Ingeniería Mecánica
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Item Prototipo de un sistema de secado artificial de cacao con recámara móvil para la materia prima(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-28) Cruz Monar, Sergio David; Rodríguez Álvarez, Camilo Andrés; Jaramillo Ibarra, Julián Ernesto; Florez Mera, Juan Pablo; Chacon Velasco, Jorge LuisEn Colombia la industria del cacao es de vital importancia, especialmente en el departamento de Santander que presentaba el 38% de la producción nacional para el año 2020, el principal método de secado es el secado natural, exponiendo los granos a radiación directa del sol, este método tiene problemas de dependencia al clima, además del prologado tiempo de secado que puede llegar a ser de 7 días; a fin de la optimización y aporte a la industria se propone el diseño de una máquina de secado artificial mediante convección forzada, que desligue el secado de la inestabilidad del clima y siendo una alternativa de bajo costo en el mercado, de tal manera que un pequeño productor de cacao pueda dar valor agregado al producto con bajo costo de inversión. El diseño se apoya principalmente en modelos de transferencia de calor y masa para la obtención de parámetros de operación necesarios, con tal de que se cumplan los requerimientos planteados, siendo estos el secado del grano de cacao a una temperatura de 45°C ±3°C en un tiempo de 2 horas. Se prioriza tener un costo de compra bajo en el mercado, resultando esto en un tamaño reducido de la máquina. Finalmente se obtiene un prototipo de una máquina de secado de granos de cacao de bajo costo relativo al mercado, la cual realiza el proceso manteniendo los granos a 45°C ±3°C, en un tiempo de 1 hora 39 minutos y un costo de $1500000.Item EVALUACIÓN DE LA OBTENCIÓN DE LUBRICANTES A PARTIR DE LA PIRÓLISIS DEL CAUCHO DE LLANTAS A ESCALA DE LABORATORIO.(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-26) Ayleen Juliana Acelas Martínez; Carol Juliana Niño Rodriguez; Yesid Javier Rueda Ordoñez; Edinson Lizarazo Sanchez; Carlos Fidel Amaris Castilla; Juan Pablo Florez MeraLas llantas representan un desafío ambiental debido a su difícil reciclaje y su impacto medio ambiental. Los contaminantes plásticos más comunes en el mundo son los neumáticos. Según un informe de 2017 de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN), las llantas representan el 28% de los residuos micro plásticos en los océanos. No obstante, hay procesos como la pirólisis, en el cual las llantas se procesan para aprovechar los gases. productos obtenidos en ese proceso, obteniendo aceites y lubricantes de esta manera. Este proyecto tiene como objetivo evaluar la producción de lubricantes a partir de pirólisis del caucho de llantas residuales a escala de laboratorio con el fin de mitigar el impacto ambiental producido por estas; lo anterior mediante la realización del proceso de pirólisis a 4 diferentes temperaturas (500°C, 550°C, 600°C y 650°C), encontrando que el mayor rendimiento de la fracción líquida , es decir, la fracción cuyas propiedades se examinaron para determinar su potencial como lubricante industrial , se obtuvo a una temperatura de 500°C, también los cambios en las mencionadas propiedades del aceite después de someterlos a diversas temperaturas. Para la caracterización del aceite obtenido se realizó un análisis tribológico del mismo, determinando las propiedades de viscosidad bajo la normativa ASTM D445 y densidad bajo la normativa ASTM 4052-11. Al realizar la desviación estándar de la densidad se obtuvo que la densidad se mantiene contante en todas las temperaturas. Finalmente, se determinó la viabilidad técnico – económica de la obtención de este lubricante para su uso industrial. Se determinó que, aunque los valores de viscosidad y densidad de los aceites obtenidos difieren, los aceites producidos a diferentes temperaturas de pirólisis entran en la clasificación ISO 10. Sin embargo, otros factores como la temperatura de operación, los materiales y el tiempo de funcionamiento deben tenerse en cuenta al decidir qué tipo de aceite lubricante utilizar. Además, las normas utilizadas como guía para el análisis de los resultados están establecidos para derivados del petróleo, por lo que es imposible decir con precisión qué tan bien este marco normativo se ajusta a nuestras necesidades investigativasItem ALGORITMO PARA CLASIFICAR MODOS DE PROPAGACION DE ONDAS GUIADAS(Universidad Industrial de Santander, 2024) Santiago Mendez Lopez; JABID EDUARDO QUIROGA MENDEZ; WILLIAM PINTO HERNANDEZ; HELLER GUILLERMO SANCHEZ ACEVEDOEn el marco de esta investigación, se ha desarrollado un algoritmo con el propósito principal de agrupar modos de ondas en placas, basándose en la información proveniente de las curvas de dispersión. El estudio se centró en la aplicación de técnicas avanzadas de procesamiento de señales para extraer características esenciales de las mencionadas curvas. A través de la implementación de un método de clasificación basado en el Número MAC, se logró agrupar datos con precisión. La herramienta principal para el desarrollo y simulación del algoritmo fue MATLAB. Adicionalmente, se llevó a cabo una evaluación comparativa del algoritmo propuesto respecto a otros métodos de clasificación disponibles en la literatura. Este algoritmo facilita y agiliza la supervisión y análisis de datos relacionados con los modos de ondas en placas, aportando significativamente al campo de los ensayos no destructivos y a la seguridad estructural de las placas y tubos en diversas aplicaciones de ingenieríaItem Estudio e Implementación para el Mejoramiento del Banco de Freno/Embrague Electromagnético del Laboratorio de Diseño de la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad Industrial de Santander(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-23) Donaldo Andres Alvarado Caceres; Diego Alexander Guevara Manrique; JAIMES ROLON,RICARDO ALFONSO; PINTO HERNANDEZ, WILLIAM; VILLEGAS BERMUDEZ,DIEGO FERNADOEl proyecto de reestructuración e implementación del banco experimental de freno/embrague electromagnético en la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad Industrial de Santander tiene como objetivo mejorar el aprendizaje práctico de los estudiantes. Con el tiempo, el banco ha sufrido un deterioro significativo, afectando su funcionalidad y utilidad didáctica. Este proyecto busca restaurar y actualizar el banco para que vuelva a ser una herramienta eficaz en la educación de los estudiantes de ingeniería mecánica. El proyecto abarca varias etapas clave: diagnóstico del estado actual del banco, diseño de una nueva interfaz de comunicación compatible con Arduino, mejoras en los componentes electromagnéticos y la creación de nuevas experiencias de laboratorio. El diagnóstico inicial reveló problemas en el cableado, las bobinas y los sensores, que fueron reparados o reemplazados. Se implementó una interfaz de usuario amigable para la transmisión y visualización de datos en tiempo real, crucial para el análisis de resultados experimentales. La metodología incluye la evaluación de los componentes del banco, el diseño y desarrollo de la nueva interfaz de usuario y la validación del sistema mediante pruebas comparativas. Además, se diseñaron cuatro prácticas de laboratorio para que los estudiantes experimenten con variables como la fuerza de embrague, la inercia, complementando así los conocimientos teóricos y fomentando habilidades prácticas.Item Rediseño y construcción del banco hidráulico REXROTH ubicado en el laboratorio de potencia fluida de la escuela de ingeniería mecánica de la Universidad Industrial de Santander(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-24) Blanco Díaz, Jesús David; Suarez Vargas, Jorge Andres; Borras Pinilla, Carlos; Esteban Villegas, Helio Sneyder; Jaimes Rolon, Ricardo Alfonso; Villegas Bermudez, Diego FernandoEste proyecto aborda el rediseño y reconstrucción del banco hidráulico REXROTH en el laboratorio de potencia fluida de la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad Industrial de Santander. El objetivo principal es mejorar la eficiencia y funcionalidad del banco para proporcionar una herramienta educativa más eficaz para los estudiantes. La metodología utilizada incluyó el análisis de las capacidades actuales del banco, el diseño de mejoras significativas y la implementación de nuevas características basadas en tecnologías hidráulicas y de control avanzadas. Los resultados del proyecto demostraron una notable mejora en la precisión de las mediciones y la capacidad para realizar experimentos más complejos y variados. Este rediseño no solo beneficia a los estudiantes al proporcionarles acceso a equipos actualizados y relevantes para su formación profesional, sino que también eleva el estándar de las instalaciones de la universidad para futuras investigaciones. Este proyecto subraya la importancia de mantener y renovar el equipo educativo.Item TÉCNICA DE APRENDIZAJE AUTOMÁTICO PARA LA IDENTIFICACIÓN DE PATRONES DE FLUJO BIFÁSICO (ACEITE-AGUA) A TRAVÉS DE TUBERÍAS.(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-14) Uribe Tarazona, Daniel Yesid; González Estrada, Octavio Andrés; Ruiz Díaz, Carlos Mauricio; Hernández Cely, Marlon Mauricio; Fuentes Díaz, David Alfredo; Amaris Castilla, Carlos FidelLa industria petrolera ha puesto su interés en desarrollar tecnologías avanzadas para la caracterización de flujos multifásicos, en los cuales existe flujo simultáneo de dos o más fases (líquidas, gaseosas o sólidas) al interior de líneas flexibles tuberías con diferentes diámetros e inclinaciones donde distintos comportamientos geométricos son desarrollados por las sustancias que se están transportando. Dichas configuraciones son denominadas patrones de flujo, en este caso estudiados en tuberías horizontales, considerando el impacto que generan sobre la industria en mención, ya con su determinación es posible optimizar el diseño y operación de los sistemas de transporte, mejorar la eficiencia, reducir costos operativos y prevenir problemas de corrosión y erosión. En este estudio fue estructurada una base de datos con 1846 puntos experimentales de flujo bifásico aceite-agua en tuberías horizontales, obtenidos de la literatura. Asimismo, se estructuró una Red Neuronal Artificial feedforward backpropagation utilizando MATLAB® para predecir patrones de flujo bifásico aceite-agua en tuberías horizontales. Tras evaluar 104 configuraciones topológicas a partir de un proceso de prueba y error, el modelo óptimo incluyó una capa de entrada con seis neuronas, tres capas ocultas con 50 neuronas cada una, una capa de salida con seis neuronas, un algoritmo de entrenamiento Resilient Backpropagation, funciones de activación sigmoide en capas ocultas y softmax en la capa de salida, y la entropía cruzada como función de pérdida. El modelo final demostró una precisión total del 95,4%, prediciendo con éxito los seis patrones de flujo en todas las etapas de entrenamiento, validación y prueba, con un tiempo de entrenamiento de solo 2 segundos y un error de entropía cruzada de 0,024. Estos resultados sugieren que el modelo RNA es una herramienta eficaz para predecir patrones de flujo con alta precisión y bajo costo computacional, con aplicaciones potenciales en la industria de oil & gas.Item Adaptación de un sistema eléctrico para un patinete mecánico de uso como medio de transporte en la ciudad de Bucaramanga(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-20) Tarazona Chaparro, Santiago; Quiroga Mendez Jabid Eduardo; Meneses Florez, Jorge Enrique; Chacon Velasco, Jorge LuisEn Colombia, particularmente en la ciudad de Bucaramanga, las distancias de movilización por carretera son notoriamente cortas, pero los tiempos de los recorridos se tornan significativamente alargados debido a la congestión vehicular, la falta de vías adecuadas y la carencia de una estructuración eficiente en el sistema vial. En busca de una alternativa económica y sostenible se realizó este proyecto con el fin de brindar una posible solución adaptando un sistema eléctrico a un patinete originalmente mecánico que sea de fácil acceso para la población, brindando beneficios tanto para el usuario como para el medio ambiente por su bajo costo y la reducción de los gases contaminantes respectivamente. Para el desarrollo de este trabajo de grado se realizó una investigación de los patinetes más comerciales en Colombia, junto a estudios antropométricos y normatividad, para determinar el alcance que iba a tener el proyecto además de los parámetros y requerimientos de diseño. Posterior a esto se hizo un modelado en CAD del chasis, analizado por el software para calcular la resistencia de su estructura. Luego según los cálculos realizados se prosigue a seleccionar los componentes adecuados del sistema eléctrico mediante una matriz QFD y matrices Pugh para lograr su funcionamiento optimo, seguido por el proceso de ensamblaje y conexión del sistema. Finalmente, se efectúa la validación del prototipo con pruebas de ruta y se elabora un estudio económico para la viabilidad del proyecto.Item Evaluación de la Gestión de Mantenimiento en la Empresa Krones Andina S.A.S en Bogotá - Colombia(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-20) Contreras Rey, Andrea; Borras Pinilla,Carlos; Pertuz Comas, Alberto David; Gonzalez Jaimes, IsnardoEn el presente documento se evidencian las actividades realizadas durante el periodo de prácticas empresariales desarrolladas en la Empresa Krones Andina S.AS en Bogotá - Colombia, enfocadas en la evaluación de la gestión del mantenimiento, identificación y apoyo de mejora en los servicios que se ofrecen a las empresas aliadas, a través de la realización de una matriz de criticidad en una línea de producción de bebidas carbonatadas, determinando así, que los equipos con mayor impacto del proceso son las máquinas sopladoras. Teniendo en cuenta lo anterior, se hace un reconocimiento de las debilidades en esta área aplicando la auditoria diagnostica de Francisco Javier González y enfocando los esfuerzos para su mejoramiento en conjunto con el ingeniero de servicio técnico, por medio de la creación de documentos como, hojas de vida, ordenes de servicio, libros de planos de las máquinas, matriz de criticidad, y diagnóstico de máquinas en líneas de embotellado, sin dejar de lado que todo queda registrado en la base de datos de Krones Andina S.A.S para su continuo uso después de finalizada la práctica.Item Análisis del endurecimiento por plastificación en un adhesivo tipo epoxi bicomponente por medio de sometimiento a carga normal.(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-15) Jiménez Sepúlveda, Juan Diego; Parada Gómez, Yeison Alexander; Pinto Hernández, William; Martinez, Manuel del JesúsEste proyecto de investigación evalúa el fenómeno de endurecimiento por plastificación en adhesivos epóxicos cuando son sometidos a cargas normales, con la experimentación utilizando un montaje en una máquina de ensayos universal y el análisis de resultados utilizando el algoritmo de Leverberg-Marquardt para modelar y analizar su comportamiento mecánico se busca estudiar y describir el desempeño de estos adhesivos en aplicaciones prácticas.Item Análisis del desempeño mecánico de un material compuesto, hecho a partir de un polímero biodegradable en base a almidón de yuca, reforzado con fibras orgánicas obtenidas de la hoja de piña.(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-17) Mantilla Collantes, Juan Sebastian; Pinto Hernández, William; Pertuz Comas, Alberto David; Jaimes Rolón, Ricardo AlfonsoEste estudio propone analizar el desempeño mecánico de un material compuesto, combinando un polímero biodegradable a base de almidón de yuca con fibras orgánicas extraídas de hojas de piña. El proceso de fabricación de paneles del material compuesto abarca la selección de proporciones adecuadas, un mezclado apropiado, secado del material y moldeo del material, adicionalmente, se elaboraron paneles con tres concentraciones de fibra en volumen: 10%, 20%, y 30%. Además, para evaluar el material, se emplearán dos métodos principales: ensayos de tracción según la norma ASTM D3039 y ensayos de tracción con agujero abierto conforme a la norma ASTM D5766, ya que estos permitirán determinar propiedades cruciales como resistencia a la tracción, módulo de elasticidad y deformación del compuesto. Finalmente, los resultados mostraron que los paneles con una concentración de fibra de hoja de piña del 20% en volumen obtuvieron mejores resultados en términos de esfuerzo máximo y deformación, en comparación con los paneles con otras concentraciones. Por otra parte, este estudio pretende contribuir al desarrollo de materiales sostenibles con propiedades mecánicas competitivas para aplicaciones industriales, aprovechando recursos renovables locales. Pues se espera que el material resultante ofrezca una alternativa ecológica viable a los polímeros sintéticos convencionales en la fabricación de empaques y elementos de protección, abordando así la creciente preocupación por el impacto ambiental de los plásticos tradicionalesItem DESARROLLO DE UNA INCUBADORA DE HUEVOS AUTOMATIZADA EN LA VEREDA LA TEMPESTUOSA MUNICIPIO DE SAN VICENTE DE CHUCURÍ(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-13) Angulo Zúñiga, Levinson Sebastián; Alquichire Lopez, Raul Schneider; Ríos Diaz, Yennifer Yuliana; Flores Mera, Juan Pablo; Meneses Flores, Jorge Enrique; Quiroga Mendez, Jabid EduardoSe realizó el diseño y construcción de una incubadora de huevos automatizada, dirigida a una familia avicultora ubicada en la vereda La Tempestuosa del municipio de San Vicente de Chucuri, con la finalidad de generar una alternativa para aquellos pequeños avicultores que aún recurren a métodos de incubación artesanales y manuales, los cuales pueden generar bajas tasas de eclosión que conllevan pérdidas económicas. Por lo tanto, mediante el prototipo de incubadora automatizada propuesto, se buscará aumentar las tasas de eclosión para estos avicultores. Este prototipo de incubadora ofrece un control sobre la temperatura, la cual es monitorizada a través de una termocupla tipo K con adaptador Max 6675; la humedad, medida mediante un sensor DHT11; y la rotación de los huevos, ejecutada mediante finales de carrera y un motor reversible de bajas revoluciones. Como método de evaluación, se realizó una primera prueba donde se incubaron 41 huevos ubicados en distintas posiciones sobre las tres bandejas para evaluar la mayor cantidad de volumen posible, de los cuales, un total de 35 huevos eclosionaron de manera exitosa y otros 6 huevos no eclosionaron. Cabe recalcar que 2 de los huevos que no eclosionaron ya se encontraban infértiles y no eran aptos para ser incubados, ya que a diferencia de los otros no presentaron ningún indicio de desarrollo del embrión.Item Caracterización y optimización de las propiedades mecánicas en compresión de una mezcla a base de ceniza de material orgánico, residuos de carbón mineral, cemento, arena y cal para ladrillos ecológicos(Universidad Industrial de Santander, 2024-06-11) Peña Quintero, Juan Daniel; Rodríguez Cubillos, David Felipe; Quiroga Méndez, Jabid Eduardo; Lambis Benítez, Luis Enrique; Rueda Ordóñez, Yesid Javier; Lambis Benítez, Luis EnriqueEl proyecto se centró en el desarrollo de un ladrillo mediante una mezcla compuesta por ceniza orgánica, ceniza de carbón mineral, cemento, arena y cal, que cumpliera con los estándares de desempeño mecánico en compresión y humedad establecidos por la normativa NTC 4076 para ladrillos no estructurales. Para lograrlo, primero se evaluó el efecto de los componentes de la mezcla en el desempeño mecánico conforme a la norma mencionada. Luego, se mejoraron los componentes clave de la mezcla para incrementar tanto la resistencia en compresión como para cumplir con los estándares de absorción de humedad del ladrillo resultante. Asimismo, se llevó a cabo una evaluación de la calidad del ladrillo bajo la norma NTC 6033 para ladrillos ecológicos, garantizando que cumpliera con los estándares ambientales establecidos. Por último, se realizó una comparación directa entre el ladrillo obtenido y un ladrillo convencional para contrastar su desempeño mecánico y determinar su viabilidad y eficacia en el contexto de la construcción sostenible. Este proyecto buscó contribuir al desarrollo de soluciones constructivas más respetuosas con el medio ambiente, promoviendo prácticas de construcción más sostenibles y eficientes.Item Diseño y construcción de un prototipo de un vehículo de tres ruedas con tracción híbrida como alternativa de movilidad en el área metropolitana de Bucaramanga(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-23) Cadena Ardila, Michael Alexander; Villamizar Guerrero, Yelitza Juliana; Jaimes Rolón, Ricardo Alfonso; Villegas Bermúdez, Diego Fernando; Pinto Hernández, WilliamDebido al aumento en la cantidad de vehículos automotores presentes en el departamento de Santander, concretamente en el área metropolitana de Bucaramanga es necesario buscar alternativas que ayuden a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al ambiente, debido a esto se plantea el siguiente diseño de una trike hibrida como alternativa de movilidad. Para el diseño de esta propuesta se han tenido en cuenta parámetros incidentes como la antropometría promedio de los residentes de la localidad, la autonomía del vehículo, el uso de un motor eléctrico como apoyo para recorrer largas distancias, los diferentes tipos de dirección existentes, una estructura resistente y fácil de manufacturar, priorizando un diseño ergonómico y cómodo para el usuario. Finalmente se procede con la selección de los componentes y los tipos de configuración deseados, posteriormente se procede con la creación de un prototipo que permita caracterizar la funcionabilidad del diseño.Item ESTUDIO AERODINAMICO DE TRES ALTERNATIVAS DE CARROCERIA PARA UN VEHICULO ELECTRICO UTILITARIO DE TRES RUEDAS MONOPLAZA(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-20) Gomez Coneo, Angelica Melissa; Nieto Gomez David Fernando; Quiroga Mendez Jabib Eduardo; Pinto Hernandez William; Martinez Manuel del Jesús; Sanchez Acevedo Heller GuillermoLa tesis tiene como objetivo principal simular carrocería de vehículo eléctrico. de utilitario de tres ruedas y un asiento, con el propósito de reducir el consumo de potencia debido a la resistencia al aire. Esto tiene como objetivo apoyar el compromiso de la UIS de promover y adaptar el uso de energías limpias para impulsar la movilidad sostenible y proteger el medio ambiente. En primer lugar, se busca simular la CE1 del vehículo eléctrico, que debe incluir tracción trasera, una distancia entre ejes de 1400 mm y cumplir con la velocidad máxima establecida por el código nacional de tránsito terrestre, Además, se busca analizar el rendimiento aerodinámico de tres diseños distintos para un vehículo utilitario de carga de tres ruedas. El objetivo es examinar la interacción entre el flujo de aire y la estructura del vehículo, con el fin de identificar posibles mejoras en la eficiencia aerodinámica y, en consecuencia, reducir el consumo de energía. Finalmente, se llevará a cabo un análisis aerodinámico utilizando el software de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) ANSYS. Este análisis permitirá obtener información detallada sobre el flujo de aire alrededor del vehículo y determinar las áreas de mayor resistencia aerodinámica. Con esta información, se buscará optimizar el diseño de la carroceria para maximizar el aprovechamiento de la potencia y buscará alcanzar una disminución sustancial en el consumo de energía. Debido a la resistencia al aire. En resumen, se presenta la simulación de la carrocería de vehículo eléctrico. utilitario de tres ruedas, con el objetivo de reducir el consumo de potencia debido a la resistencia al aire. Se plantean objetivos específicos que incluyen el diseño de la carroceria, la evaluación del comportamiento aerodinámico y el análisis detallado utilizando el software de CFD. El resultado final será un diseño optimizado que contribuya a la movilidad sostenible y al cuidado del medio ambiente.Item Predicción del crecimiento de un cultivo de Coffea arabica por medio de inteligencia artificial para la agricultura de precisión implementado en el dispositivo Farmbot(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-22) Sánchez Restrepo, Hernán David; González Estrada, Octavio Andrés; Hernández Salazar, Cristian Andrés; Fuentes Diaz, David Alfredo; Rios Diaz, Yennifer YulianaLa automatización es el futuro y el objetivo en todos los ámbitos de ingeniería, y los cultivos agrícolas no son ajenos al mismo. Por ello, desde tiempo atrás, se ha estado desarrollando la agricultura de precisión; uno de sus retos es la segmentación de imágenes, ya que para tener un monitoreo permanente es necesario la limpieza y clasificación de las imágenes proporcionadas por la sensórica que supervisa al cultivo. Esta investigación propone una metodología para la segmentación de la planta de coffea arabica. Las imágenes utilizadas provienen de un conjunto de datos creado en un proyecto anterior con la ayuda de un dispositivo Farmbot. Se desarrolló una red neuronal utilizando aprendizaje profundo con el modelo U2-Net. Se introdujo una base de datos de 5427 imágenes en la que la planta de café está rodeada de vegetación y maleza. Estos elementos se presentan como objetos destacados que dificultan la segmentación, ya que se interpretan como ruido al procesar las imágenes. Sin embargo, esta característica también fortalece la red neuronal, ya que desarrolla la capacidad de distinguir entre la vegetación común y la planta de coffea arabica. Los resultados de la segmentación muestran una precisión del 67%. Con los datos obtenidos por las imágenes segmentadas y las condiciones de su entorno, se realizó una predicción del crecimiento de las plantas, obteniendo una función del crecimiento muy similar a la real.Item Diseño y Construcción de un Prototipo a Escala de Laboratorio de un Sistema de Aire Acondicionado Agua-Aire(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-21) Amado Velandia, Alexon Sneider; Millan Barajas, Jose Alejandro; Fuentes Diaz, David Alfredo; Rueda Ordoñez, Yesid Javier; Amaris Castillo, Carlos FidelEl proyecto se enfoca en el diseño y construcción de un modelo educativo de aire acondicionado que utiliza celdas Peltier para generar frío. El enfriamiento se lleva a cabo utilizando un sistema de agua-aire, el cual es regulado por dos termostatos para un control preciso de la temperatura. El sistema aire-aire comprende una unidad de frío, un ducto de ventilación y otro de retorno, conectados a dos espacios que se desean acondicionar. Mientras que el sistema agua-aire incluye una unidad de enfriamiento, una bomba de agua y distribución de frío mediante tubos de agua hacia unidades encargadas de distribuir el frío a dos espacios a acondicionar. Para evaluar el rendimiento del sistema, se simulan cargas térmicas como bombillos incandescentes y filtración de aire. Se emplean cinco termohigrómetros para recopilar datos sobre la temperatura y la humedad en los diferentes espacios.Item Implementación Y Construcción De Un Viscosímetro Aplicado Al Estudio Del Comportamiento De La Viscosidad Cinemática De Aceites Lubricantes SAE (20W 50, 10W 40, 5W 40).(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-21) Coronel Villareal, Jesus Manuel; Muñoz España, Pamela Cristina; Borrás Pinilla, Carlos; Esteban Villegas, Helio Sneyder; Rueda Ordoñez, Yesid Javier; Florez Mera, Juan PabloLa integración de sistemas informáticos y electrónicos en el viscosímetro demuestra la importancia de la interdisciplinariedad en la ingeniería, donde el conocimiento en programación y electrónica complementa la ingeniería mecánica para desarrollar soluciones tecnológicas. Se llevó a cabo la implementación y construcción de un viscosímetro utilizando tecnología de impresión 3D, lo que permitió la fabricación de componentes personalizados de manera eficiente y económica. Este viscosímetro incorpora un sistema informático y electrónico basado en un código C++ para el control, se realizaron pruebas de confiabilidad utilizando tres tipos de aceites lubricantes comunes: SAE 20W 50, 10W 40 y 5W 40. Estos aceites lubricantes son utilizados en la industria automotriz y posen diferentes viscosidades a una temperatura de 40°C, lo que los convierte en candidatos ideales para evaluar la precisión y confiabilidad del viscosímetro. Los resultados de las pruebas revelaron que el viscosímetro diseñado presentaba una variación en los valores de viscosidad medida entre el 1% y el 5% en comparación con los valores obtenidos utilizando un equipo normalizado conforme a la norma ASTM D445. Esta variación en los resultados estuvo influenciada por el tipo específico de aceite lubricante utilizado, ya que cada uno de ellos tiene propiedades viscosas distintas que pueden afectar la medición.Item Diseño y construcción de un prototipo de plataforma móvil funcional para la adecuación de sistemas relacionados al cultivo de tomates en invernadero.(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-20) Avila Perez, Andrea Katherine; Jimenez Herrera, Jader Yesid; Fuentes Díaz David Alfredo; Ríos Díaz Yennifer Yuliana; Quiroga Mendez Jabid Eduardo; Jaimes Rolon Ricardo AlfonsoEl Presente trabajo de investigación se centra en el diseño y construcción de un prototipo de plataforma móvil funcional con distintas funciones de movilidad para la adecuación de sistemas relacionados al cultivo de tomates en invernadero. Este proyecto, surge como respuesta a la creciente importancia de la tecnología en los procesos de agricultura moderna en Colombia. La implementación de este prototipo tiene como objetivo principal mejorar la gestión de recursos, facilitar la monitorización del cultivo y automatizar tareas específicas, contribuyendo al progreso sostenible de la agricultura en entornos controlados. Este estudio no abarca solamente los aspectos entorno a la ingeniería mecánica y electrónica asociados a la movilidad de la plataforma, sino que también busca fomentar la integración de tecnologías avanzadas para la gestión inteligente de un sistema agrícola, en este caso un cultivo de tomates de invernadero. Este proyecto representa un paso significativo hacia la agricultura de precisión y sostenible, destacando la importancia de la innovación tecnológica en la optimización de los procesos agrícolas específicos.Item Optimización topológica de perfil NACA 0015 a través de los algoritmos de temple simulado, SKO (Soft Kill Option) y CAO (Computer Aided Optimization) para implementación en turbinas de eje vertical de uso residencial(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-20) Parada Marin, Jose Antonio; Martínez, Manuel del Jesús; Fuente Manrique, Omar Andres; Meneses Florez, Jorge Enrique; Quiroga Mendez, Jabid EduardoEn esta investigación, se empleó el perfil NACA0015 junto con tres algoritmos enfocados en la optimización. El primero es el algoritmo de recocido simulado, imita el enfriamiento lento de los metales. El segundo es el algoritmo CAO, el cual simula la expansión o refuerzo de zonas con concentradores de esfuerzo en árboles. Por último, el algoritmo SKO busca mejorar la distribución de cargas en estructuras ingenieriles mediante la modificación selectiva de propiedades mecánicas, imitando así el proceso de mineralización adaptativa observado en los huesos. Estos algoritmos se aplicaron en dos fases de optimización. En la primera fase, conocida como optimización de silueta, el propósito fue mejorar la relación promedio entre la fuerza de sustentación y el arrastre en un rango predefinido de ángulos de ataque. Para ello, se utilizó una conexión de PYTHON y XFOIL para implementar la parametrización de perfiles PARSEC. Esta técnica otorga mayor flexibilidad y control sobre la generación de nuevos perfiles mediante modificaciones geométricas, al combinarla con el algoritmo de recocido simulado, se logró una búsqueda eficaz dentro de un amplio dominio de nuevos perfiles. En la segunda fase, se llevó acabó una optimización topológica con APDL de ANSYS con el objetivo de reducir la masa e inercia en los alabes de las turbinas para conseguir un mejor arranque y operación. Los resultados arrojaron una mejora del 14% en el rendimiento aerodinámico del perfil original y una reducción del 31% del área total, una relación similar al optimizador topológico incorporado en el Workbench de ANSYS. Además, el esfuerzo de Von Mises que se obtuvo fue de 3.7 [MPa] con los algoritmos y con el optimizador de Ansys fue de 3.6 [MPa], valores cercanos e inferiores al permisible (49 [MPa]).Item Evaluación de Recubrimientos de Perovskita Mediante el Uso de Inteligencia Artificial Para Mejorar la Eficiencia de Celdas Solares(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-17) Sierra Villegas, Juan Diego; González Estrada, Octavio Andrés; Hernández Salazar, Cristian Andrés; Pinto Hernández, William; Pertuz Comas, Alberto DavidLas celdas solares de perovskita son de gran interés por sus propiedades fotoeléctricas. En este trabajo se entrenaron 5 diferentes modelos de aprendizaje automático (LSTM, bosques aleatorios, SVM, gradient boosting y XGBoost) en lenguaje Python con un conjunto de datos de entrada categóricos referentes a la fabricación de celdas de perovskitas, como lo son los materiales de las capas de transporte de huecos y de electrones, la perovskita fotovoltaica usada y su proceso de deposición, material contacto electrónico trasero, anti-solvente y solución precursora, para llevar a cabo tareas de regresión con la eficiencia de las celdas como variable objetivo . Luego de la evaluación de los modelos, se identificó el modelo de bosques aleatorios como el más apropiado entre los estudiados debido su capacidad de ajuste a los datos reales y su tiempo. Con este modelo se logró una caracterización satisfactoria de celdas solares de perovskita según su eficiencia de conversión energética teniendo datos de sus parámetros de fabricación, pero con resultados deficientes en la obtención de las mejores combinaciones de parámetros para maximizar dicha eficiencia. Se aconseja llevar a cabo nuevos estudios con diferentes enfoques para obtener modelos capaces de cumplir con esta tarea de forma eficaz.