumentación y control presentes en la cámara climatizada, exigidos por el Reglamento Técnico de Etiquetado RETIQ y las Normas Técnicas Colombianas 5891 y 5310 que rigen los ensayos de refrigeración domésticos y comerciales. Adicionalmente en el trabajo, se seleccionaron los instrumentos y el control requerido a través de los resultados adquiridos en un modelo matemático planteado en el desarrollo del proyecto. De igual forma, se establecieron los sistemas de control y supervisión en un software de instrumentación virtual, con el fin de recrear en una interfaz los procesos necesarios para ejecutar las pruebas mencionadas y de verificar que los instrumentos seleccionados y la programación efectuada satisfacen el objetivo global. Finalmente, en el proyecto de investigación se logró determinar los parámetros asociados a la climatización, la programación y los costos relacionados a la automatización.
Diseño de máquina inyectora de termoplásticos para fabricación de suelas, con doble boquilla de salida
(Fundación Universidad de América, 2017-08-08) Quijano Rodríguez, Carlos Alberto; Salamanca Becerra, Jorge Ivan
El proyecto empezó con la descripción detallada del estado actual de las máquinas inyectoras de plástico, sus boquillas y las características del material usado para fabricación de suelas. Luego con la parametrización y conceptualización del proceso que realizan este tipo de máquinas, se evaluaron las condiciones a la que están sometidos los elementos de la inyectora en operaciones normales. Con la información recopilada se establecieron alternativas de diseño para el sistema de inyección, boquilla y la boquilla de doble salida, diseño de elementos de la máquina y análisis de elementos finitos para comprobar el correcto funcionamiento del sistema de inyección y su estructura, la cual soporta: tornillo sin fin, camisa, resistencias, tolva con el material a inyectar y motorreductor, esta nos arroja un factor de seguridad, donde se puede saber la medida de seguridad relativa, con la cual se diseñó la estructura y que esta no va a fallar mientras esté en funcionamiento.
Diseño de Máquina Limpiadora de Motores y sus Componentes, por ultrasonido, para la empresa Rectificadora de Motores Sierra LTDA
(Fundación Universidad de América, 2019-08-12) Malagon Cedeño, Daniel Ricardo
Este proyecto se realizó con el fin de satisfacer la necesidad de la empresa Rectificadora de Motores Sierra LTDA, de realizar una lavado de motores y sus componentes, permitiendo aumentar la calidad de sus servicios por medio de una limpieza efectiva de estos. Para lograr este cometido, se definieron los requerimientos específicos en cuanto a las necesidades de la empresa, se establecieron alternativas y se desarrollaron los cálculos pertinentes, seleccionando los componentes y por último las conclusiones y recomendaciones.
Diseño de máquina para posicionar cilindros de gas después de la prueba hidrostática para la empresa Linde Colombia S.A.
(Fundación Universidad de América, 2017-01-20) Galindo García, Adriana Camila
El presente trabajo propone un diseño de una máquina que permita el drenaje de cilindros de gas empleados por la empresa Linde Colombia S.A. Se inició con la evaluación del proceso actual de drenaje de cilindros de gas, a través del cual se determinó que una vez se realiza la prueba hidrostática, los cilindros salen con agua hasta el tope y ésta debe ser debidamente drenada.
Diseño de molde de inyección para la fabricación de una direccional LED
(Fundación Universidad de América, 2017-02-16) Arévalo Parra, Santiago; Arias Caicedo, Juan Pablo
El diseño del molde para la direccional tipo led, inició a partir de una necesidad por parte de la empresa MATROMOL S.A.S, la cual propone unas características técnicas y geométricas para obtener el producto deseado; a partir de los requerimientos propuestos se diseña un prototipo del producto, el cual es presentado y aceptado por la empresa.
Diseño de molde de un bebedero para perros de razas grandes
(Fundación Universidad de América, 2018-02-28) Mojica Pico, Rafael Humberto
Para el desarrollo del proyecto, se analizó el estado actual de bebederos luego se parametrizaron las variables de la pieza; se realizó un estudio de alternativas de material, que cumpliera con los requisitos a que el producto estará sometido. Luego se inició el diseño de fabricación del molde realizando un estudio de alternativas para la selección del sistema de refrigeración y la selección de materiales para cada elemento del molde. Se diseñó cada uno del elemento que conforma el molde de inyección por medio del software Solid Edge. Se simuló la pieza en Moldflow para ver la calidad y confiabilidad de inyección, y de esa forma saber si el diseño de la pieza es la correcta para la fabricación, por medio Nx se simuló la pieza para observar los esfuerzos sometidos sobre la pieza. Se elaboraron detalladamente los manuales de ensamblaje, operación y de mantenimiento para el molde de inyección.
Diseño de prensa hidráulica automática para 300 toneladas con dispositivo de extracción de rodamientos y mesa móvil
(Fundación Universidad de América, 2016-08-15) Torres Soler, Larry; Bautista Herrera, Niels Sebastian
En este proyecto se realizó un “diseño de prensa hidráulica automática para 300 toneladas con dispositivo de extracción de rodamientos y mesa móvil” buscando optimizar las operaciones de extracción de rodamientos y enderezado de vigas que se realizan en los proceso de mantenimiento y fabricación, mejorar las condiciones de trabajo del operario disminuyendo el riesgo de un accidente laboral, también se busca un mayor rendimiento y productividad en estos procesos que se realizan en la empresa FRC ingenieria S.A.S.
Diseño de sistema de recuperación de calor de aire caliente de desecho para calentamiento y vaporización de agua en la compañía Vidrio Andino S.A.
(Fundación Universidad de América, 2019-02-21) Moreno Beltrán, Julián David
Para desarrollar el presente proyecto de grado fue necesario tener conocimiento y realizar un análisis detallado de las necesidades de la compañía Vidrio Andino S.A. enfocado en las oportunidades de mejora para la recuperación de calor. El proyecto inició con la etapa de investigación y análisis de proceso en la que se encontraron pérdidas de calor potencialmente aprovechables en la zona de acondicionamiento térmico y homogenización dentro del horno, así como un consumo de energía térmica considerable para la vaporización de agua utilizada en el acondicionamiento de las materias primas. Una vez identificadas la fuente de aprovechamiento potencial de calor y el destinatario final de esta energía, se procedió a realizar una caracterización detallada de las fuentes de aprovechamiento y las necesidades requeridas por el proceso de vaporización, de tal manera que se tuviera toda la información para el correcto diseño del sistema de recuperación. El diseño detallado del sistema de recuperación fue una de las etapas, más importantes y desafiantes del proyecto debido a que en este se desarrollaron todos los cálculos estructurales, de materiales y de proceso que garantizarían un correcto funcionamiento y solución a los requerimientos de la oportunidad de mejora planteada.
Diseño de un aerogenerador para la producción de energía eléctrica en la finca "El alto del Gavilán", Boyacá
(Fundación Universidad de América, 2019-08-12) Gonzalez Contreras, Naomi Dayana; Sanchez Hernandez, Juan David
Diseño de un aerogenerador aprovechando una velocidad de viento en la finca " El alto del Gavilan", Boyaca, con una generacion de energia aproximada de 5 KW.
Diseño de un aerogenerador para suministro de energía eléctrica para el alumbrado nocturno-externo de la planta Vidrio Andino S.A.
(Fundación Universidad de América, 2017-07-01) Luna González, Iván Felipe; Ramos Roa, María Fernanda
En el presente proyecto se realizó el diseño de un aerogenerador para suministro de energía eléctrica para el alumbrado nocturno – externo de la planta Vidrio Andino S.A, ubicada en Km 6.5 Vía Soacha – Mondoñedo, Vereda Canoas, donde en primera instancia se estudió el recurso eólico de la zona, luego basados en la tecnología actual de los aerogeneradores se definieron tres (3) alternativas de diseño enfocadas en el tipo de estructura del aerogenerador, se seleccionó y diseñó la más apropiada bajo las condiciones establecidas para suplir parte de la demanda de energía eléctrica de la empresa, y posteriormente se comprobó el diseño seleccionado por medio del método de elementos finitos. Los demás componentes del aerogenerador fueron seleccionados y se elaboraron planos de ubicación, fabricación y ensamble del aerogenerador, al igual que los manuales de operación, montaje y mantenimiento. Al haber propuesto el diseño de un aerogenerador, no solo se pretende disminuir el impacto ambiental generado por el uso de recursos naturales por parte de la empresa Vidrio Andino, sino también brindar nuevas bases y promover el uso de energías renovables en la industria colombiana; por esta razón, no se evaluó el impacto ambiental que trae consigo la fabricación de la máquina. Por último, se realizó una evaluación financiera para asegurar la viabilidad del proyecto.