Ingeniería Mecánica

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Adaptación tecnológica del doblado de maderas para fabricar aspas de aerogeneradores
(Universidad EIA, 2022) Desnous, Thibault Olivier Gérard; Restrepo Montoya, José William
RESUMEN: Los aerogeneradores de eje vertical son una alternativa para proveer energía en zonas no interconectadas a la red eléctrica colombiana. Por este motivo en el marco del proyecto “Generación distribuida de energía eléctrica en Colombia a partir de energía solar y eólica” del programa energética 2030, investigadores de la Universidad EIA diseñaron y construyeron un prototipo de aerogenerador Darrieus H costo-eficiente. Las aspas de este aerogenerador se fabricaron en un armazón de cartón recubierto con láminas finas de madera. Este proceso de fabricación resulto dispendioso, lo cual resta costo-eficiencia al proceso de fabricación de las aspas del aerogenerador. Siguiendo la metodología de diseño mecánico de Ulrich, se generó un diseño tecnológico que adapta el proceso de doblado de láminas de madera, usado en fabricación de instrumentos musicales y mobiliario, para fabricar las aspas del aerogenerador armazón. Este trabajo de grado se centró en diseñar una máquina para conformar las aspas mediante el doblado de láminas de madera. El diseño establecido reduce el tiempo de fabricación y garantiza mayor uniformidad dimensional de las aspas; lo cual aumenta la costoeficiencia del aerogenerador.
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Análisis de las condiciones de los martillos del proceso de molienda en la empresa CONTEGRAL S.A.S
(Universidad EIA, 2019) Jaramillo Tobón, Juan José; Hoyos Pulgarín, Elizabeth; Wilches, Luis Vicente
El proceso de molienda es uno de los más importantes empleados en Contegral S.A.S, empresa dedicada a la producción de concentrado para animales. En producción se emplean 4 molinos de martillos que trabajan 24 horas al día y 6 días a la semana durante todo el año, procesando una gran cantidad de materia prima de origen vegetal, principalmente maíz. Las condiciones del proceso sumadas a la alta tasa de trabajo mencionada anteriormente hacen que los martillos sufran de un rápido desgaste debido a la combinación de abrasión e impacto presente en el proceso, generando el cambio periódico de los mismos. En este trabajo se empleó como referencia el molino con las condiciones más exigentes de operación, ya que es el caso más crítico para los martillos. La empresa usaba martillos nacionales de acero cementado que posteriormente fueron reemplazados por martillos importados, cuya duración resulto muy superior a los locales. La principal razón de esta diferencia estribo en el recubrimiento aplicado a las puntas de los martillos, el cual posee una matriz metálica con carburos de tungsteno. Este trabajo evalúa alternativas orientadas al incremento de la vida útil de los martillos nacionales usados en la molienda para la producción de concentrado de la empresa Contegral S.A.S, mediante la comparación con sus similares internacionales. Para ello, se evaluaron las condiciones de operación de ambos martillos y su duración bajo operación en planta, a partir de las toneladas molidas, la materia prima más relevante, tiempos de recambio e inspección visual. Paralelamente se realizó la caracterización de los materiales empleados, por medio de ensayos de dureza y la composición química, permitiendo una comparación cuantitativa. Las pruebas realizadas guiaron la búsqueda del proceso para obtener mejoras en la respuesta al desgaste de los martillos nacionales. Finalmente empleando la información recopilada y bibliografía pertinente se identificaron y evaluaron alternativas en la industria local para incrementar la resistencia al desgaste de los martillos. Se analizaron las ventajas y desventajas de cada una de las alternativas, y se seleccionó un revestimiento duro, con carburos de tungsteno, aplicado por el proceso OAW. Se incluye una propuesta preliminar de procedimiento de soldadura (WPS) cuyo empleo supone una mejora considerable respecto a los martillos nacionales en su estado actual. Se espera que el WPS será empleado en la fabricación de un lote y posteriormente ensayado en uno de los molinos, por temas de producción y seguridad en la empresa estas actividades están por fuera del alcance de este proyecto.
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Biodigestores - ¿Cuál es la viabilidad de implementar esta tecnología en la universidad EIA de manera sostenible?
(Universidad EIA, 2024) Salomón Zuluaga, Juan David; Córdoba Morales, Jorge Hernán
RESUMEN: el presente trabajo evaluó la viabilidad de implementar un biodigestor en la Universidad EIA de manera sostenible, además este se puso en operación y se analizaron, monitorearon y controlaron los parámetros que influyen en la generación de biogás para aprovechar su energía térmica. Adicionalmente, se realizó un manual de operación con base en la experiencia para las personas que quieran utilizarlo en un futuro, este manual muestra cómo se debe realizar la etapa de activación, operación, control de parámetros y tiempos de cocinado en función de la presión, y con esta información operar el ejemplar de manera que genere biogás correctamente. Este proceso se apoyó en información brindada por la empresa Homebiogas y la suministrada por los técnicos Jorge Enrique Moreno Herrera y Manuel Fernando Cendoya Gaviria, con base en esto se realizó la activación del biodigestor y se monitorearon los factores que influyen en la generación de biogás durante mes y medio, tiempo en el cual se fueron tomando decisiones con base en los resultados para mantener los parámetros en los rangos óptimos. También, con un manómetro se analizó el comportamiento de la presión en la cámara de biogás, viendo el aumento de esta en el tiempo se observó la velocidad en que se genera biogás y comparando este y otros parámetros con otros estudios se supo el desempeño del biodigestor, al mismo tiempo con base en la presión se demostró que este biodigestor tiene la capacidad de generar biogás para cocinar de manera continua durante 25 minutos todos los días. Adicionalmente, se tomaron muestras del biogás generado en bolsas tedlar para analizar su composición en la Universidad Nacional y así se determinó el poder calorífico. También, respecto al impacto ambiental mediante información suministrada por el área de sostenibilidad de la universidad se cuantificó el ahorro de emisiones de gases nocivos para el medio ambiente y las emisiones de CH4 generadas por el estiércol. Finalmente se logró el objetivo de cocinar alimentos en una estufa con este biogás. Además, se demostró que la implementación de esta tecnología si es viable técnicamente en la Universidad EIA.
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Caracterización de estructuras celulares Gyroid fabricadas por filamento fundido
(Universidad EIA, 2024) Congote Saldarriaga, Diego Alejandro; Rodríguez Fernández, Johnnatan
RESUMEN: Este trabajo aborda la caracterización de estructuras celulares tipo Gyroid fabricadas mediante la técnica de Filamento Fundido (FFF) con polímero PLA. A través de un diseño experimental basado en variación de parámetros geométricos y de impresión, se evaluaron las propiedades mecánicas de las estructuras celulares mediante ensayos de compresión y simulaciones por Elementos Finitos (FEA). Los resultados obtenidos permiten establecer la relación entre el diseño estructural y el comportamiento mecánico de las estructuras celulares, proporcionando una base en el diseño de materiales avanzados que puedan servir para aplicaciones en ingeniería que requieren estructuras livianas y con propiedades mecánicas optimizadas.
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Caracterización experimental y propuesta de mejoras de diseño para un electrolizador alcalino a escala de laboratorio
(Universidad EIA, 2023) Gattás Garcés, Abraham Camilo; Sánchez Posada, Mario Alejandro; Torijano Gutiérrez, Sandra Adela
RESUMEN: en el presente trabajo de grado se realizó la caracterización y se propusieron mejoras de diseño para un electrolizador alcalino a escala de laboratorio desarrollado previamente estudiantes en la universidad EIA durante un proyecto de grado. En la primera fase del trabajo, se identificaron los parámetros de diseño y variables de desempeño para un electrolizador alcalino, con el fin de realizar la definición de parámetros y seleccionar la correcta instrumentación para la medición de las variables de desempeño del electrolizador. Posteriormente, se realiza el ensamble del montaje experimental para el electrolizador y seguidamente la estimación de las variables de desempeño para cada experimento planteado en el diseño experimental, de los cuales se ha podido encontrar que el electrolizador tiene un mejor desempeño cuando tiene electrodos de mayor área superficial, la concentración del electrolito es alta y no se le suministra la corriente de mayor magnitud. Luego de haber evaluado el desempeño del electrolizador, se procedió a proponer mejoras en el diseño de este utilizando la metodología de Ulrich, con la finalidad de tener un buen diseño de concepto para elaborar el CAD del nuevo electrolizador y cotizarlo para su futura fabricación.
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Caracterización y fabricación de un prototipo en material compuesto para el álabe del generador eólico de baja velocidad de la Universidad EIA
(Universidad EIA, 2020) Chancy Lozano, Alejandro; Gallego Sánchez, Alejandro; Restrepo Montoya, José William
RESUMEN: El siguiente trabajo describe el proceso de diseño y fabricación de aspas para un generador eólico de eje vertical, construida a partir de un material compuesto tipo sándwich con núcleo Honeycomb de cartón recubierto con chapilla de madera. Se realizó la caracterización y simulación computacional del material compuesto para determinar si esta configuración cumple los requerimientos mecánicos y funcionales para ser implementado en la fabricación de aspas para generadores de baja velocidad. Lo anterior, comprende desde la estimación de las fuerzas a las que estará sometida el aspa durante su operación, el análisis estructural para establecer los esfuerzos principales, permitiendo obtener una primer referencia de las características y/o propiedades que debe presentar el material seleccionado, el cual se caracterizó por medio de pruebas de laboratorio normalizados, esto con el fin de ingresar sus propiedades mecánicas a un software CAD, en el cual se realizaron una serie de simulaciones para conocer de forma anticipada el comportamiento de estos materiales además de realizar una configuración inicial del modelo del aspa. Esta se realizó con base a una revisión bibliográfica en donde se encontró que la estructura acanalada usada en la industria aeronáutica propiamente en las alas de los aviones resulta ideal para el caso propuesto debido a su bajo peso y fácil construcción. Adicionalmente, en el presente trabajo se encuentra explicado la manera en que fue seleccionado el adhesivo para la unión del cartón y chapilla de madera, materiales que hacen parte de la estructura tipo sándwich del aspa. Los resultados de las simulaciones y la prueba mecánica realizada al prototipo del aspa permiten concluir que el material compuesto desarrollado cumple de manera satisfactoria con las especificaciones de diseño planteadas.
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Caso de estudio para el uso de juntas heterogéneas aluminio cobre a nivel industrial explorando su viabilidad técnica
(Universidad EIA, 2024) Castañeda Mesa, Pablo; Hoyos Pulgarín, Elizabeth
RESUMEN: El presente trabajo de grado realizó soldaduras heterogéneas de aluminio y cobre mediante el proceso Friction Stir Welding para explorar la viabilidad técnica (cumplir exigencias mecánicas y poseer una forma de fabricación) de estas soldaduras en aplicaciones industriales donde típicamente se ha utilizado aluminio con soldaduras tradicionales o mediante FSW, esto dado el creciente interés sobre el uso de soldaduras heterogéneas; se han realizado estudios sobre las diferentes propiedades que ofrecen este tipo de uniones entre materiales de modo que es importante conocer dónde podrán llegar a ser aplicadas a partir de una vista objetiva. Se presentó este estudio para conocer si estas soldaduras heterogéneas cuentan con un potencial para ser utilizadas en aplicaciones industriales de aluminio desde una perspectiva de la resistencia mecánica al proponer un criterio de aceptación basado en diferentes normativas de soldadura para aplicaciones de aluminio. Fueron realizadas una serie de juntas con parámetros previamente seleccionados en base a resultados bibliográficos y estas fueron sometidas a END y ensayos destructivos para evaluar su potencial sobre un uso industrial respecto a estándares internacionales, se llegaron a resultados prometedores al tener dos conjuntos de parámetros que produjeron soldaduras relativamente buenas respecto a las demás, al cumplir con los criterios de aceptación propuestos. Las soldaduras heterogéneas de aluminio y cobre tienen un potencial para el uso, desde una perspectiva de la resistencia mecánica, según los estándares internacionales AWS D1.2 y D17.3 tras alcanzar una resistencia máxima de 168.3 MPa y 178.3 correspondiendo a una eficiencia del 75% y 79%, pero se deben seguir investigando para obtener parámetros de manufactura que entreguen resultados más homogéneos (relacionado con los parámetros de operación) y para conocer implicaciones sobre otras propiedades mecánicas de interés según la aplicación. Esto produjo un avance sobre el estudio del uso de nuevas alternativas de materiales para la industria
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Comparación del desempeño de generadores eólicos darrieus de pequeña escala operando a bajas velocidades de viento
(Universidad EIA, 2021) Ramírez Arboleda, Julián; Sánchez Posada, Mario Alejandro
RESUMEN: El presente documento corresponde al trabajo de grado “Comparación del desempeño de generadores eólicos Darrieus de pequeña escala operando a bajas velocidades de viento”, donde se busca comparar 3 modelos de aerogeneradores tipo Darrieus de pequeña escala para la generación de energía en zonas con baja velocidad de viento. Se realizarán simulaciones en el software Q-Blade para evaluar el efecto sobre el desempeño de parámetros como el tipo de perfil aerodinámico, el número de aspas, la solidez y el aspect ratio y posteriormente se simularán las geometrías más promisorias en un software de dinámica de fluidos computacional para corroborar los resultados del mismo. Las simulaciones tanto en el software Q-Blade como en el software CFD se simularán a una velocidad de viento de 6 m/s con el fin de identificar perfiles aerodinámicos y la combinación de parámetros geométricos que permitan obtener buen desempeño en estas condiciones de baja velocidad de viento.
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Desarrollo de mapa de procesos para FRICTION STIR WELDING (FSW) de la aleación comercial de aluminio AA7075 – T6.
(Universidad EIA, 2017) Escobar Muñoz, Santiago; Guzmán Mejía, Juan Esteban; Hoyos Pulgarín, Elizabeth
En el marco nacional se utilizan múltiples aleaciones de aluminio para la construcción de dispositivos y estructuras, entre las cuales se encuentra la AA7075-T6; pero su aplicación es limitada, al igual que otras aleaciones de las series 2XXX y 7XXX consideradas de baja soldabilidad por procesos de unión convencionales. El proceso Friction Stir Welding (FSW) se plantea como una alternativa para resolver las problemáticas asociadas al cambio de estado en procesos de soldadura por fusión, pero debido al desconocimiento y a la complejidad de la selección de parámetros adecuados para su implementación, se requiere el desarrollo de mapas de procesos. En el este trabajo se plantea la obtención de un mapa de proceso de FSW para la aleación de aluminio AA7075-T6, que permita la implementación del proceso en la industria local, fomentando así el uso de materiales de baja soldabilidad y altas prestaciones en sus aplicaciones. Para el desarrollo de un mapa de proceso se planteó un procedimiento experimental a partir del análisis de las variables del proceso, seleccionando dos factores principales. Esta aproximación arrojó como resultado que los intervalos comprendidos entre 500 y 1085 RPM para la velocidad de avance de 45 mm/min, así como aquellos entre 65 y 90 mm/min para 1085 RPM con una herramienta de hombro cóncavo y pin cónico roscado, producen juntas soldadas por FSW de la aleación mencionada con las condiciones de sanidad más favorables.
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Diseño de aerogenerador tipo Darrieus helicoidal para su operación en el campus Palmas de la Universidad EIA
(Universidad EIA, 2024) Santiago Cuadros, Kevin Andrés; Wilches Peña, Luis Vicente
RESUMEN: se desarrolló el diseño de concepto para un aerogenerador de eje vertical tipo Darrieus helicoidal. Siguiendo la metodología de diseño de producto propuesta por Karl T. Ulrich se identificaron necesidades y especificaciones de diseño para el aerogenerador, se crearon conceptos de solución y se seleccionó el mejor a partir de criterios de calificación que respondían a estas mismas especificaciones. Posteriormente se evaluó el desempeño teórico mediante el uso del software QBlade y en condiciones de operación presentes en el campus Palmas de la Universidad EIA, con una velocidad de viento de 4 a 8 m/s y a una altura de 10 m sobre el nivel del suelo. Finalmente, se identificaron los elementos críticos del aerogenerador y se realizó una propuesta básica de posibles materiales y procesos de manufactura para su fabricación, incluyendo un análisis FEA para evaluar esfuerzos y deformaciones en condiciones críticas de operación, es decir, velocidades de viento de hasta 12 m/s. Se obtuvo un diseño de concepto de un aerogenerador Darrieus helicoidal de tres álabes en aluminio, con un generador de imanes permanentes de velocidad variable, con soportes radiales en ‘V’, un sistema de control automatizado mediante un microcontrolador Arduino FIO, sistema de almacenamiento y entrega de energía eléctrica y una torre en cercha de tubos, que satisfizo las necesidades de diseño identificadas.
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Diseño de aeronave eléctrica tipo VTOL para transporte urbano de personas
(Universidad EIA, 2019) Londoño Saldarriaga, Miguel; Hernán Córdoba, Jorge; Hazbon Álvarez, Omar
El tráfico en gran cantidad de zonas urbanas alrededor del mundo es uno de los mayores problemas para sus habitantes, y la implementación de vehículos de transporte que utilicen la tercera dimensión espacial es inminente. En este trabajo se generó el concepto de una aeronave para el transporte urbano de personas, que además incorpora un sistema de propulsión eléctrico. Esto último con el fin de no contribuir a la abultada contaminación de las zonas urbanas que es generada en gran parte por el sector de transporte. Dicho sistema de propulsión se diseñó de manera detallada mediante la teoría del “blade element”, y las alas se dimensionaron mediante la teoría del “lifting line”, a diferencia del resto de elementos de la aeronave que se diseñaron de manera conceptual y mediante simulaciones de CFD se verificó la competencia de estos.
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Diseño de horno deshidratador de residuos orgánicos
(Universidad EIA, 2019) Gil Mesa, Sebastián; Benavides Carvajal, Hugo Andres; Tejada Orjuela, Juan Camilo; Araque Marín, Pedronel; Sánchez Posada, Mario Alejandro
Rionegro, Antioquia, no cuenta con un plan adecuado para manejar los residuos orgánicos de materia vegetal generados en su plaza de mercado, además de esto, la planta de compostaje a la que se planea llevarlos no tiene la capacidad suficiente para procesar todo el material generado y todo aquello que sobra se dispone en un relleno sanitario, el cual sólo da abasto para cuatro años más de funcionamiento. Con base a la problemática planteada se formula la siguiente pregunta de investigación ¿Cómo manejar los residuos orgánicos de materia vegetal generados en las plazas de mercado de la ciudad de Rionegro? De esta manera, para dar respuesta a la pregunta se plantea el diseño de un horno cuya función es secar estos residuos, así pueden ser aprovechados para la creación de compost y ocupan menos espacio durante el proceso y su transporte. Este diseño fue realizado siguiendo la metodología de Ulrich en conjunto de la metodología de Dieter. Su desarrollo se ha llevado a cabo en dos secciones bien definidas, la primera se compone de una serie de ensayos de laboratorio con el fin de conocer el comportamiento de la humedad de los residuos orgánicos con respecto a la temperatura, además de sus propiedades microbiológicas necesarias para un posterior proceso de compostaje y otra en la que se desarrollan balances masicos y energéticos que permitan a través de la aplicación del área de transferencia de calor, el dimensionamiento de un horno capaz de contribuir con el secado de los residuos en condiciones controladas de humedad y temperatura, permitiendo la adecuada selección de los elementos periféricos del horno de secado.
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Diseño de intercambiadores de calor para un prototipo potabilizador de agua
(Universidad EIA, 2019) Zuluaga Montoya, Nicolás; Sánchez Posada, Mario Alejandro
En el siguiente documento se presenta el desarrollo del trabajo de grado para optar al título de ingeniero mecánico. El proyecto llamado “Diseño de intercambiadores de calor para un prototipo potabilizador de agua” se enmarca en la problemática planteada anteriormente por los estudiantes Esteban Lozada Giraldo y Mateo Sánchez Monsalve sobre la escasez de agua en las zonas costeras más remotas de Colombia. Sin embargo, el prototipo presentado por Esteban y Mateo no alcanzó los resultados esperados debido a una falla crítica en el diseño de los intercambiadores de calor, lo cual impidió la evaporación de agua y, por ende, la toma de datos para verificar el funcionamiento del prototipo. Este proyecto pretende como tal el diseño de los intercambiadores de calor necesarios para para el prototipo de desalinización de agua que corresponden a un colector solar y a un condensador con un caudal requerido de dicho prototipo de 18 L/día. En el proyecto se realizó un dimensionamiento con base en teoría de diseño de intercambiadores de calor y colectores para luego simular las geometrías calculadas mediante software CFD, luego comparar los resultados de los cálculos, simulación y finalmente realizar ajustes al diseño base.
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Diseño de sistema de abastecimiento de agua para la Finca Quinta Madrid, en el municipio de San Rafael con el uso de energías renovables
(Universidad EIA, 2021) Vélez Madrid, Felipe; Córdoba Morales, Jorge Hernán
RESUMEN: El desarrollo de este trabajo nace de la necesidad de obtener acceso al recurso hídrico en la finca Quinta Madrid ubicada en San Rafael-Antioquia, Colombia. Esta es una finca de recreación y trabajo donde la accesibilidad al agua es fundamental para su funcionamiento, pero posee varios desafíos, por ejemplo, la falta de fuentes de energías convencionales y la topografía accidentada del sitio de estudio. Este documento presenta el proceso de diseño de un sistema de abastecimiento alimentado con energía renovable que cumpla con los requerimientos del caso de estudio. Este diseño se realiza mediante un proceso de identificación de requerimientos realizando mediciones in situ y a partir de estas mediciones establecer el diseño que cumpla con los requerimientos encontrados. Luego de identificar los requerimientos se pasó al diseño final, el cual se basó en la selección de componentes que mejor se acoplen a las necesidades encontradas y cumpla estas necesidades o requerimientos a cabalidad.
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Diseño de turbina hidráulica para cabezas de presión y caudal bajos
(Universidad EIA, 2024) Hernández Gil, Juan Sebastián; Montoya Góez, Yesid
RESUMEN: en el presente trabajo de grado se desarrolló una propuesta de diseño para una turbina destinada a bajas cabezas de presión y caudal, utilizando metodologías de diseño y experimentación a pequeña escala, basadas en principios de mecánica de fluidos. Además, se utilizaron herramientas de software computacional, como Fusion 360 para el diseño y la simulación de elementos finitos, y CFD para la simulación del flujo. En la primera fase del trabajo, se realizó una búsqueda de información sobre tecnologías existentes y bases científicas relevantes para las variables consideradas en el análisis del comportamiento del agua. Esto tuvo como objetivo aclarar los conceptos fundamentales y establecer criterios para interpretar los futuros resultados de las simulaciones de fluido computacional. Una vez definidos los conceptos en el marco teórico, se procedió a establecer los límites de operación de la turbina, basados en datos proporcionados por un canal artificial y el comportamiento de una fuente real de agua. Posteriormente, se propusieron diferentes conceptos para satisfacer las necesidades específicas de la turbina. Estos conceptos fueron evaluados mediante la construcción y prueba de prototipos, los cuales se fabricaron mediante impresión 3D y se probaron en el canal de hidráulica del laboratorio de hidráulica de la universidad EIA. El prototipo seleccionado fue evaluado bajo las condiciones del canal de hidráulica y otras condiciones extrapoladas, considerando el comportamiento del canal real mencionado anteriormente. Estas condiciones se utilizaron como entradas en el análisis CFD, cuyos resultados sirvieron como entrada para la simulación de elementos finitos. Los resultados de las simulaciones indicaron una respuesta favorable en términos de la integridad y el funcionamiento de la turbina bajo los regímenes de flujo propuestos.
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Diseño de un dispositivo de protección respiratoria portátil personal
(Universidad EIA, 2022) Betancur Álvarez, Daniel; Wilches Peña, Luis Vicente
RESUMEN: La alta transmisibilidad del virus SARS-CoV-2 y las complicaciones asociadas a la COVID – 19 han sido responsables de una pandemia con hondas repercusiones económicas y con más de tres millones de muertes. La tasa de mortalidad de la Covid – 19 se ha incrementado significativamente debido al mal funcionamiento de los protocolos de bioseguridad y sistemas de protección antivirus. A partir de las falencias detectadas en el uso de dichos protocolos, se propone un método de protección útil para inhibir el contagio por SARS-CoV-2 y por otros agentes biológicos similares. Para ello se realizó el diseño conceptual de un dispositivo de protección respiratoria personal portátil (DPRP), para proteger a personas expuestas a altas cargas virales transmisibles por vía aérea. Así mismo, se consideró el uso del dispositivo resultante como medio de protección en otros escenarios donde la contaminación del aire por partículas sólidas sea preponderante. El proceso de diseño se realizó siguiendo pautas de diseño mecánico sistémico basadas en definición de especificaciones, funciones y estructuras de trabajo. El diseño conceptual final estuvo enriquecido con características aportadas por elementos de diseño de detalle y por el análisis de elementos críticos, que fueron evaluados mediante elementos finitos.
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Diseño de un vehículo eléctrico de tres ruedas como alternativa de movilidad urbana de “última milla”
(Universidad EIA, 2024) Jaramillo Gérard, Matías; Córdoba Morales, Jorge Hernán
RESUMEN: el sistema de transporte público en Medellín no logra abordar de manera integral las diversas necesidades de los ciudadanos. Problemas como los tiempos de espera prolongados en las estaciones, la necesidad constante de hacer transbordos, la insatisfacción generalizada respecto a los tiempos de desplazamiento y la falta de flexibilidad son los principales desafíos que enfrenta el sistema. Además, la emisión de material particulado derivado de la combustión de vehículos diésel representa una seria amenaza para la salud de los habitantes de la ciudad. Por último, la elevada producción de gases de efecto invernadero plantea riesgos para los ecosistemas locales y la estabilidad del planeta. Dada esta problemática, surge la imperante necesidad de desarrollar un medio de transporte que sea sostenible, asequible y accesible para toda la población. En este trabajo de grado se presenta el diseño y proceso de concepción de un vehículo monoplaza de tres ruedas, se han considerado lo siguiente: las necesidades de los posibles usuarios, la aplicación de metodologías de diseño de producto, el cumpliendo con las normativas actuales sobre vehículos de micro movilidad, la seguridad del usuario, la confiabilidad del producto, la implementación de sistemas de motorización eléctrica, baterías de litio y otros componentes ampliamente utilizados. Este enfoque integral garantiza que el vehículo no solo responda a las demandas de movilidad, sino que también cumpla con las normativas legales y ambientales, proporcionando una solución a los problemas de movilidad en la ciudad.
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Diseño de una prensa para conformar núcleos honeycomb a partir de polímeros reciclados
(Universidad EIA, 2023) Aguiar Buitrago, Edier; Restrepo Montoya, José William
RESUMEN: Los núcleos honeycomb vienen tomando una posición importante en los desarrollos de ingeniería debido a su característica principal, la resistencia específica. La producción de estas estructuras se da principalmente por el método de extrusión, que es bastante costoso y requiere maquinaria robusta. También existen otros métodos como el prensado, que pueden resultar más económicos y sencillos. Así pues, este trabajo de grado plantea el diseño de un equipo que permita llevar el material de una extrusora a un molde con la geometría final del núcleo para ser prensado, buscando así disminuir costos, además, se analiza la posibilidad de utilizar polímeros reciclados como materia prima. Para ello se sigue la metodología diseño y desarrollo de producto propuesta por Karl T. Ulrich y Steven D. Eppinger
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Diseño del sistema electromecánico para una hidroeléctrica de pequeña escala: caso Truchera la Tulia, Jardín, Antioquia
(Universidad EIA, 2021) Mesa Martínez, Santiago; Ortega Arango, Santiago
RESUMEN: El presente trabajo busca diseñar un sistema de generación de energía eléctrica a partir del recurso hídrico presente en la truchera La Tulia. Como paso inicial se realiza una revisión bibliográfica de tecnologías de generación hidroeléctrica delimitado por un rango de potencia de generación entre 0 y 100 kW. Luego se realiza una identificación del sitio con el fin de determinar la demanda energética que debe suplir el sistema y la energía potencial disponible. Una vez hecho esto se realiza una etapa de diseño conceptual y posteriormente de detalle del sistema de generación. Por último, se realiza una evaluación técnico-financiera del proyecto, donde se tiene en cuenta el diseño propuesto, además de la reglamentación vigente en Colombia para proyectos de autogeneración.
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Efecto de los factores de diseño en el cálculo de sistemas de llenado y alimentación sobre la calidad de dos componentes fundidos en arena
(Universidad EIA, 2018) Montoya Alzate, Sara; Hoyos Pulgarín, Elizabeth
En este trabajo de grado se evaluó el efecto de los factores de diseño en el cálculo de sistemas de llenado y alimentación sobre la calidad de dos componentes fundidos en arena, por medio de dos metodologías que adicionalmente emplearon dos formas de mediación del objeto, una a partir de un CAD y otra a partir de una simplificación teórica, denominada Formas. En el documento se hace una breve introducción de los principales elementos de un proceso de fundición en arena, y de los métodos empleados para realizar los cálculos. Como se mencionó anteriormente, se evaluarán dos componentes, el primero es una pieza ornamental, con apariencia de un catapiz, y el segundo es una pieza con una condición de carga, denominada polea, la cual corresponde a un desarrollo previo de una de las metodologías que se empleara a continuación. Los cálculos obtenidos nos indican que, respecto al orden de solidificación los métodos pueden llegar a mostrar los mismos resultados, pero el efecto de trabajar con Formas o con CAD, fuentes de medición del objeto, pueden llegar alteran los resultados del orden, el cual es un insumo fundamental para definir la ubicación de los canales de ataque del sistema de llenado, como las uniones del sistema de alimentación. Adicional al desarrollo de estas metodologías se realizó, una valoración experimental de los componentes fundidos y simulaciones empleando el software SolidCast ®t, con el fin de verificar los cálculos hallados. A partir de esto se encontró, consistencia entre las últimas regiones en solidificar y las que, de acuerdo a la simulación, tenían una mayor temperatura.