Ingeniería Mecánica
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Item Caracterización del agente anti-emulsionante presente en los fluidos hidráulicos para el control de la vida útil de los mismos enfocado en la industria santandereana(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-27) Pinto Torres, Herber Duván; Acosta Noriega, Yonathan Arbey; Saldivia Saldivia, Francisco José; Duvanpinto-97@outlook.com; Cuervo Velasquez, Paula Andrea; Martinez, Manuel del JesúsEste estudio se enfoca en la caracterización de agentes anti-emulsionantes en fluidos hidráulicos, aplicando la norma ASTM D1401-21, para mejorar la eficiencia y durabilidad de los sistemas hidráulicos en la industria santandereana. El objetivo principal fue diseñar un prototipo semiautomatizado capaz de evaluar la separabilidad del agua en aceites hidráulicos, contribuyendo a un mantenimiento adecuado de estos fluidos en pequeñas y medianas empresas. La metodología empleada consistió en una revisión bibliográfica, el diseño en software CAD de un prototipo funcional y la realización de pruebas de separación agua-aceite. Se analizaron variables clave como la viscosidad y el contenido de agua, determinantes en la formación de emulsiones. Los resultados mostraron que los aditivos anti-emulsionantes mejoran la separación, reduciendo la formación de emulsiones estables y, por ende, los riesgos de desgaste y corrosión en los componentes hidráulicos. El prototipo desarrollado cumple con las especificaciones de la norma y proporciona una herramienta accesible para las empresas, permitiendo la evaluación precisa de la calidad de los fluidos. Se concluye que la implementación de tecnologías como el prototipo propuesto puede optimizar los procesos de mantenimiento, prolongar la vida útil de los sistemas hidráulicos y reducir costos operativos en la industria.Item Evaluación de alternativas energéticas sostenibles por medio del aprovechamiento del tallo de la palma aceitera en procesos de gasificación y pirólisis(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-28) Martinez Muñoz, Maria Camila; Vides Quintero, Jorge Andrés; Rueda Ordóñez, Yesid Javier; Nieto Rangel, Pablo Antonio; Flórez Mera, Juan Pablo; Silva Ortiz, Pablo AndresLa palma aceitera (Elaeis guineensis) es uno de los principales cultivos en Colombia, posicionando al país como el cuarto productor mundial de aceite de palma y el primero en Latinoamérica. Su etapa productiva tiene una duración aproximada de 30 años y finaliza debido a las limitaciones impuestas por su altura. Una vez que la palma supera los 20 metros, debe ser cortada y retirada, ya que la maquinaria disponible no puede operar a esa distancia. Este proceso genera aproximadamente 240 kg de residuos agroindustriales por tonelada cosechada, siendo el tallo gran parte de estos desechos. Ante esta abundante oferta de materia prima, su tratamiento para la producción de biocarbón se presenta como una alternativa viable. Este estudio se centra en la valoración del biocarbón producido mediante pirólisis lenta y gasificación, comparando su composición, densidad energética y cantidad. Para alcanzar los objetivos propuestos, se realizó inicialmente una caracterización fisicoquímica de la biomasa. Posteriormente, se llevaron a cabo los procesos de pirólisis lenta y gasificación, priorizando el análisis de los productos sólidos generados. Los rendimientos obtenidos fueron similares, con valores de 49,92 % para gasificación y 50,27 % para pirólisis lenta. Sin embargo, un análisis detallado de la composición mediante análisis próximo y elemental, así como la evaluación de la densidad energética, reveló diferencias significativas entre los biocarbones. El biocarbón generado por gasificación presentó un mayor valor energético, posicionándose como la alternativa más viable desde el punto de vista energético. No obstante, este valor no es homogéneo en toda la fracción sólida. En contraste, el biocarbón producido mediante pirólisis lenta mostró una composición uniforme en toda la fracción sólida, lo que lo convierte en una opción más adecuada en términos de cantidad y eficiencia para la producción de biocarbón.Item Metodología para la adecuación del espacio de almacenamiento de lubricantes en plantas procesadoras de alimentos y bebidas manteniendo el proceso de lubricación de clase mundial(Universidad Industrial de Santander, 2025-03-03) Pico Vargas, Andrés Eduardo; Villegas Bermúdez, Diego Fernando; Cuervo Velázquez, Paula Andrea; Borras Pinilla, CarlosEsta investigación se enfoca en la optimización del diseño y adaptación de espacios de almacenamiento de lubricantes en las instalaciones de las plantas procesadoras de alimentos y bebidas, con una prioridad en la seguridad, eficiencia y cumplimiento normativo en la lubricación de maquinaria. Mediante la utilización de métodos cualitativos, se han identificado condiciones críticas para el almacenamiento seguro de lubricantes, destacando la selección precisa de lubricantes como un factor clave para extender la vida útil de la maquinaria y reducir los gastos de mantenimiento. La elección informada de lubricantes, considerando tipos específicos para diversos contextos en la industria alimentaria, emerge como un elemento esencial. El diseño inteligente de los espacios de almacenamiento, que incorpora factores ambientales y buenas prácticas de diseño, asegura la seguridad y eficiencia en el almacenaje. Se han examinado los lubricantes permitidos en la industria alimentaria, como los tipos H1, H2 y 3H, evaluando su alineación con regulaciones y estándares. En síntesis, este estudio propone un enfoque integral para el diseño de espacios de almacenamiento de lubricantes, abordando desde condiciones específicas hasta la selección precisa de lubricantes, siempre en concordancia con las regulaciones vigentes.Item Desarrollo de un CAPP para la fabricación de válvulas de compuerta en la empresa industrias IMR(Universidad Industrial de Santander, 2025-03-02) Orozco Reyes Edwin Yecid; Palencia Mora, Brayan Eliecer; Gonzalez Jaimes Isnardo; Perez Ruiz Jose David; Diaz Guerrero Pedro JoseEl presente proyecto se desarrolla un software CAPP (Computer Aided Process Planning) para optimizar la manufactura de válvulas de compuerta de 4 y 6 pulgadas en la empresa INDUSTRIAS IMR. Su implementación busca mejorar la planificación de procesos, haciéndolos más eficientes, confiables y centralizando toda la información crítica, lo que evitara la perdida de información. El proyecto también busca fomentar la cultura de mejora continua, permitiendo ajustes en la fabricación de los productos. El desarrollo del proyecto inicia con em modelado CAD y la elaboración de planos de las válvulas, seguidos de la creación de las hojas de ruta y guía de ensamble. Seguido de esto se crea una base de datos con toda la información acerca de las maquinas, herramientas y procesos de fabricación esenciales para el software CAPP de recuperación, el cual desarrollara con ayuda de Visual Studio. El proyecto se finaliza con una análisis económico para evaluar la viabilidad del proyecto. Con esta iniciativa se espera modernizar la industria manufacturera mediante una herramienta que facilite la adopción a condiciones específicas de fabricación y creación de nuevas hojas de ruta. La finalidad de dicho software es la estandarización y optimización recursos de los procesos de fabricación permitiendo fabricar productos en un menor tiempo minimizando recursos.Item Diseño de un electrolizador alcalino para la generación de hidrógeno(Universidad Industrial de Santander, 2024-02-15) Tavera Aguilar, Maycol Andrey; Bogoya Rodriguez, Juan José; Ordoñez Rueda, Yesid Javier; Chacon Velasco, Jorge Luis; Florez Mera, Juan PabloEl hidrógeno, por sus propiedades como vector energético, destaca por su capacidad de disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero y su potencial aplicación en sectores como el transporte, la industria química y la generación de energía. Este trabajo se centra en el diseño, construcción y caracterización de un prototipo experimental de electrolizador alcalino capaz de producir entre 0,5 y 1 litro de hidrógeno por minuto. La metodología implementada determinó la selección de materiales resistentes a la corrosión, como acero inoxidable para los electrodos y acrílico para la estructura, además del uso de hidróxido de potasio (KOH) como electrolito. Se realizaron pruebas experimentales bajo condiciones controladas, variando la concentración del electrolito (15% y 25%) y evaluando configuraciones de 3 y 5 celdas. Estas pruebas permitieron medir el caudal de hidrógeno producido, la eficiencia energética del sistema y su estabilidad operativa, tomando en cuenta factores como la corriente, el voltaje y la temperatura. Los resultados indicaron que una concentración de electrolito del 25% ofrece mayor eficiencia energética y un mayor caudal de producción en comparación con la del 15%, debido a su mayor conductividad iónica. Por otro lado, el sistema de 5 celdas mostró un incremento significativo en la producción de hidrógeno respecto al de 3 celdas, aunque esto implicó un mayor consumo energético por el incremento del voltaje requerido. Asimismo, se evidencia una relación lineal entre la corriente aplicada y el caudal producido, con una ligera disminución de la eficiencia del sistema al aumentar la corriente debido al sobrecalentamiento del electrolito y las pérdidas energéticas. En conclusión, el prototipo diseñado demuestra ser una alternativa viable para la producción experimental de hidrógeno verde, destacándose como una solución accesible para futuras aplicaciones en el ámbito industrial y energético. Este proyecto no solo aporta al conocimiento técnico en el área de electrólisis alcalina, sino que también promueve el desarrollo de tecnologías que facilitan la transición hacia un modelo energético más sostenible, alineado con los objetivos globales de reducción de emisiones contaminantes.Item Diseño de un equipo de remolque con acople tiro de arrastre y una capacidad de 12 toneladas, adaptable a un camión Peterbilt 330 para la empresa All Machines S.A.S.(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-28) Mancipe Tibambre, José Santiago; Naranjo Diaz, Arvey Ricardo; Diaz Palencia, Fabian Horacio; Duran Sarmiento, Miguel Arlenzo; González Estrada, Octavio Andrés; Gonzalez Jaimes, IsnardoEl presente proyecto presenta el diseño conceptual de un equipo de remolque con capacidad de 12 toneladas, destinado al transporte de maquinaria pesada variada para la empresa All Machines. Su implementación busca reducir su dependencia de servicios externos de transporte, reduciendo los tiempos de respuesta y costos asociados a este tipo de contratación. Para ello, inicialmente se llevó a cabo un análisis de los parámetros técnicos y normativos relacionados con el diseño del remolque, considerando tanto los requisitos legales necesarios para su matrícula y libre circulación, como los criterios técnicos relevantes.Con la identificación de los parámetros relevantes y el análisis de alternativas relacionadas con la configuración de ejes, tipos de suspensión y otros aspectos técnicos clave, se procedió a la elaboración del diseño detallado del remolque. Este proceso se fundamentó en la definición de diversas configuraciones de carga, seleccionando aquella que generara los mayores esfuerzos sobre la estructura, esto con el fin de analizar el equipo bajo condiciones no ideales, respondiendo a la naturaleza de los terrenos y cargas. A partir de esta configuración crítica, se realizaron los cálculos estructurales estáticos y dinámicos (fatiga), considerando los distintos escenarios de carga y condiciones operativas. Los resultados obtenidos fueron validados mediante simulaciones computacionales, permitiendo asi la rectificación del diseño. Finalmente, dado que la empresa sería la encargada de la construcción del equipo, se llevó a cabo un análisis técnico-económico, con el fin de verificar no solo la viabilidad del proyecto, sino también de comparar la competitividad del diseño con equipos similares del sector.Item Análisis de la relación de los parámetros de dureza y resistencia al desgaste por el ensayo vickers y PIN-ON-DISK de un acero Inoxidable A 316-L soldado por los procesos de SMAW, GMAW y FCAW(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-26) Pérez Velasco, Fabio Andrés; Suárez Silva, Didier Hernando; Pertuz Comas, Alberto David; Villegas Bermudez, Diego Fernando; Pinto Hernandez, WilliamEn este proyecto de grado se estudia la relación entre la dureza y la resistencia al desgaste de un acero inoxidable AISI 316L, soldado mediante los procesos SMAW, GMAW y FCAW. Se usaron ensayos de dureza Vickers (ASTM E384) y de desgaste por deslizamiento (PIN-ON-DISK, ASTM G-99). Las probetas, obtenidas del proyecto de doctorado titulado “Modelo matemático para selección de proceso de soldadura por arco eléctrico basado en características estáticas y dinámicas”, se prepararon por corte a chorro de agua para preservar la zona soldada. Las pruebas de desgaste se realizaron a una carga de 5N a distancias de 150, 200, 250 y 300 m, determinando el volumen desgastado mediante el cambio de peso según la norma ASTM G-99. El análisis estadístico incluyó métodos como Pearson (Restrepo & González. 2007), Spearman (Restrepo & González. 2007), Kendall Tau (Kendall, 1955), Bootstrap (Ledesma, 2008) y ajustes exponenciales (Pinilla & Gil, 2014) y potenciales (Pinilla & Gil, 2014). En los resultados se evidencio una correlación inversa significativa entre dureza y desgaste, destacando FCAW como el proceso con mayor dureza y menor desgaste, seguido de GMAW y SMAW y por último el metal base. El análisis estadístico por ajuste potencial mostro la relación más clara, mientras que los ajustes exponenciales no se evidencio tendencias relevantes. Este comportamiento se relaciona con la influencia de la microestructura en la resistencia al desgaste. Los hallazgos ofrecen un aporte práctico para optimizar procesos de soldadura en aplicaciones industriales, ampliando el conocimiento técnico sobre aceros inoxidables soldados y su desempeño bajo desgaste.Item Estudio del consumo de combustible y las emisiones de vehículos del parque automotor del área metropolitana de Bucaramanga(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-24) Ortiz Toro, Jhon Alexander; Chacon Velasco, Jorge Luis; Rueda Ordoñez, Yesid Javier; Florez Mera, Juan PabloEste proyecto de grado se centra en el análisis del uso de combustible y las emisiones de los vehículos a gasolina en el parque automotor de la zona metropolitana de Bucaramanga. El propósito fundamental es analizar el efecto ambiental que producen estos automóviles, examinando la cantidad de contaminantes que se liberan, como el dióxido de carbono (CO₂), los óxidos de nitrógeno (NOx) y las partículas finas (PM), los cuales influyen en la calidad del aire en la zona. Para esto, se reunió información acerca de las especificaciones de los automóviles, como su clase de motor, y hábitos de uso, además de datos de consumo de combustible y emisiones. Asimismo, se analizaron las tendencias en el uso de gasolina según aspectos como la eficiencia energética de los automóviles y el patrón del tráfico. Los hallazgos facilitan la identificación de las principales causas de contaminación por vehículos y sugieren estrategias para reducir su efecto, como la adopción de tecnologías más eficaces, la incentivación de vehículos eléctricos y la creación de políticas públicas enfocadas en mejorar la movilidad urbana y disminuir las emisiones. Este análisis aporta a la comprensión de la conexión entre el parque vehicular y la calidad del aire en Bucaramanga, ofreciendo una base para la toma de decisiones que favorezcan un entorno más sostenible.Item Desarrollo de un sistema de localización de inventario en un almacén a escala, utilizando la estrategia de agrupamiento de un enjambre de robots(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-25) Montañez Cuellar, Ana Valentina; Ríos Díaz, Yennifer Yuliana; Sanchez Acevedo, Heller Guillermo; Borras Pinilla, CarlosEl presente proyecto desarrolla un sistema para la localización de inventarios en un entorno controlado mediante robótica de enjambre, inspirado en el algoritmo Beeclust. Se caracterizó un área de trabajo configurada como un laberinto, con una fuente de luz como estímulo principal y robots Formula AllCode. Este entorno permitió implementar un algoritmo de agrupamiento adaptado para coordinar robots en escenarios experimentales. El algoritmo fue validado en pruebas controladas que analizaron variables como intensidad lumínica, posición y tamaño de la fuente de luz, así como tamaño del área de trabajo. Los resultados mostraron que las fuentes más grandes generaron tiempos de agrupamiento más rápidos, pero con agrupaciones dispersas, mientras que las fuentes más pequeñas favorecieron agrupaciones más compactas, aunque con tiempos más prolongados. En cuanto al tamaño del área, configuraciones del 50 % presentaron tiempos promedio de 47.87 segundos con menor variabilidad, mientras que áreas muy grandes o pequeñas introdujeron más dispersión. La detección de robots alcanzó una precisión del 96.67 %, demostrando una alta confiabilidad en la colaboración entre ellos, aunque con oportunidades de mejora en la detección de obstáculos. El prototipo inicial fue validado con dos robots y demostró escalabilidad para enjambres mayores. Este sistema ofrece un enfoque basado en inteligencia de enjambre que representa un punto de partida prometedor para la localización de inventarios en entornos logísticos controlados, con posibilidades de integración de tecnologías complementarias y adaptaciones para aplicaciones más complejasItem ANÁLISIS CFD DE UN CONVERTIDOR UNDIMOTRIZ DE BOYA OSCILANTE PARA LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA APARTIR DE LAS OLAS EN LA BAHÍA SOLANO(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-22) Buitrago Suarez, Emerson Fabian; Carreño Santiago, Andres Fernando; Jaramillo Ibarra, Julian Ernesto; Florez Mera, Juan Pablo; Amaris Castilla, Carlos Fidel; Rueda Ordoñez, Yesid Javier; Chacon Velazco, Jorge LuisColombia enfrenta una creciente necesidad de fuentes de energía renovable, especialmente en las zonas no interconectadas del Pacífico, como la Bahía Solano. Con el aumento de las tarifas de energía y la falta de soluciones adecuadas para estas regiones, se ha propuesto el aprovechamiento de la energía undimotriz, que utiliza el movimiento de las olas para generar electricidad. Este proyecto tiene como objetivo evaluar el rendimiento de un convertidor undimotriz tipo boya oscilante mediante simulaciones CFD en ANSYS Fluent, explorando cómo interactúa con las olas para optimizar su diseño y maximizar su eficiencia energética. Las simulaciones mostraron que el dispositivo puede alcanzar una potencia máxima de 8 kW y un promedio de 3,9 kW, con una eficiencia teórica del 60,5\%. Además, se realizaron ajustes en la geometría del dispositivo para reducir la vorticidad, lo que mejoró la potencia promedio a 4 kW y la eficiencia a 62\%. El análisis comparativo con datos experimentales confirmó que el modelo CFD es efectivo para predecir el comportamiento del WEC. Se concluye que la energía undimotriz es una opción viable para la Bahía Solano, y se sugiere realizar estudios adicionales para optimizar el diseño y enfrentar posibles desafíos en su implementaciónItem Influencia de los parámetros en las propiedades mecánicas de juntas soldadas de aluminio A6061 por soldadura por fricción agitación(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-21) Martinez Portilla, Juan Felipe; Osorio Plata, Danilo Ramcess Alexander; Bohorquez Becerra, Oscar Rodolfo; Cristancho Perilla, Robin Alexis; Gonzalez Estrada, Octavio Andres; Villegas Bermudez, Diego FernandoEste trabajo de investigación analizó la influencia de los parámetros de soldadura por fricción-agitación FSW sobre las propiedades mecánicas de juntas soldadas de aluminio A6061 de 6 mm de espesor. Se evaluó cómo la velocidad de rotación, la velocidad de avance y la geometría de la herramienta afectan la resistencia a la tracción y la dureza de las juntas soldadas utilizando un diseño factorial de dos factores con tres niveles. Los parámetros fueron seleccionados con base en la literatura existente, adaptados a una fresadora vertical y al material a soldar. Los ensayos de tracción y dureza Vickers se realizaron según las normas ASTM E8/E8M y AST E384, respectivamente. Los resultados experimentales indicaron una disminución de las propiedades mecánicas con respecto al material base, especialmente en la zona central de la soldadura, mientras que las variaciones en la dureza se relacionan directamente con la distribución de calor en la zona de agitación (NZ) y la zona afectada por calor (HAZ). Se establecieron correlaciones matemáticas entre los parámetros de soldadura y las propiedades mecánicas obtenidas. El análisis de varianza (ANOVA) reveló que la velocidad de rotación junto con la velocidad de avance y la interacción de los parámetros tienen un efecto significativo en el esfuerzo último, mientras que el esfuerzo de fluencia y el módulo de elasticidad no mostraron significancia estadística.Item Diseño de un sistema de secado de semillas de cacao utilizando gases de la combustión del SYNGAS producto de la gasificación de la cacota de cacao(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-21) Acevedo Pabón, Jhoan Sebastián; Castellanos Parada, Camilo Alejandro; Rueda Ordoñez, Yesid Javier; johan5678@outlook.com; Fuentes Díaz, David Alfredo; Amarís Castilla, Carlos FidelEl departamento de Santander es una de las principales zonas cacaoteras de Colombia, con un aporte de aproximadamente del 40% de la producción nacional. Esta región presenta una considerable cifra de fincas que se dedican al sembrado de cacao, cuya actividad es una de las principales fuentes económicas del departamento. Los medianos cacaoteros comúnmente realizan el secado de manera natural; esta técnica, presenta tiempo de secado entre 5 a 7 días, pero con la problemática de exponerse a lluvias y contaminación de particulados y/o insectos. Además, cuando obtienen una amplia cosecha, los lotes de secado se tienen que distribuir en diferentes intervalos de tiempo y ocupar un área de secado considerable. Con el propósito de tecnificar y mejorar las formas de secado para las semillas de cacao en las fincas del departamento de Santander, se diseñan los componentes de un sistema unificado de secado que aprovecha el gas de síntesis producido a partir de la cacota de cacao como combustible para el acondicionamiento del aire en una cámara de secado con capacidad de 200 kg por lote a un tiempo estimado de 33,9 horas. Además, se realiza un análisis tecno económico para conocer la viabilidad del proyecto.Item Diseño y Construcción del Sistema de Refrigeración de la Caja 3 de Tren Morgan en el Área de Laminación para la Empresa de Acerías Paz Del Rio S.A(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-18) Alfonso Pinto Jhon Carlos; Martinez Manuel de Jesus; Amaris Castilla Carlos Fidel; Silva Ortiz Pablo AndresLos sistemas de refrigeración eficientes son sistemas que permiten prolongar la vida útil de cilindros laminadores, el cual debido a una deficiente refrigeración presentan grietas térmicas, desgaste de canal y fractura de los cilindros. La problemática en Acerías Paz del Rio S.A. es fractura de los cilindros laminadores que por falta de implementación de estándares técnicos; se han generado entre el 2022 y 2024 paradas en la producción por alrededor de 62 horas, el cual genera pérdidas económicas de 2’466.000.000 de pesos. En base a estándares técnicos de fabricantes de cilindros laminadores y proyectos implementados en diferentes partes del mundo. En Acerías Paz del Rio S.A. se implementó una mejora del sistema de refrigeración, teniendo en cuenta las características de diseño como: temperatura, presión, calidad del agua, geometría, ángulo de cobertura, ángulo de chorro, la dirección de las boquillas en la canal y caudal. Los resultados de la construcción de varios prototipos dan relevancia al trayecto del prototipo que cumple con optimización y eficiencia al momento de la implementar; del cual se desea obtener una tasa de retorno en los desgastes de los cilindros por los mm/ton rectificados del 4%, al igual un aumento en la productividad de los cilindros y la disminución de la calamina incrustadas en la superficie de la canal sobre inspecciones visuales.Item Análisis de integridad mecánica a una línea transportadora de gas mediante inspección basada en riesgo (RBI) en base a las normas API 580 Y API 581(Universidad Industrial de Santander, 2025-01-30) González Donado, Natalia; Ovalle Vega, Ronaldo; Pinto Hernzández, William; Cuervo Velasquez, Paula Andrea; Pertuz Comas, Alberto DavidEl enfoque RBI permite priorizar las inspecciones y actividades de mantenimiento en las áreas de mayor riesgo, optimizando así el uso de los recursos disponibles y asegurando que las intervenciones se realicen donde más se necesitan. Esto es especialmente importante en las infraestructuras de transporte de gas, donde las fallas pueden tener consecuencias graves tanto para la seguridad de las personas como para el medio ambiente. Las normas API 580 y API 581 proporcionan un marco normativo riguroso para la realización de este tipo de análisis, asegurando que los procedimientos y metodologías aplicados sean coherentes con los estándares internacionales reconocidos. Estas normas establecen las directrices para la evaluación de riesgos, definiendo los criterios y métodos para la identificación, análisis y gestión de los mismos. El proyecto tiene como objetivo principal garantizar la seguridad y continuidad operativa de una infraestructura crítica en la industria del gas. Este análisis se enfoca en evaluar el estado estructural de una línea transportadora de gas, identificando y gestionando los riesgos asociados a su operación mediante la metodología de Inspección Basada en Riesgo (RBI). A lo largo del proyecto, se llevará a cabo una evaluación detallada de las condiciones operativas y estructurales de la línea de gas, considerando factores como la corrosión, la fatiga del material, las condiciones ambientales y operativas, y los registros históricos de mantenimiento e inspección. A partir de esta evaluación, se determinará la probabilidad de falla según los mecanismos de daño y las amenazas establecida, se definirán las áreas de alta consecuencias y los radios de afectación al momento que se presente un evento por pérdida de contención, finalmente se calculará el riesgo mediante un software basado en las normas vigentes API 580 y API 581 para establecer un plan de acción y actividades de mitigación que permitan asegurar la integridad mecánica, priorizando los segmentos más críticos del gasoducto. El resultado esperado del proyecto no es solo cumpla con las normativas vigentes, sino que también mejore la eficiencia operativa y la seguridad de la línea de gas. Además, se espera que se contribuya a la sostenibilidad a largo plazo de la infraestructura, reduciendo el riesgo de fallas no planificadas y asegurando un suministro de gas confiable y seguro para los usuarios.Item Diseño y construcción de un prototipo para la producción de abono orgánico(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-15) Pineda Mejía, Niny Johana; Pineda Mejía, Fabián Darío; González Jaimes, Isnardo; Martínez Palmeth, Luis Humberto; Jaimes Rolón, Ricardo AlfonsoDescripción: La caficultura genera una gran cantidad de residuos, ya que solo se utiliza alrededor del 7 % del fruto del café para la preparación de la bebida. El resto se convierte en desechos que impactan negativamente el medio ambiente. En este proyecto se diseñó y construyo una máquina que transforma estos residuos en abono orgánico, este abono contiene nutrientes esenciales, lo que lo hace adecuado para ser reutilizado en los cultivos de café. De este modo, se reduce la dependencia de fertilizantes químicos, se mejora la sostenibilidad del cultivo y se minimiza el impacto ambiental de la producción de café.Item Caracterización de las propiedades mecánicas según la Norma ASTM F451 del cemento óseo de baja viscosidad mezclado con diferentes dosis y tipos de antibióticos(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-12) Medina García, Iván Santiago; González Estrada, Octavio Andrés; Sánchez Acevedo, Heller Guillermo; Pinto Hernández, WilliamEste estudio se enfocó en la caracterización de las propiedades mecánicas del cemento óseo de baja viscosidad mezclado con diferentes dosis de antibióticos, evaluando su resistencia a la compresión y el impacto de la inclusión de vancomicina (polvo) y gentamicina (líquida). Se realizaron pruebas de compresión siguiendo la norma ASTM F451 para determinar cómo las concentraciones de antibióticos afectan la integridad estructural del cemento óseo. Los resultados mostraron que la adición de antibióticos, en general, reduce la resistencia a la compresión, siendo más notable con gentamicina a concentraciones más altas (6,25 ampollas), con una resistencia promedio de 33,50 MPa. En cambio, el cemento sin antibióticos mostró la mayor resistencia (92,24 MPa), mientras que la vancomicina en dosis bajas (2 gramos) presentó un comportamiento cercano al del cemento sin antibióticos (85,46 MPa). El análisis de varianza (ANOVA) reveló diferencias significativas entre las mezclas, destacando que las mayores concentraciones de antibióticos, especialmente gentamicina, afectaron de manera más notable las propiedades mecánicas. A partir de estos hallazgos, se concluyó que la vancomicina en dosis moderadas podría ser una mejor opción para preservar la resistencia del cemento óseo, mientras que la gentamicina debería utilizarse con precaución debido a su impacto negativo en la resistencia. Este estudio proporciona recomendaciones para la optimización de dosis de antibióticos en la práctica clínica ortopédica y destaca la importancia de estudios futuros que evalúen nuevas formulaciones y técnicas de mezcla para mejorar la homogeneidad y rendimiento del cemento óseo.Item SOFTWARE PARA EL CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS INTERNAS EN UN RECINTO CERRADO(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-15) Nevado Mora Carlos Eduardo; Daza Uribe Juan Esteban; Fuentes Díaz David Alfredo; Rueda Ordoñez Yesid Javier; Amaris Castilla Carlos FidelTÍTULO: SOFTWARE PARA EL CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS INTERNAS EN UN RECINTO CERRADO AUTORES: CARLOS EDUARDO NEVADO MORA, JUAN ESTEBAN DAZA URIBE** PALABRAS CLAVE: Programación, software, Cargas térmicas internas, Aire acondicionado, diseño. DESCRIPCIÓN: En el ámbito estudiantil del área de ingeniería mecánica, a menudo es necesario realizar cálculos que, aunque no sean muy complicados, pueden ser extensos. Esto puede llevar a cometer errores en el resultado final o a invertir mucho tiempo en su realización. En el diseño de sistemas de aire acondicionado o climatización, es fundamental determinar el calor total a extraer de un recinto o lugar para alcanzar una temperatura deseada. Este cálculo se divide en cargas térmicas internas y externas. Nos enfocaremos en las cargas internas, que incluyen factores como el número de personas presentes, la cantidad de equipos electrónicos en uso, las infiltraciones de aire, la iluminación y las aplicaciones específicas. Para facilitar este proceso, sin perder de vista el entendimiento del porqué y cómo se llegan a los resultados, proponemos la programación de estas operaciones en un software que identifique y utilice datos correspondientes a las características dadas. Las tablas parametrizadas con valores promedio, respaldadas por la norma ASHRAE (Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado), permiten obtener aproximaciones estacionarias de los resultados, ya que, en la práctica, dichos valores varían con el tiempo. Este proyecto está orientado hacia un enfoque académico más que comercial, permitiendo a los estudiantes y profesores de la Universidad Industrial de Santander optimizar el tiempo dedicado a sus clases. La implementación de este software no solo reducirá el margen de error en los cálculos, sino que también liberará tiempo valioso para el análisis y la comprensión de los principios detrás de los sistemas de climatización. Al utilizar herramientas tecnológicas avanzadas, buscamos mejorar la eficiencia y precisión en el aprendizaje y la aplicación de conceptos de ingeniería mecánica, contribuyendo así al desarrollo académico de la institución.Item Caracterización por fatiga alternante de un acero SAE 5160H sometido a granallado bajo tensión(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-13) Colmenares Diaz, Julian David; BOHORQUEZ BECERRA, OSCAR RODOLFO; PERTUZ COMAS, ALBERTO DAVID; GONZALEZ ESTRADA, OCTAVIO ANDRESEl acero SAE 5160H, principalmente usado en la fabricación de resortes, posee ventajas ligadas a su composición tales como alta resistencia a la fatiga y resistencia al desgaste, así como particularmente una gran capacidad de ser tratado superficialmente. La industria exige mejoras constantes en los distintos procesos que existen, así como en los materiales usados, y en busca de mejorar las capacidades iniciales de este acero se propuso una caracterización del SAE 5160H bajo el tratamiento superficial de granallado bajo tensión. El estudio evaluó la microdureza del material mediante ensayos Vickers, siguiendo las normas ASTM E3 y ASTM E384. Estos ensayos permitieron comparar la microdureza en las zonas tratadas por el granallado y las que no lo estaban, confirmando la influencia del proceso en esta propiedad mecánica. Además, se reveló la microestructura martensítica del acero, derivada de austenita, debido al tratamiento de temple y revenido, permitiendo visualizar una estructura fina y acicular, con precipitados de carburos, mejora a temple la dureza del material, luego con el revenido, mejora la ductilidad y reduce la fragilidad. El proceso de granallado bajo tensión hizo disminuir la resistencia a la fatiga. Finalmente, los ensayos de fatiga alternante y fractografía mostraron que las fallas inician en la superficie sometida a los esfuerzos, y bajo cargas mayores, la zona plástica aumenta mientras que la zona de clivaje disminuye.Item Diseño estructural de bicicleta eléctrica plegable(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-13) Gordillo Osorio, Nicolás Alejandro; Riaño Jimenez, Luis Antonio; Chacón Velazco, Jorge Luis; Jaimes Rolón, Ricardo Alfonso; Pinto Hernandez, William; Martinez Palmeth, Luis HumbertoEste proyecto tiene como objetivo el diseño de una bicicleta eléctrica plegable, cumpliendo con los requisitos establecidos por la Resolución 160 de 2017 del Ministerio de Transporte para bicicletas de pedaleo asistido, con el fin de proporcionar una solución de movilidad sostenible y práctica. El proyecto se dividió en tres fases. La primera fase fue la de diseño, donde se investigaron y analizaron los distintos parámetros para poder crear tres alternativas de diseño y seleccionar la más adecuada. La segunda fase se centró en la validación del diseño, utilizando el software SolidWorks, se creó un modelo 3D y se realizaron simulaciones por elementos finitos (FEA) para validar la resistencia y estabilidad de la estructura bajo diferentes condiciones de carga y esfuerzo. Estas simulaciones confirmaron que el diseño era viable y que el material escogido, la madera, podía soportar las tensiones del uso diario en un entorno urbano. Finalmente, en la tercera fase, se procedió al prototipado. Se construyó un prototipo funcional de la bicicleta, lo que permitió realizar pruebas en condiciones reales. Se evaluó su maniobrabilidad, estabilidad y efectividad del sistema de asistencia eléctrica. Los resultados mostraron que la bicicleta cumplía con los objetivos planteados y era una solución eficiente para la movilidad urbana.Item Análisis integral de una cuba para el proceso de galvanizado por inmersión en caliente(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-02) Montaño Del Prado, Mario Andres; Torres Pinzón, Luis Daniel; Rueda Ordoñez, Yesid Javier; Fuentes Diaz, David Alfredo; Florez Mera, Juan PabloEl presente proyecto se enfoca en el diseño, análisis estructural y evaluación económica de una cuba utilizada en el proceso de galvanizado por inmersión en caliente. El objetivo principal es garantizar que la cuba cumpla con los requisitos de seguridad, eficiencia térmica y viabilidad económica, optimizando el proceso de recubrimiento de piezas metálicas con zinc para protegerlas de la corrosión. Se realizaron simulaciones mecánicas y térmicas utilizando el software ANSYS para evaluar el comportamiento de la cuba bajo condiciones reales de operación. En el análisis estructural, se determinó que el diseño propuesto garantiza la integridad de la cuba ante las tensiones térmicas y mecánicas generadas por la inmersión en zinc fundido, así como ante la presión ejercida sobre las paredes. Las simulaciones revelaron que el factor de seguridad es superior a 1.2, esto asegura la resistencia de la cuba frente a las cargas esperadas. Con relación al análisis térmico, se evaluó la eficiencia de las capas que componen las paredes de la cuba, utilizando materiales como acero, concreto, ladrillo y fibra de vidrio. Los resultados demostraron que el aislamiento térmico reduce significativamente las pérdidas de calor, permitiendo mantener la temperatura adecuada del zinc y mejorando la eficiencia energética del proceso. Adicionalmente, se llevó a cabo un análisis de costos que incluyó tanto los gastos directos (materiales y construcción) como los indirectos (consumo de energía, agua y mantenimiento). Los resultados indican que el diseño propuesto es económicamente viable, dado que los costos operativos se reducen considerablemente mediante el uso de materiales eficientes y el diseño optimizado de la cuba.