Este documento presenta el proyecto de desarrollo de una máquina para ensayos de microabrasión por parte de estudiantes de ingeniería mecánica de la Universidad Nacional de Colombia. La máquina permitirá caracterizar recubrimientos mediante la determinación del coeficiente de abrasión y el espesor de capas depositadas. El documento incluye los antecedentes, requerimientos del cliente, análisis de la competencia, diagramas funcionales y el desarrollo de la idea principal para el diseño de la máquina.
Este documento describe el diseño de un banco de pruebas neumático para probar la porosidad en válvulas y filtros de diferentes diámetros. El banco permitirá probar hasta 5 válvulas simultáneamente de manera eficiente, segura y confiable. El diseño consiste en 5 cámaras independientes accionadas neumáticamente que sumergirán y sellarán las válvulas para su prueba. El banco cumple con los requisitos del cliente de probar diferentes diámetros de válvulas de manera movilizada entre lí
Este documento presenta el análisis del método actual de producción de postes de alumbrado público en la empresa Postes Arequipa S.A. Incluye un resumen del proceso productivo, la aplicación del análisis P-Q para identificar los productos más importantes, y el registro del proceso a través de diagramas como el diagrama de recorrido y el diagrama de análisis del proceso. El objetivo es analizar el método actual para luego diseñar mejoras que optimicen el proceso productivo.
El documento describe los procedimientos realizados en el laboratorio para preparar muestras de roca que cumplan con los estándares de la norma ASTM D4543-08. Se perforó una muestra de roca para obtener un testigo cilíndrico, el cual fue cortado y rectificado. Luego, se midió el testigo para verificar que cumpla con los requisitos de diámetro, longitud y tolerancias de paralelismo y perpendicularidad establecidos en la norma. Solo una de las cuatro muestras analizadas cumplió completamente con todos
Este documento describe diversos equipos de ensayo para la industria de la construcción utilizados en la mecánica de rocas. Incluye equipos para el muestreo y preparación de muestras de roca, como picos, cortadoras de testigos, sierras de corte y máquinas de extracción de testigos. También describe máquinas para pulir muestras de roca y equipos auxiliares como brocas y dispositivos de sujeción.
Esta norma mexicana establece el método para determinar la consistencia normal de cementantes hidráulicos usando el aparato Vicat. El procedimiento incluye mezclar cemento con agua, moldear la pasta en un molde cónico, y medir la penetración de una aguja en la pasta en 30 segundos. La consistencia normal se logra cuando la aguja penetra 10 mm en ese tiempo. Se realizan varios ensayos variando la cantidad de agua hasta obtener la consistencia normal, la cual se expresa como porcentaje de agua requer
Este documento presenta la Norma Mexicana NMX-C-059-ONNCCE-2010, la cual establece el método para determinar el tiempo de fraguado de cementantes hidráulicos mediante el uso del aparato de Vicat. El método implica medir la resistencia de una pasta de cemento a la penetración de una aguja a intervalos regulares desde que se inicia la mezcla. El tiempo de fraguado inicial se define como cuando la aguja deja una marca de 25 mm, mientras que el final es cuando la aguja no deja ninguna
Trabajo final mecanica y resistencia de materialeseapq0802
Este documento describe el diseño de un sistema de poleas y el uso del equipo ultrasónico. Resume el diseño de un sistema de 38 poleas para elevar una viga de acero de 700 kg a una altura de 4 metros utilizando una fuerza máxima de 180 N aplicada por un solo trabajador. También explica cómo el equipo ultrasónico se puede usar para realizar mediciones no destructivas del grosor de varios componentes de un tren de rodaje, como eslabones de cadenas y bujes, de manera más rápida y precisa que los métodos
Este documento establece los procedimientos para determinar la resistencia a la compresión de morteros de cemento mediante la realización de pruebas en cubos de 50 mm. Describe los requisitos para la preparación y curado de las muestras, así como el equipo y métodos de ensayo requeridos para medir la resistencia máxima antes de la falla bajo carga compresiva.
Este documento describe el diseño de un banco de pruebas neumático para probar la porosidad en válvulas y filtros de diferentes diámetros. El banco permitirá probar hasta 5 válvulas simultáneamente de manera eficiente, segura y confiable. El diseño consiste en 5 cámaras independientes accionadas neumáticamente que sumergirán y sellarán las válvulas para su prueba. El banco cumple con los requisitos del cliente de probar diferentes diámetros de válvulas de manera movilizada entre lí
Este documento presenta el análisis del método actual de producción de postes de alumbrado público en la empresa Postes Arequipa S.A. Incluye un resumen del proceso productivo, la aplicación del análisis P-Q para identificar los productos más importantes, y el registro del proceso a través de diagramas como el diagrama de recorrido y el diagrama de análisis del proceso. El objetivo es analizar el método actual para luego diseñar mejoras que optimicen el proceso productivo.
El documento describe los procedimientos realizados en el laboratorio para preparar muestras de roca que cumplan con los estándares de la norma ASTM D4543-08. Se perforó una muestra de roca para obtener un testigo cilíndrico, el cual fue cortado y rectificado. Luego, se midió el testigo para verificar que cumpla con los requisitos de diámetro, longitud y tolerancias de paralelismo y perpendicularidad establecidos en la norma. Solo una de las cuatro muestras analizadas cumplió completamente con todos
Este documento describe diversos equipos de ensayo para la industria de la construcción utilizados en la mecánica de rocas. Incluye equipos para el muestreo y preparación de muestras de roca, como picos, cortadoras de testigos, sierras de corte y máquinas de extracción de testigos. También describe máquinas para pulir muestras de roca y equipos auxiliares como brocas y dispositivos de sujeción.
Esta norma mexicana establece el método para determinar la consistencia normal de cementantes hidráulicos usando el aparato Vicat. El procedimiento incluye mezclar cemento con agua, moldear la pasta en un molde cónico, y medir la penetración de una aguja en la pasta en 30 segundos. La consistencia normal se logra cuando la aguja penetra 10 mm en ese tiempo. Se realizan varios ensayos variando la cantidad de agua hasta obtener la consistencia normal, la cual se expresa como porcentaje de agua requer
Este documento presenta la Norma Mexicana NMX-C-059-ONNCCE-2010, la cual establece el método para determinar el tiempo de fraguado de cementantes hidráulicos mediante el uso del aparato de Vicat. El método implica medir la resistencia de una pasta de cemento a la penetración de una aguja a intervalos regulares desde que se inicia la mezcla. El tiempo de fraguado inicial se define como cuando la aguja deja una marca de 25 mm, mientras que el final es cuando la aguja no deja ninguna
Trabajo final mecanica y resistencia de materialeseapq0802
Este documento describe el diseño de un sistema de poleas y el uso del equipo ultrasónico. Resume el diseño de un sistema de 38 poleas para elevar una viga de acero de 700 kg a una altura de 4 metros utilizando una fuerza máxima de 180 N aplicada por un solo trabajador. También explica cómo el equipo ultrasónico se puede usar para realizar mediciones no destructivas del grosor de varios componentes de un tren de rodaje, como eslabones de cadenas y bujes, de manera más rápida y precisa que los métodos
Este documento establece los procedimientos para determinar la resistencia a la compresión de morteros de cemento mediante la realización de pruebas en cubos de 50 mm. Describe los requisitos para la preparación y curado de las muestras, así como el equipo y métodos de ensayo requeridos para medir la resistencia máxima antes de la falla bajo carga compresiva.
Esta norma establece los requisitos para la elaboración y curado de especímenes de concreto en obra, con el fin de obtener muestras representativas que permitan determinar el cumplimiento de la resistencia especificada y controlar la calidad del concreto. Describe los moldes, equipos y dimensiones requeridas para los especímenes cilíndricos y de vigas, así como los procedimientos de vibrado, curado y almacenamiento de las muestras para que los resultados de los ensayos puedan usarse para diferentes propósitos como
Este documento presenta los procedimientos para la obtención y prueba de corazones y vigas extraídas de concreto endurecido de acuerdo con la Norma Mexicana NMX C-169-1997. Describe cómo extraer corazones cilíndricos y vigas prismáticas del concreto, preparar las muestras para pruebas, y probarlas para determinar su resistencia a la compresión y flexión. El objetivo es establecer un método estándar para evaluar las propiedades mecánicas del concreto endurecido en ob
El documento describe las prácticas de mantenimiento autónomo utilizadas en la industria automotriz de Japón y Estados Unidos. Explica los pasos para realizar el mantenimiento de equipos como esmeriladoras y alimentadores, incluyendo limpiar superficies, ajustar indicadores y verificar separaciones. También menciona conceptos como producción nivelada y control autónomo de defectos.
Este documento establece los requisitos que deben cumplir los morteros de pega y recubrimiento utilizados en la construcción de estructuras de mampostería. Presenta cuatro tipos de morteros y dos alternativas de especificación: por proporción y por propiedades. Define los materiales permitidos, como cementos, agregados y agua, y sus respectivos estándares. Establece las proporciones y propiedades que deben cumplir los morteros según la alternativa de especificación seleccionada.
Este documento presenta la Norma Técnica Colombiana NTC 673, la cual describe el método de ensayo para determinar la resistencia a compresión de especímenes cilíndricos de concreto. El método consiste en aplicar una carga axial de compresión a los cilindros a una velocidad prescrita hasta la falla. La resistencia a compresión se calcula dividiendo la carga máxima por el área de la sección transversal del espécimen. La norma especifica los equipos requeridos como la máquina de ensay
La Norma Mexicana NMX-C-402-ONNCCE-2010 establece las especificaciones técnicas para los tubos de concreto reforzado con junta hermética para alcantarillado sanitario y drenaje pluvial. Incluye definiciones de términos clave, clasificación de tubos, especificaciones de dimensiones, resistencia, hermeticidad y materiales. También describe los procedimientos de muestreo y ensayos a realizar para verificar el cumplimiento de la norma.
Aguirre norman estudio_vibraciones_chancadora_quijada_laboratorio_ingenieria_...wilson341527
El documento presenta un estudio experimental de las vibraciones generadas por una chancadora de quijada y el diseño de su cimentación. Se realizan mediciones de los parámetros modales y la frecuencia natural de la máquina con y sin carga para analizar la transmisión de vibraciones. Adicionalmente, se diseña una cimentación de concreto armado y se selecciona un aislante de vibraciones para reducir la transmisibilidad de las fuerzas. El objetivo es establecer una base teórico-práctica para el control de vibrac
Este documento describe el método para determinar el tiempo de fraguado de mezclas de concreto mediante la resistencia a la penetración de acuerdo con la Norma Mexicana NMX-C-177-1997. El tiempo de fraguado inicial se define como el tiempo requerido para alcanzar una resistencia a la penetración de 3,431 kPa, mientras que el tiempo de fraguado final es el tiempo requerido para alcanzar 27,451 kPa. El documento explica los procedimientos de preparación de muestras, pruebas de penetración, cálculos
Este documento presenta el diseño de un nuevo sistema de sujeción para reemplazar el sistema actual de ganchos y copones en las lavadoras de garrafones de la empresa Maper. Se describe el proceso de diseño en 5 fases: análisis de la máquina existente, propuesta de alternativas, selección de la alternativa, diseño de la alternativa seleccionada y análisis de resultados. El nuevo diseño consiste en un mecanismo de levas accionado neumáticamente que permite sujetar los garrafones de forma más ligera y ef
Este documento establece el método para la obtención, preparación y ensayo de núcleos extraídos de concreto y vigas de concreto aserradas para determinar sus propiedades. Describe cómo extraer núcleos y vigas de concreto endurecido, preparar los especímenes, y realizar ensayos de compresión, tracción indirecta y resistencia a la flexión. El objetivo es determinar propiedades como longitud, resistencia y módulo de los materiales de concreto.
El documento describe los procedimientos para realizar pruebas de resistencia a la compresión del concreto. Señala que las pruebas se realizan en probetas cilíndricas para determinar si el concreto cumple con los requisitos de resistencia especificados. Explica que se deben probar al menos dos cilindros curados de manera estándar y que la resistencia reportada es el promedio de los resultados. También destaca la importancia de seguir los procedimientos estándar para la elaboración, curado y prueba de las probetas.
La norma establece los procedimientos para obtener muestras representativas de concreto fresco de mezcladoras, camiones, y otros equipos para realizar ensayos de calidad. Describe cómo tomar muestras de acuerdo con el tamaño de agregado, incluyendo procedimientos adicionales para agregados grandes. Se enfoca en asegurar muestras que representen adecuadamente la mezcla para verificar el cumplimiento de especificaciones.
Este documento describe varios equipos de prueba para materiales, incluyendo un péndulo Charpy/Izod con sistema de adquisición de datos para pruebas de resiliencia, una brochadora manual para preparar probetas, prensas universales para pruebas de tracción, compresión y otros ensayos, un durometro universal para pruebas de dureza Rockwell y Brinell, software para control y adquisición de datos, y una máquina para pruebas de doblado y desdoblado de barras de acero. Los equipos cumplen con varias
1. Este documento establece el método de ensayo para determinar la resistencia al corte de una muestra de suelo sometida a un esfuerzo de corte directo bajo condiciones consolidadas y drenadas.
2. El ensayo se lleva a cabo deformando la muestra a una velocidad controlada cerca de un plano de corte determinado por el aparato, ensayando especímenes bajo diferentes cargas normales para determinar su efecto en la resistencia al corte.
3. Los resultados pueden verse afectados por part
Este documento describe los procedimientos y resultados de un ensayo de tracción realizado en el laboratorio. Se ensayaron tres probetas de acero con diferentes contenidos de carbono utilizando una máquina universal tradicional y una máquina moderna. Se midieron parámetros como la fuerza máxima, el alargamiento y la resistencia mecánica. Los resultados muestran las diferencias en el comportamiento de los aceros sometidos a esfuerzos de tracción.
La resistencia a la compresión del concreto es la medida más común utilizada por los ingenieros para diseñar estructuras. Se determina mediante pruebas destructivas en cilindros de concreto curados de manera estándar, y los resultados se usan para asegurar que el concreto suministrado cumpla con los requerimientos del proyecto. Los procedimientos para elaborar, curar y probar los cilindros deben seguir las normas ASTM para obtener resultados precisos. La resistencia promedio de varias pruebas debe superar la
Seminario Internacional:
Dosificación y especificación de hormigón por desempeño
"Buenas Prácticas y Mejoramiento del Desempeño de Hormigones para Pavimentos"
Este documento describe el diseño y fabricación de una máquina para conformar alambre de acero inoxidable y producir agujas quirúrgicas de sección circular y triangular. La máquina utiliza un sistema de rodillos para tomar el alambre, posicionarlo, sujetarlo y doblarlo para darle la forma deseada a la aguja antes de expulsarla. El diseño consideró parámetros como facilidad de manufactura, costo y seguridad para lograr una máquina que pueda producir 40,000 agujas por día.
Este documento describe el desarrollo y construcción de un sidecar para una motocicleta Titania 150cc. Se realizó un análisis de la competencia, requerimientos del cliente, y especificaciones técnicas. Se generaron varios conceptos de diseño y se seleccionó un sistema de basculación y suspensión hidráulica. El sidecar ofrece confort y seguridad para el transporte de una persona con problemas cervicales a un costo accesible con beneficios sociales y ambientales.
Este documento presenta el desarrollo de un dispositivo detector de obstáculos para personas con limitación visual. Se describe el planteamiento del problema, los requerimientos del cliente, el análisis de la competencia, las especificaciones técnicas, la generación y evaluación de conceptos de diseño, y el prototipo final desarrollado. El dispositivo usa sensores para detectar objetos por encima del nivel del suelo y alertar al usuario, con el fin de mejorar su movilidad e independencia.
Este documento describe el desarrollo de un prototipo de sistema de tableros deslizantes. Se presenta el análisis de la competencia, generación de conceptos, diseño mecánico y pruebas del prototipo. El sistema consiste en tableros deslizantes accionados por motores rotacionales para mejorar el aprovechamiento del espacio y la continuidad en clases. Se realizaron pruebas dinámicas y de resistencia que validaron el diseño. El prototipo aporta una herramienta educativa pero tuvo mayores costos de los estim
Esta norma establece los requisitos para la elaboración y curado de especímenes de concreto en obra, con el fin de obtener muestras representativas que permitan determinar el cumplimiento de la resistencia especificada y controlar la calidad del concreto. Describe los moldes, equipos y dimensiones requeridas para los especímenes cilíndricos y de vigas, así como los procedimientos de vibrado, curado y almacenamiento de las muestras para que los resultados de los ensayos puedan usarse para diferentes propósitos como
Este documento presenta los procedimientos para la obtención y prueba de corazones y vigas extraídas de concreto endurecido de acuerdo con la Norma Mexicana NMX C-169-1997. Describe cómo extraer corazones cilíndricos y vigas prismáticas del concreto, preparar las muestras para pruebas, y probarlas para determinar su resistencia a la compresión y flexión. El objetivo es establecer un método estándar para evaluar las propiedades mecánicas del concreto endurecido en ob
El documento describe las prácticas de mantenimiento autónomo utilizadas en la industria automotriz de Japón y Estados Unidos. Explica los pasos para realizar el mantenimiento de equipos como esmeriladoras y alimentadores, incluyendo limpiar superficies, ajustar indicadores y verificar separaciones. También menciona conceptos como producción nivelada y control autónomo de defectos.
Este documento establece los requisitos que deben cumplir los morteros de pega y recubrimiento utilizados en la construcción de estructuras de mampostería. Presenta cuatro tipos de morteros y dos alternativas de especificación: por proporción y por propiedades. Define los materiales permitidos, como cementos, agregados y agua, y sus respectivos estándares. Establece las proporciones y propiedades que deben cumplir los morteros según la alternativa de especificación seleccionada.
Este documento presenta la Norma Técnica Colombiana NTC 673, la cual describe el método de ensayo para determinar la resistencia a compresión de especímenes cilíndricos de concreto. El método consiste en aplicar una carga axial de compresión a los cilindros a una velocidad prescrita hasta la falla. La resistencia a compresión se calcula dividiendo la carga máxima por el área de la sección transversal del espécimen. La norma especifica los equipos requeridos como la máquina de ensay
La Norma Mexicana NMX-C-402-ONNCCE-2010 establece las especificaciones técnicas para los tubos de concreto reforzado con junta hermética para alcantarillado sanitario y drenaje pluvial. Incluye definiciones de términos clave, clasificación de tubos, especificaciones de dimensiones, resistencia, hermeticidad y materiales. También describe los procedimientos de muestreo y ensayos a realizar para verificar el cumplimiento de la norma.
Aguirre norman estudio_vibraciones_chancadora_quijada_laboratorio_ingenieria_...wilson341527
El documento presenta un estudio experimental de las vibraciones generadas por una chancadora de quijada y el diseño de su cimentación. Se realizan mediciones de los parámetros modales y la frecuencia natural de la máquina con y sin carga para analizar la transmisión de vibraciones. Adicionalmente, se diseña una cimentación de concreto armado y se selecciona un aislante de vibraciones para reducir la transmisibilidad de las fuerzas. El objetivo es establecer una base teórico-práctica para el control de vibrac
Este documento describe el método para determinar el tiempo de fraguado de mezclas de concreto mediante la resistencia a la penetración de acuerdo con la Norma Mexicana NMX-C-177-1997. El tiempo de fraguado inicial se define como el tiempo requerido para alcanzar una resistencia a la penetración de 3,431 kPa, mientras que el tiempo de fraguado final es el tiempo requerido para alcanzar 27,451 kPa. El documento explica los procedimientos de preparación de muestras, pruebas de penetración, cálculos
Este documento presenta el diseño de un nuevo sistema de sujeción para reemplazar el sistema actual de ganchos y copones en las lavadoras de garrafones de la empresa Maper. Se describe el proceso de diseño en 5 fases: análisis de la máquina existente, propuesta de alternativas, selección de la alternativa, diseño de la alternativa seleccionada y análisis de resultados. El nuevo diseño consiste en un mecanismo de levas accionado neumáticamente que permite sujetar los garrafones de forma más ligera y ef
Este documento establece el método para la obtención, preparación y ensayo de núcleos extraídos de concreto y vigas de concreto aserradas para determinar sus propiedades. Describe cómo extraer núcleos y vigas de concreto endurecido, preparar los especímenes, y realizar ensayos de compresión, tracción indirecta y resistencia a la flexión. El objetivo es determinar propiedades como longitud, resistencia y módulo de los materiales de concreto.
El documento describe los procedimientos para realizar pruebas de resistencia a la compresión del concreto. Señala que las pruebas se realizan en probetas cilíndricas para determinar si el concreto cumple con los requisitos de resistencia especificados. Explica que se deben probar al menos dos cilindros curados de manera estándar y que la resistencia reportada es el promedio de los resultados. También destaca la importancia de seguir los procedimientos estándar para la elaboración, curado y prueba de las probetas.
La norma establece los procedimientos para obtener muestras representativas de concreto fresco de mezcladoras, camiones, y otros equipos para realizar ensayos de calidad. Describe cómo tomar muestras de acuerdo con el tamaño de agregado, incluyendo procedimientos adicionales para agregados grandes. Se enfoca en asegurar muestras que representen adecuadamente la mezcla para verificar el cumplimiento de especificaciones.
Este documento describe varios equipos de prueba para materiales, incluyendo un péndulo Charpy/Izod con sistema de adquisición de datos para pruebas de resiliencia, una brochadora manual para preparar probetas, prensas universales para pruebas de tracción, compresión y otros ensayos, un durometro universal para pruebas de dureza Rockwell y Brinell, software para control y adquisición de datos, y una máquina para pruebas de doblado y desdoblado de barras de acero. Los equipos cumplen con varias
1. Este documento establece el método de ensayo para determinar la resistencia al corte de una muestra de suelo sometida a un esfuerzo de corte directo bajo condiciones consolidadas y drenadas.
2. El ensayo se lleva a cabo deformando la muestra a una velocidad controlada cerca de un plano de corte determinado por el aparato, ensayando especímenes bajo diferentes cargas normales para determinar su efecto en la resistencia al corte.
3. Los resultados pueden verse afectados por part
Este documento describe los procedimientos y resultados de un ensayo de tracción realizado en el laboratorio. Se ensayaron tres probetas de acero con diferentes contenidos de carbono utilizando una máquina universal tradicional y una máquina moderna. Se midieron parámetros como la fuerza máxima, el alargamiento y la resistencia mecánica. Los resultados muestran las diferencias en el comportamiento de los aceros sometidos a esfuerzos de tracción.
La resistencia a la compresión del concreto es la medida más común utilizada por los ingenieros para diseñar estructuras. Se determina mediante pruebas destructivas en cilindros de concreto curados de manera estándar, y los resultados se usan para asegurar que el concreto suministrado cumpla con los requerimientos del proyecto. Los procedimientos para elaborar, curar y probar los cilindros deben seguir las normas ASTM para obtener resultados precisos. La resistencia promedio de varias pruebas debe superar la
Seminario Internacional:
Dosificación y especificación de hormigón por desempeño
"Buenas Prácticas y Mejoramiento del Desempeño de Hormigones para Pavimentos"
Este documento describe el diseño y fabricación de una máquina para conformar alambre de acero inoxidable y producir agujas quirúrgicas de sección circular y triangular. La máquina utiliza un sistema de rodillos para tomar el alambre, posicionarlo, sujetarlo y doblarlo para darle la forma deseada a la aguja antes de expulsarla. El diseño consideró parámetros como facilidad de manufactura, costo y seguridad para lograr una máquina que pueda producir 40,000 agujas por día.
Este documento describe el desarrollo y construcción de un sidecar para una motocicleta Titania 150cc. Se realizó un análisis de la competencia, requerimientos del cliente, y especificaciones técnicas. Se generaron varios conceptos de diseño y se seleccionó un sistema de basculación y suspensión hidráulica. El sidecar ofrece confort y seguridad para el transporte de una persona con problemas cervicales a un costo accesible con beneficios sociales y ambientales.
Este documento presenta el desarrollo de un dispositivo detector de obstáculos para personas con limitación visual. Se describe el planteamiento del problema, los requerimientos del cliente, el análisis de la competencia, las especificaciones técnicas, la generación y evaluación de conceptos de diseño, y el prototipo final desarrollado. El dispositivo usa sensores para detectar objetos por encima del nivel del suelo y alertar al usuario, con el fin de mejorar su movilidad e independencia.
Este documento describe el desarrollo de un prototipo de sistema de tableros deslizantes. Se presenta el análisis de la competencia, generación de conceptos, diseño mecánico y pruebas del prototipo. El sistema consiste en tableros deslizantes accionados por motores rotacionales para mejorar el aprovechamiento del espacio y la continuidad en clases. Se realizaron pruebas dinámicas y de resistencia que validaron el diseño. El prototipo aporta una herramienta educativa pero tuvo mayores costos de los estim
Este documento describe el diseño de una máquina estampadora de abrazaderas para medidores de caudal de agua. La máquina automatiza un proceso anteriormente realizado de forma manual. El objetivo es mejorar la eficiencia del proceso de fabricación. El diseño de la máquina considera los requerimientos del cliente de automatizar el proceso, ocupar poco espacio, realizar marcaciones de seguridad, y operar de forma sencilla y segura. El análisis muestra que la máquina genera ahorros significativos en tiempo, costos y
Este documento describe el desarrollo de un dispositivo llamado GOM (Gear's Operation Meter) para medir las condiciones de operación de engranes. El GOM permitirá medir vibraciones y cargas en engranes durante pruebas en el laboratorio de la Universidad Nacional de Colombia. El documento incluye un análisis de requerimientos, generación de conceptos, selección de un diseño y descripción del funcionamiento del dispositivo. El GOM proveerá una herramienta útil para investigación y desarrollo en el laboratorio de la univers
Este documento describe el desarrollo de un sistema de pesaje dinámico modular y de bajo costo para pequeñas y medianas empresas. El sistema utiliza una celda de carga para medir el peso de paquetes que pasan por una resbaladilla. Aunque el prototipo tuvo problemas de precisión y peso excesivo, el sistema modular propuesto podría ofrecer una alternativa de bajo costo para el control de calidad en la industria.
Sistema de dosificación de acido para bateríasDiego Eslava
El documento describe el desarrollo de un sistema de dosificación y llenado de ácido para baterías para una empresa que planea producir 20 baterías diarias. El sistema debe permitir que un operario llene de forma segura baterías de diferentes tamaños ubicadas en una mesa de trabajo a partir de contenedores de ácido de 100 litros ubicados en un cuarto aislado. Se presentan los requerimientos del cliente, alternativas existentes, y el diseño conceptual del sistema incluyendo subsistemas de succión, dosificación y llenado.
Este documento describe la automatización de una máquina para ensayos de microabrasión. La máquina original fue desarrollada en 2009 como proyecto estudiantil para medir la velocidad angular de la esfera, la carga aplicada a la probeta, y adquirir datos sobre la velocidad, carga y velocidad angular durante los ensayos. La Universidad Nacional de Colombia financió la automatización de la máquina para que los estudiantes de posgrado puedan realizar ensayos. El documento analiza equipos similares y especifica los requerim
Este documento describe un prototipo de máquina para la disposición de excrementos de gatos domésticos llamada "Domesticat". El prototipo fue desarrollado por estudiantes de ingeniería mecánica y se presentó en una muestra de máquinas y prototipos. El documento explica el diseño, funcionamiento y análisis económico de Domesticat.
Este documento describe diferentes máquinas y procesos utilizados en la construcción mecánica. Explica máquinas como taladros, torno, cortadora y prensas que se usan para dar forma a piezas metálicas. También describe procesos como el plegado, doblado y rectificado de metales, así como las propiedades de los materiales y aleaciones metálicas empleadas.
Maquina lavadora para boyas de piscinaDiego Eslava
Este documento describe el diseño de una máquina lavadora para carriles flotantes de piscina. Actualmente, el lavado se realiza de forma manual, lo que genera altos costos en tiempo, agua y químicos. El diseño propuesto consiste en un túnel de lavado que utiliza vapor y agua con detergente para limpiar los carriles de manera más eficiente. De acuerdo con el análisis económico, la máquina permitirá ahorrar significativamente en costos en comparación con el proceso manual.
Este documento describe los conceptos básicos de los mecanismos y máquinas. Explica que un mecanismo es un conjunto de elementos rígidos y móviles que realizan funciones como acumular energía, reducir esfuerzo o transmitir fuerzas y movimiento. También clasifica diferentes tipos de mecanismos como palancas, tornillos, engranajes y explica cómo funcionan.
El documento describe un proyecto para determinar la integridad estructural de uniones soldadas mediante ensayos de laboratorio. El proyecto busca estudiar el comportamiento mecánico de las uniones soldadas, identificar los factores que influyen en su rendimiento, y utilizar los datos para optimizar las uniones soldadas en la industria.
Vehiculo autoguiado y autopropulsado mecanicamenteDiego Eslava
Este documento describe el diseño de un vehículo autopropulsado y autoguiado mecánicamente. Los estudiantes Indy Zoraima Araque Salazar, Yeferson Garzón Castro y Víctor Hugo Laverde Laverde, bajo la dirección de los ingenieros Nelson Arzola y Edwin Cárdenas, presentarán este prototipo en la XXIV Muestra de Máquinas y Prototipos del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica de la Universidad Nacional de Colombia.
Este documento describe el diseño de un dispensador gratuito de condones. El proyecto busca satisfacer las necesidades de salud sexual y reproductiva mediante una herramienta que facilite el acceso a profilácticos de forma sencilla. El diseño final se seleccionó tras analizar requerimientos del cliente, generar conceptos, y evaluar alternativas considerando factores como seguridad, uso, costos y vida útil. El dispensador propuesto ofrece un mecanismo simple y económico para promover una cultura de prevención responsable
Este documento presenta el diseño de un vehículo eléctrico unipersonal desarrollado por tres estudiantes y su director para cumplir con los requerimientos de transportar a una persona a 15 km/h de manera económica, ecológica y de fácil mantenimiento. El vehículo utiliza baterías y motores eléctricos, tiene un costo de $5.2 millones, y fue probado con éxito al alcanzar 17 km/h de velocidad máxima.
Este documento presenta el diseño de una máquina de ensayos a fatiga axial para probar uniones soldadas sometidas a cargas cíclicas. El diseño utiliza un sistema biela-manivela para generar movimiento alternativo y aplicar la carga, y cuenta con controles de seguridad y automatización. El objetivo es mejorar los métodos de cálculo de uniones soldadas mediante la validación experimental de modelos matemáticos.
diseño de prototipo (banda transportadora de caña panelera)edilbertopardo
El documento presenta el diseño de un prototipo de una banda transportadora de caña panelera para mejorar la seguridad en los molinos de jugo de caña del municipio de San José de Pare. El grupo estudiantil justifica la necesidad de la banda debido a accidentes previos y describe el diseño, materiales, cronograma y presupuesto del proyecto. El objetivo es implementar una solución tecnológica que prevenga riesgos laborales para los trabajadores de los molinos.
Este documento describe el desarrollo de un asistente de parqueo que utiliza ultrasonido y un microcontrolador para ayudar a los conductores a estacionar de manera segura. Se especifican los requisitos técnicos y de diseño, y se presenta un concepto final que incluye un sensor de ultrasonido, microcontrolador, pantalla y montaje. El prototipo resultante cumple con la mayoría de los requisitos, aunque los sensores importados aumentaron los costos más de lo esperado.
Diapositivas para la exposición de mi tesis. El sistema de adquisición de datos (DAQ) del laboratorio de mecánica de suelos es un sistema electrónico y asistido por computador, capaz de realizar mediciones de las diferentes magnitudes que intervienen en los ensayos para el análisis y la generación de reportes con los resultados de cada una de las prácticas, de forma automática. Las tareas de adquisición, metodologías de análisis de datos y generación de reportes se las desarrolló por medio del lenguaje de programación LabVIEW.
Este documento describe un experimento de tracción realizado para caracterizar las propiedades mecánicas de una aleación de acero. Se utilizaron probetas cilíndricas y planas de acero F1140 para realizar pruebas de tracción en máquinas universales y electrónicas. Los resultados incluyeron curvas de tensión-deformación y valores de resistencia a la tracción, límite elástico y módulo de elasticidad. El documento explica los cálculos para determinar estas propiedades a partir de los resultados experimentales.
Dispositivo para generar sismos a escalaDiego Eslava
Este documento presenta el diseño de un dispositivo para generar sismos a escala. Describe los antecedentes y requerimientos del proyecto, el análisis de la competencia, el diseño conceptual y la selección de la alternativa dominante. Luego explica detalladamente la descripción técnica del dispositivo diseñado, que funciona mediante un sistema biela-manivela para simular movimientos sísmicos y permitir ensayos en maquetas. Finalmente, analiza aspectos económicos y concluye que el dispositivo cumple
Este documento describe diferentes herramientas para inspección y mantenimiento de maquinaria industrial, incluyendo alineadores de ejes láser para alinear máquinas rotativas, dinamómetros para medir fuerzas, fibroscopios y boroscopios para inspeccionar áreas inaccesibles, y sensores de vibración para monitorear el estado de maquinaria y prevenir fallas. Explica el funcionamiento, aplicaciones y beneficios de cada una de estas herramientas para optimizar el mantenimiento de equipos.
Este documento describe los procedimientos y equipos utilizados para realizar pruebas de impacto Charpy. Se realizarán pruebas de impacto en tres probetas de acero AISI O1 con diferentes tratamientos térmicos para determinar su resistencia al impacto. El ensayo se llevará a cabo utilizando un péndulo Charpy, que aplica un impacto de alta energía a la probeta para romperla. Los resultados proporcionarán información sobre la tenacidad y fragilidad del material.
SMC Sistema EDA III Evaluación del aislamiento en Máquinas rotativas Erika Herbozo
El documento describe el sistema EDA III, un equipo que evalúa y ayuda en el diagnóstico del aislamiento de máquinas rotativas mediante pruebas con bajos niveles de tensión. El sistema proporciona parámetros numéricos y gráficos que permiten determinar el estado del aislamiento y diagnosticar posibles problemas. El software incluido facilita el análisis de resultados e identificación de tendencias a lo largo del tiempo para optimizar el mantenimiento predictivo.
Este documento describe el desarrollo de un generador de oleaje por parte de tres estudiantes y bajo la dirección de dos ingenieros. El proyecto busca simular el comportamiento de las olas de manera segura y confiable para realizar pruebas e investigaciones. El generador utiliza un mecanismo con múltiples paletas controladas por motores paso a paso que producen diferentes tipos de olas de forma versátil y a bajo costo. El diseño fue optimizado a través de la aplicación del método de ingeniería para cumplir los requerimientos
Este documento describe diversos ensayos no destructivos que se pueden realizar al concreto, incluyendo el ensayo del esclerómetro, el ensayo de sonda de Windsor, el ensayo de pullout, ensayos dinámicos de vibración, rayos X y termografía infrarroja. Explica brevemente el procedimiento y objetivo de cada uno de estos métodos para evaluar las propiedades y detectar defectos en el concreto sin necesidad de dañar la estructura.
Metrología de Fuerza - Estudio de deriva y verificaciones intermedias.Alejandro Savarin
La siguiente presentación fue realizada en el Taller de Armonización en Fuerza y Par Torsional, realizado en Gramado, Brasil del 13 al 15 de Octubre de 2014.
El documento presenta los resultados de un ensayo de ductilidad realizado en una probeta de aluminio. Se determinó la carga máxima y la altura de la copa para tres niveles de deformación de la probeta. Se cumplió el objetivo de evaluar la capacidad de deformación del aluminio mediante los métodos de copa Olsen y Erichsen.
Procedimiento de Pruebas a Reactor - Iniciales.docFreider9
Este documento describe los procedimientos de seguridad para realizar pruebas eléctricas iniciales en un reactor de potencia en una subestación eléctrica. Detalla los requisitos de personal, equipos de protección personal, equipos, herramientas y documentación necesarios. Explica los pasos para preparar el área de trabajo, revisar la documentación, desconectar y conectar el equipo a probar de forma segura, y ejecutar pruebas eléctricas como el análisis de respuesta al barrido de frecuencia sin aceite
Este documento describe un experimento de tracción realizado para caracterizar las propiedades mecánicas de una aleación de acero. Se realizaron ensayos de tracción en probetas cilíndricas y planas de acero F1140 utilizando dos máquinas de ensayo. Los resultados incluyeron curvas tensión-deformación, elongación, contracción y módulo de elasticidad. Los valores obtenidos caracterizan la resistencia y comportamiento del material bajo carga.
El documento presenta los resultados de un ensayo de tracción realizado en probetas con y sin tratamiento térmico. Se midieron las dimensiones geométricas de las probetas, se aplicó una carga creciente hasta la fractura registrando la deformación y esfuerzo, y se analizaron las fracturas. Los resultados incluyen tablas con los datos geométricos, elongación vs carga aplicada, y deformación vs esfuerzo; mostrando que la probeta con tratamiento térmico soportó mayor deformación antes de fracturar.
Este documento describe el método de ultrasonido para ensayos no destructivos en concreto. Explica que las ondas ultrasónicas se usan para detectar defectos midiendo la velocidad de propagación a través del material. Detalla los equipos, técnicas y parámetros a considerar como la distancia entre transductores, y cómo se pueden identificar fisuras y su profundidad. El método proporciona información sobre la homogeneidad, defectos y calidad del concreto.
Este documento trata sobre los principios generales para la selección de instrumentación. Explica que la selección del transductor adecuado depende de factores como la magnitud a medir, el rango, la exactitud deseada y las condiciones ambientales. También describe diferentes tipos de transductores de presión y temperatura, y sus características. La conclusión enfatiza que la selección del instrumento debe considerar el costo, mantenimiento y estabilidad requerida para el desempeño correcto de la medición.
Este documento presenta el diseño de un robot explorador de tuberías. El robot fue desarrollado por tres estudiantes de ingeniería mecánica para inspeccionar redes de acueducto y alcantarillado de manera autónoma. El diseño final consiste en un vehículo impulsado por motores eléctricos con llantas y sensores infrarrojos, controlado por un microcontrolador. El robot cumple con los requerimientos de navegar curvas y pendientes dentro de tuberías de 8 pulgadas.
CONSISTE EN UNA ESTRUCTURA QUE SOPORTA TRES EJES QUE ALOJAN POLEAS TRIPLES CONECTADAS MEDIANTE CORREAS, SE LOGRA REDUCIR Y AUMENTAR LA VELOCIDAD AL COMBINAR LAS POLEAS. ESTE DISEÑO FUE PRESENTADO COMO TRABAJO DE ASCENSO PARA OPTAR A LA CATEGORIA DE ASISTENTE, IUT DEL ESTADO BOLÍVAR.
Improving the reliability of data fusion systems for Non Destructive Testing ...Rafael Maranon
El documento presenta un proyecto de fin de carrera cuyo objetivo es mejorar la fiabilidad de sistemas de fusión de datos para ensayos no destructivos mediante el estudio y desarrollo de diferentes técnicas como ultrasonidos, corrientes inducidas y fusión de datos. El autor realiza una revisión de fundamentos teóricos de dichas técnicas y de trabajos previos en el área. Su propuesta consiste en validar métodos de procesamiento de imágenes previos, estudiar las corrientes inducidas y construir un circuito portátil para il
El documento presenta el diseño y fabricación de una máquina extractora de aceite de semillas de Jatropha curcas. La máquina fue diseñada para cumplir con los requerimientos de producir aceite de manera eficiente y evitar la contaminación del aceite con residuos de la semilla. El diseño seleccionado fue una prensa de tornillo con capacidad de 9-13 toneladas por hora y potencia de 18,5 kW.
Máquina envasadora y selladora de vasos yogurtDiego Eslava
Este documento presenta el diseño de una máquina envasadora y selladora automática de productos lácteos desarrollada por estudiantes para una pequeña empresa. La máquina envasa 3000 unidades diarias de manera automática y a menor costo que las opciones existentes, con el objetivo de apoyar el desarrollo de pequeñas empresas. El diseño incluye etapas de inserción de vasos, dosificación de yogurt, suministro de foil, sellado, marcado y expulsión de vasos a través de un transporte giratorio entre estaciones para
La máquina produce helados de mantequilla mediante la mezcla y congelación de una mezcla previamente elaborada en un cilindro. Consta de tres sistemas: mecánico (bandeja, cilindro, raspador), refrigeración (compresor, intercambiador de calor) y eléctrico. El análisis económico muestra un costo total de $2.847.835. Se concluye que la máquina permite penetrar mejor el mercado de derivados lácteos y usar un refrigerante más ecol
Este documento describe el desarrollo de una exprimidera manual de zumo de naranja por parte de estudiantes de ingeniería mecánica. El proyecto busca ofrecer una alternativa más higiénica, fácil de usar y asequible en precio para pequeños comerciantes. Tras varias iteraciones y pruebas, el diseño propuesto usa dos paletas que comprimen la naranja entre ellas y una cuchilla para extraer el zumo. Las pruebas muestran que este método es viable aunque podría ser menos eficiente que otros.
Este documento describe el diseño y desarrollo de una máquina envasadora de emulsiones y champús para la empresa Belcorp. La máquina envasará de manera semiautomática productos de mediana viscosidad a una velocidad de 1000 unidades por hora. El diseño propuesto utiliza cilindros neumáticos para dosificar y transferir el producto desde un tanque de almacenamiento hasta frascos de entre 1 ml y 1 litro.
Este documento describe un proyecto de estudiantes de ingeniería para diseñar una máquina que mejore el proceso de encuadernación de agendas en pequeñas empresas. El diseño propuesto incluye un sistema de transporte continuo para cuadernillos y pastas, y un prensado individual de agendas para cumplir con los requisitos del cliente de optimizar recursos, espacio y costos, mientras facilita las operaciones. El proyecto busca apoyar a la industria de la microempresa mediante una solución tecnológica de b
Este documento describe el diseño y construcción de una cámara de vacío y un brazo manipulador para introducir muestras en un equipo PVD. El proyecto busca mejorar la eficiencia del proceso de recubrimiento mediante la reducción del tiempo para alcanzar el vacío requerido y un método más rápido para la colocación de las muestras. El diseño propuesto consiste en una pequeña cámara de vacío con un brazo y pinza manipuladora controlados eléctricamente para una fácil colocación y extracción
Este documento describe el diseño y desarrollo de un banco de pruebas para determinar el punto de ebullición de líquidos a diferentes presiones. El banco permite calentar un líquido a presión constante mientras mide su temperatura y volumen para generar una curva de relación Temperatura-Volumen. El banco fue desarrollado por estudiantes de ingeniería mecánica para uso en laboratorios y fue financiado por un grupo de investigación de la Universidad Nacional de Colombia.
Este documento describe el desarrollo de una exprimida manual de zumo de naranja por parte de estudiantes, con el objetivo de ofrecer una alternativa más higiénica y asequible para pequeños comerciantes. El diseño propuesto utiliza dos paletas unidas a una palanca para comprimir las naranjas y extraer el zumo. Las pruebas con el prototipo mostraron que el método de extracción por compresión es viable. Se recomienda evaluar materiales y métodos de fabricación a gran escala.
Este documento presenta los objetivos, metodología, cronograma y requisitos para el curso de Proyecto de Ingeniería. El curso busca que los estudiantes apliquen los métodos de diseño para desarrollar un prototipo de ingeniería mecánica o mecatrónica trabajando en equipos interdisciplinarios. Se espera que los estudiantes presenten 4 informes de avance, planos para construcción, una presentación final y exhiban el prototipo terminado. El curso se evaluará a través de los informes, la presentación
Este documento describe el desarrollo de un prototipo de repartidor de cartas automático por parte de tres estudiantes, supervisados por dos ingenieros. El proyecto tuvo varios retos de diseño y excedió su presupuesto inicial. Aunque el prototipo no logró todas las especificaciones deseadas, el documento concluye resaltando la importancia de dedicar más tiempo a las fases críticas de diseño y construcción.
Este documento describe el diseño y desarrollo de una máquina clasificadora y contadora de monedas colombianas realizado por tres estudiantes y dirigido por dos ingenieros. La máquina clasificará y contará monedas de forma rápida, portátil y a bajo costo para pequeños comerciantes. El diseño considera requerimientos como tamaño pequeño, clasificación por denominación y almacenamiento de las monedas.
1. Estudiantes: Ronald Farith Bermúdez Lozada
Edwin Alexis López Covaleda
Giovanny Andrés Vergara Lozano
Director: Ing. John Jairo Olaya Flores
Máquina para Ensayos de Microabrasión
Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica
Línea de Investigación, Innovación y Desarrollo Tecnológico
XXIV MUESTRA DE MÁQUINAS Y PROTOTIPOS
2. ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIÓN
En la actualidad la caracterización de los recubrimientos duros es realizada de manera lenta y
costosa, lo cual lo hace inviable económicamente para algunas entidades de carácter investigativo
como la universidad, además con la instrumentación actual no es posible conocer el coeficiente de
abrasión del recubrimiento, así como el espesor.
La máquina para ensayos de microabrasión proporciona además de los parámetros necesarios para
calcular el coeficiente de abrasión, la información necesaria para determinar el espesor de capa
depositada a través del tamaño de la huella dejado sobre el material ensayado.
FINANCIADOR: Universidad Nacional de Colombia – Sede Bogotá
VALOR DEL PROYECTO: $4’000.000
TIEMPO DE DESARROLLO: Cuatro meses (periodo 2009-I)
3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
EFECTOS
No se conoce el coeficiente de
abrasión
No se conoce el espesor de
capa depositado
No hay retroalimentación del
proceso de recubrimiento
PROBLEMA
Imposibilidad para caracterizar completamente las deposiciones de material en procesos de
recubrimiento.
CAUSAS
No se dispone de un equipo para ensayos de microabrasión para caracterizar espesor y
coeficiente de abrasión
4. REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE
Cliente: Grupo de investigación Colciencias “Análisis de falla e integridad estructural”
Requerimientos
Determinar el espesor de capa depositada (T) o la información necesaria para
determinarlo.
Hallar el coeficiente de abrasión ( o brindar la información necesaria para calcularlo.
Generar una huella clara en el material en la que se pueda medir su diámetro (b) en un
analizador de imágenes para así calcular el volumen de capa depositada.
Aplicar material abrasivo al ensayo en solución acuosa de granulometría 1 micrómetro.
Aplicar una fuerza entre la esfera y el recubrimiento (N) comprendida en el rango de 0,5
hasta 5 newton.
5. REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE
Controlar la duración del ensayo (t) entre 10 y 600 segundos
Control de la velocidad de rotación de la esfera abrasiva entre 10 y 500 RPM
Sujeción estable, segura y sencilla de las probetas para permitir fácil montaje y
desmontaje, horizontalidad de la probeta para permitir la realización de una buena huella
y un buen agarre de la probeta para evitar que se suelte la probeta bajo la acción del
abrasivo.
Las probetas en su mayoría son platinas cuadradas de 1.5cm de lado y 0.5mm de
espesor.
Seguridad para el operario.
Electrocución.
Heridas por partes móviles de la maquina.
Contacto de la solución de abrasivo con ojos por salpicadura.
6. ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA (BENCHMARKING)
La técnica de ensayo bola sobre cráter fue desarrollada a inicios de la década de los
noventa por I.M. Hutchings y K.L. Rutherford, investigadores de la universidad de
Cambridge, de modo tal que los desarrollos son resientes y en su mayoría son
realizados por ellos sus alumnos y colaboradores, de la misma forma los fabricantes
de equipos de ensayo son de relativamente nuevos en el mercado, a continuación se
muestra una tabla con una cotización de “Teer Coatings” para esta máquina por valor
de 3100 libras esterlinas que al cambio de hoy corresponde aproximadamente a
11 000.000 de pesos colombianos
7. DIAGRAMA DE DESCOMPOSICIÓN FUNCIONAL
Maquina de
microabrasión
Estructura
Frecuancia natural
superior a 8.33 Hz (
1000 RPM )
Resistencia a fatiga Resistencia estática Resistencia a corrosion Instación
Plataforma demarcada
en el laboratorio
(h=1,30m)
Area Util 0,28 m^2 (0,7
m x 0,4 m)
Abrasión
Sistemas de control y
sensores
8. DIAGRAMA DE DESCOMPOSICIÓN FUNCIONAL
Maquina de
microabrasión
Estructura Abrasión
Carga
(0,5 - 5 N)
Aplicar carga
constante todo el
ensayo
Perpendicular al
sustrato
Abrasivo
(400 ml)
Suministro
constante,
controlado y
eficiente
Suspensión acuosa
de granulometría 1
micrómetro
Recolección y
luego Reutilización
Aplicación durante
el ensayo
Sistema Motriz
Motor
Parámetros de
operación variables
Sistema de
seguridad contra
sobrecarga
Sistema de
ventilación
alineado con el eje
de rotación
Árbol
(10 - 1000 rpm)
Transmisión
(Rotación
constante durante
el ensayo)
Esfera
(d=1 in)
Material, acero tipo
D (dureza superior
a 60 HRC)
Acabado
superficial a espejo
Sujeción
desmontable al
árbol de potencia
Concéntrica al
árbol sin
deslizamiento
Centro alineado a
la línea de acción
de la fuerza y el
centro de la probeta
Sistema de sujeción
de la probeta
Línea de acción de
la carga
perpendicular a la
superficie
recubierta
Estable y firme
Simple y rápida
Adaptable a
diferentes
geometrías de
probetas
Permitir contacto
con esfera y
abrasivo
Sistemas de control
y sensores
9. DIAGRAMA DE DESCOMPOSICIÓN FUNCIONAL
Maquina de
microabrasión
Estructura Abrasión
Sistemas de control
y sensores
Control
Velocidad rotación
(Variador de
frecuencia)
Carga aplicada
constante
Sistema de
ventilación del
motor
Sensores
Intervalo de
medición según
diseño
Carga aplicada
PIC
Tiempo total
(10 - 600 seg.)
Rotación de la
esfera
10. GENERACIÓN DEL CONCEPTO
Estructura: requiere la aplicación de conceptos de ingeniería que aseguren su
integridad en el tiempo y en servicio, estabilidad para un correcto desarrollo del
ensayo y así mismo obtención de resultados confiables y reproducibles; además la
estructura deberá tener en cuenta conceptos de ergonomía como la estatura de los
usuarios, para que su operación sea cómoda y segura.
Abrasión: es claro que la función principal de la maquina es provocar desgaste
abrasivo, y que para ello se valdrá de numerosos sistemas que actúan al mismo
tiempo y casi todos que en mismo lugar (exceptuando el motor), por lo que será
muy importante a la hora de realizar diseños preliminares y definitivos tener en
cuenta la cooperación entre sistemas, el tamaño, geometría, grados de libertad y
movilidad.
11. GENERACIÓN DEL CONCEPTO
Sistemas de control y sensores: estas funciones son el complemento a las funciones
descritas en el anterior punto, pues se hace necesario tener control sobre el ensayo
con el fin de obtener resultados tan confiables como sea posible, para realizar el
control de la maquina se hace necesario adquirir datos y analizarlos, por ello se
separan las funciones de sensores y control.
12. DESARROLLO DE LA IDEA
A partir de la realización del diagrama de descomposición funcional y teniendo en
cuenta análisis realizados antes, se realizaron diversas combinaciones entre las
soluciones propuestas y con el fin de obtener del ensayo los mejores datos posibles se
decidió que todas las alternativas tendrían:
La fuente motriz será un motor eléctrico que satisfaga las necesidades de torque y
potencia requeridas
Transmisión de potencia desde la fuente motriz hasta la esfera sin mediación de
correas y/o cadenas, fuentes de vibraciones y desbalanceos, para ello existirá un
árbol directo que conducirá la potencia hasta la esfera.
Con el fin de controlar la velocidad de rotación el motor eléctrico se empleara un
variador de frecuencia.
13. DESARROLLO DE LA IDEA
Por otra parte y teniendo como visión obtener los mejores datos del ensayo se
decidió que para establecer la distancia recorrida por la esfera se implementara un
encoder.
Por lo anterior se hace necesario establecer un sistema electrónico de conteo de
pulsos, para tal fin se decidió (luego de debatir acerca de implementación de un
sistema simple o uno complejo) implementar un sistema de conteo y control del
tiempo integrados en un microcontrolador, esta opción a pesar de ser compleja
reduce el tamaño del sistema, en contraposición con la alternativa simple que
involucra numerosos integrados y cableado, y por tanto un mayor tamaño.
En cuanto a el modo de censar la carga se decidió implementar una celda de carga,
pues se hace necesario corroborar los cálculos de carga aplicada con el fin de lograr
resultados confiables.
14. DESARROLLO DE LA IDEA
Por último en lo referente a la manera de suministrar el abrasivo en la zona de
contacto se decidió que la implementación de una bomba sería negativo, pues
estaría en un ambiente abrasivo y las fugas aparecerían al poco tiempo de
operación, por lo que se estableció que las alternativas tendrán depósitos de fluido
que serán llevados y recolectados de manera manual.
15. PRESENTACIÓN DE LAALTERNATIVA DE DISEÑO DOMINANTE Y
JUSTIFICACIÓN
Se presenta a continuación la tabla que sirvió de base para la selección, comparación y
contraste de las alternativas, lo que nos permitió seleccionar la alternativa de diseño y
establecer generalidades para su posterior diseño.
16. PRESENTACIÓN DE LAALTERNATIVA DE DISEÑO DOMINANTE Y
JUSTIFICACIÓN
SISTEMA ALTERNATIVAS PROS CONTRAS OBSERV.
Carga
Hidráulico
Equipos adicionales
cargas altas
Costos
Neumático
Fabricación rápida
control de presión
320 N -2M
min d=1in
Importación
Pesas
Bajo costo,
Rápida fabricación
poco control y estabilidad
posicionamiento y manipulación
requiere calibración
Poco control
Fluido
No contamina al
emplearse agua
control de fluido,
equipos adicionales,
control caudal,
costos
Costos
Electromagnético Buen control
no existe en el mercado
diseño de partes y controles sin
referencias
Diseño
Deformación de
un material
Simple construcción
bajo costo
constante de resorte variable Conocimiento del E
Motriz
Eléctrico AC Trifásico
Conexión simple y
rápida
depende de los requerimientos y
disponibilidad en el país
altos voltajes
control mediante variador de frecuencia
potencia aprox. 0,5 hp
Eléctrico AC
Monofásico
Conexión simple y
rápida
depende de los requerimientos y
disponibilidad en el país
altos voltajes
control mediante variador de frecuencia
potencia aprox. 0,5 hp
17. PRESENTACIÓN DE LAALTERNATIVA DE DISEÑO DOMINANTE Y
JUSTIFICACIÓN
SISTEMA ALTERNATIVAS PROS CONTRAS OBSERV.
Motriz
Eléctrico DC
Control electrónico más
económico
Elementos adicionales Fuente alimentación
DC Paso a paso
Buen control y
posibilidad para
mediciones sin equipo
adicional
Control electrónico más
económico
Elementos adicionales Programación
DC Servomotor
Muy buen control y
disponibilidad para
mediciones sin equipo
adicional
requiere altos conocimientos de
programación
costo
Costo
Combustión interna
alto torque
requiere refrigeración
combustible costos
requiere mayor mantenimiento
mayores niveles de vibración y ruido
Espacio y alimentación
Transmisión Arboles acople directo
Fácil instalación
Adaptable a las
necesidades del equipo
Mayor tiempo de
servicio
tiempo de manufactura Menos elementos
18. PRESENTACIÓN DE LAALTERNATIVA DE DISEÑO DOMINANTE Y
JUSTIFICACIÓN
SISTEMA ALTERNATIVAS PROS CONTRAS OBSERV.
Transmisión
Cadenas y correas Están estandarizadas
requiere amplias geometrías y espacio
produce ruido
produce vibración
pérdidas importantes de potencia
requiere elementos adicionales
Ruido
Abrasivo
Diamante Disponibilidad Costo
Alúmina Disponibilidad Costo
Suministro de
abrasivo
Inmersión en una
piscina
no requiere control
hay precipitación,
degradación
Desperdicio y perdida
de abrasivo
Bomba automatización
poca eficiencia en el uso, perdidas por
salpicadura
requiere sistema de control
desgaste por el abrasivo
costos adicionales
consumo adicional de energía
Daño prematuro de la
bomba
Goteo
mas económica
requiere poco
mantenimiento
fácil instalación
fácil control
recirculación manual Facilidad de aplicación
Esfera
D3 Disponibilidad Costo ↑ resistencia a abrasión
D6 Disponibilidad Costo ↑ resistencia a abrasión
Fundición Menor costo Procesamiento y manufactura ↓ resistencia a abrasión
19. PRESENTACIÓN DE LAALTERNATIVA DE DISEÑO DOMINANTE Y
JUSTIFICACIÓN
SISTEMA ALTERNATIVAS PROS CONTRAS OBSERV.
Sistema de
sujeción de la
probeta
Prisionero
simple rápida y manual
Mas económica
poco mantenimiento
sujeción de cualquier
tipo de material
sujeción dependiente del operario,
poco estable,
desgaste en el tiempo,
concentración de esfuerzos, requiere
gran espesor de la probeta
Poco control
Magnético
Fuerza de sujeción
controlable
Mayor costo
requiere sistema de control
fuerza de sujeción unidireccional
consumo adicional de energía
imposibilidad para sujetar probetas con
sustratos no magnéticos
puede causar daños a la probeta al
atraer virutas producto del desgaste
Mas costo
Prensa neumática
sujeción firme
fuerza constante
rápida sujeción
sujeción de cualquier
tipo de material
requiere sistema de control
requiere elementos adicionales
Costos adicionales
Prensa mecánica
sujeción firme
fuerza constante
sujeción de cualquier
tipo de material
difícil montaje
mas piezas
Costos adicionales
Sandwich
sujeción firme
fuerza constante
sujeción de cualquier
tipo de material
Manufactura Elementos adicionales
20. PRESENTACIÓN DE LAALTERNATIVA DE DISEÑO DOMINANTE Y
JUSTIFICACIÓN
SISTEMA ALTERNATIVAS PROS CONTRAS OBSERV.
Sistema de
sujeción de la
probeta
Manual bajo costo
Tiempo de manufactura
Poca precisión y exactitud
Simple
Control tiempo Timer
mayor precisión y
exactitud
Mayor costo
Conexiones
adicionales
Control rotación
Reductor
Ruido, Mantenimiento,
Fuente de vibración,
Tamaño,
Requiere árbol adicional
Ruido
Variador de frecuencia
Disponibilidad
Mejor y mayor control
Costos adicionales
Equipos adicionales
Programación
Engranes
Manufactura
Desgaste en el tiempo
Mantenimiento
Ruido
Correas Están estandarizadas
poco control y estabilidad
Ruido,
Mantenimiento,
Fuente de vibración,
requiere árbol adicional
Vibraciones
Cadenas Están estandarizadas
Ruido,
Mantenimiento,
Fuente de vibración,
requiere árbol adicional
Vibraciones
21. PRESENTACIÓN DE LAALTERNATIVA DE DISEÑO DOMINANTE Y
JUSTIFICACIÓN
SISTEMA ALTERNATIVAS PROS CONTRAS OBSERV.
Control Carga
Caudal en sistema
neumáticos
Carga constante
Equipos adicionales
Mayor costo
Lectura manómetro
Sistemas de contrapesos Mas económico
requiere calibración
Cargas discretas
Mecanizado
desgaste en el tiempo
Almacenamiento pesos
Tornillo que presiona
Carga continua y
contante
Económico
No equipo adicional
mayor control de carga
Mecanizado
desgaste en el tiempo
No es preciso
Paso fino para tener
buen control
Corriente en las bobinas Mejor control
Equipos adicionales
Costos adicionales
Elaboración sistema
Conexiones
adicionales
Sensor Velocidad
Encoder
Precisión
Alta Resolución
Disposición
Mayor costo
Conexión a sistema de
control
Contador de vueltas
digital
Programación ajustable
requiere elementos adicionales
equipos adicionales
Conexión a sistema de
control
Contador análogo
Menor costo
Fácil Mantenimiento
Desgaste
Conexión a sistema de
control
22. PRESENTACIÓN DE LAALTERNATIVA DE DISEÑO DOMINANTE Y
JUSTIFICACIÓN
SISTEMA ALTERNATIVAS PROS CONTRAS OBSERV.
Sensor de Carga
Celda de carga Sensibilidad
Resultados indirectos
costos adicionales
equipos adicionales
Alta resolución
Dinamómetro análogo
Menor costo
Fácil lectura
Desgaste Baja resolución
Dinamómetro digital
Mayor costo
equipos adicionales
Para laboratorio
23. GENERACIÓN Y EVALUACIÓN DEL PRODUCTO
Una ves completado el proceso de diseño y construcción se procede a evaluar el mismo
mediante los objetivos propuestos y el cumplimiento de los requerimientos del cliente,
se presenta la siguiente tabla con los puntos de evaluación:
Conjunto Criterio
Revisión
Comentarios
Pasa No pasa
Estructura
Frecuencia natural superior a 8.33 Hz ( 1000 RPM ) X No presenta resonancia
Resistencia a fatiga X
Resistencia estática X
No presento problemas en el
ensamble
Resistencia a corrosión X Pintura anticorrosiva
Instalación X Simple y rápida
Plataforma demarcada en el laboratorio (h=1,30m) X
No hay espacio definido
(logística)
24. GENERACIÓN Y EVALUACIÓN DEL PRODUCTO
Conjunto Criterio
Revisión
Comentarios
Pasa No pasa
Abrasión
Carga
Aplicar carga (Entre 0.5 y
5 N) constante todo el
ensayo
X
Diámetro interno del actuador
neumático de 8mm que
permite presión entre 1.3 y 13
Psi
Perpendicular al sustrato X
Geometría mordaza y
posicionamiento de
elementos en la estructura
Esfera
Material, acero tipo D
(dureza superior a 60
HRC)
X
Estado de mecanizado
recosido y posterior temple y
revenido
Acabado superficial a
espejo
X
Mecanizado y pulido de
calidad
Sujeción desmontable al
árbol de potencia
X Esfera con rosca izquierda
Concéntrica al árbol sin
deslizamiento
X
Mecanizado primero agujero
y luego esfera
Centro alineado a la línea
de acción de la fuerza y el
centro de la probeta
X
Se debe asegurar la posición
de la estructura y
componentes en ella así
como alineación eje
chumaceras
25. GENERACIÓN Y EVALUACIÓN DEL PRODUCTO
Conjunto Criterio
Revisión
Comentarios
Pasa No pasa
Abrasión
Abrasivo
Suministro constante,
controlado y eficiente
X
Deposito de 400ml para 10
minutos con válvula para
goteo, manguera que deposita
las gotas sobre la esfera que
gira hacia el sustrato
Suspensión acuosa de
granulometría 1
micrómetro
X
Preparación previa dispuesta
en depósito superior de
abrasivo
Reutilización X
Colector y deposito de
abrasivo utilizado
Aplicación durante el
ensayo
X
Capacidad del depósito 400
ml suficiente para 10 minutos
SistemaMotriz
Transmisión (Rotación
constante durante el
ensayo)
X
Acople universal de motor a
eje que sostiene la esfera
Intervalo de rotación
requerido 10 y 1000 RPM
X
Imposible físicamente se
realizara entre 250 y 1000
RPM
Motor con parámetros de
operación variables
X
Motor controlado por
variador de frecuencia
26. GENERACIÓN Y EVALUACIÓN DEL PRODUCTO
Conjunto Criterio
Revisión
Comentarios
Pasa No pasa
Abrasión
Sistemadesujecióndelaprobeta
Línea de acción de la
carga perpendicular a la
superficie recubierta
X
Se debe asegurar la posición
de la estructura y
componentes en ella
Estable y firme X
Geometría del lugar de
sujeción en la mordaza la
mordaza
Simple y rápida X Mordaza autocentrante
Adaptable a diferentes
geometrías de probetas
X
Geometría del lugar de
sujeción en la mordaza
Permitir contacto con
esfera y abrasivo
X
Altura del resalte en la
mordaza y diseño del eje de
transmisión
Sistemasdecontrolysensores
Control
Tiempo total X PIC
Carga aplicada constante X
Sistema neumático con
reguladores de caudal y
reguladores de presión
Velocidad rotación X Variador de velocidad
Sensores
Intervalo de medición
según diseño
X Celda de carga + PIC
Carga aplicada X Celda de carga
Rotación de la esfera X Encoder
27. DESCRIPCIÓN DE LA MÁQUINA
Nº Subconjunto Nombre
1 Estructura
2 Sistema Aplicación de Carga
3 Sistema Motriz
4 Sistema Abrasión
5 Sistema Sujeción de Probeta
6 Sistema Sensor
7 Sistema Control
28. APORTE Y VALOR SOCIAL DEL DISEÑO
Mediante este proyecto se busca incrementar el conocimiento existente sobre los
recubrimientos duros y las variables que intervienen en su formación, también se
busca contribuir al desarrollo industrial de país con miras al desarrollo a gran escala
de la industria de recubrimientos duros.
30. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Es una experiencia de acercamiento al proceso real de planeación, diseño y
construcción de un dispositivo funcional, con sus pros y contras, tropiezos y aciertos,
una experiencia que coloca a los estudiantes del otro lado del proceso de diseño, los
saca de los cálculos y los factores de seguridad y los enfrenta a los problemas de
ensamble y las demoras en las entregas.
La recomendación fundamental que hacemos es dar mas flexibilidad e información en
el inicio del curso sobre los documentos a entregar para evitar demoras en el desarrollo
del proyecto.
31. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Y HERRAMIENTAS DE
INGENIERÍA EMPLEADAS
•ALLSOPP, D.N and HUTCHINGS I.M. Micro-scale Abrasion and scratch espanse of PVD cotaings clevated temperatures. Cambridge. Wear,
1994
•RUTERFORD K.L, and HUTCHINGS I.M, A micro-abrasive wear test with particular application to coated systems Cambridge. Surface and
coating technology, 1995
•M. Hutchings Abrasive and erosive wear tests for thin coatings: a unified approach Tribology International 1998
•B C. Leroya, K.I. Schiffmannb, K. van Ackerc, J. von Stebuta,T Ball cratering an efficient tool for 3 body microabrasion of coated systems
Surface and coating technology 2005
•K. Adachia, I.M. Hutchingsb, Sensitivity of wear rates in the micro-scale abrasion test to test conditions and material hardness, Cambrige,
WEAR 2005
•Y Kusanoa,*, K Van Ackerb, I.M. Hutchingsa Methods of data analysis for the micro-scale abrasion test on coated Substrates Surface and
coating technology Cambridge 2003
•Y. Kusano1, I.M. Hutchings Sources of variability in the free-ball micro-scale abrasion test WEAR 2004
•M.G. Geea,, A.J. Gant a, I.M. Hutchings b, Y. Kusano b, K. Schiffmanc, K. Van Acker d,S. Poulat e, Y. Gachonf, J. von Stebut g, P. Hatto h, G.
Plint I Results from an interlaboratory exercise to validate the micro-scale abrasion test 2005 WEAR Cambridge 2006
•M.G. Gee a, A. Gant, I. Hutchings, R. Bethke, K. Schiffman, K. Van Acker, S. Poulat, Y. Gachon, J. von Stebut. Progress towards standardisation
of ball cratering