Ingeniería Mecánica
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
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.Item Integración de las herramientas Python, ANSYS y Google Colab para el desarollo de objetos de aprendizaje para el curso de Análisis por Elementos Finitos.(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-12) Rodriguez Sanchez, Juan David; Garcés Martinez, Iván Jesús; González Estrada, Octavio Andres; Chacon Velasco, Jorge Luis; Del Jesús Martinez, ManuelLa ingeniería mecánica está en constante evolución, al igual que las herramientas utilizadas para analizar fenómenos físico-mecánicos. En el ámbito del Diseño, ANSYS se destaca como un software robusto para el análisis por elementos finitos (FEA), ampliamente empleado en entornos académicos y profesionales. No obstante, su curva de aprendizaje puede ser un desafío considerable para los estudiantes, por lo que resulta crucial desarrollar recursos educativos que faciliten su comprensión. Recientemente, lenguajes de programación como Python han emergido como un complemento valioso en ingeniería, gracias a sus numerosas bibliotecas especializadas. En particular, su integración con ANSYS mediante la librería PYMAPDL ofrece una oportunidad para simplificar el aprendizaje del software. Este estudio investiga el uso de Python y Google Colab para crear objetos de aprendizaje que introduzcan a los estudiantes en el uso de ANSYS. Se abordan cuatro problemas de ingeniería mecánica como estudios de caso a través de una aplicación web, que ilustra y parametriza cada problema. Los estudiantes evaluan esta implementación para comprobar su efectividad en mejorar la curva de aprendizaje y la experiencia en el curso de Elementos Finitos.Item Metodología para el control de la gestión de inventarios en empresas, basados en la estrategia ABC y el método Montecarlo(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-12) Murcia Zambrano, Daniel Eduardo; Castellanos Hernandez, Johan Duvan; Pinto Hernandez, William; Pertuz Comas, Alberto David; Cuervo Velasquez, Paula AndreaEn este trabajo se presenta una metodología integrada para la optimización de la gestión de inventarios combinando la estrategia ABC y el método de simulación Monte Carlo (ABC+MC). El objetivo principal es formular una metodología para clasificar los productos del inventario por importancia y proyectar su comportamiento futuro bajo incertidumbre. Para esto se utilizaron técnicas de categorización basadas en el principio de Pareto tomando en consideración criterios tales como cantidades vendidas, nivel de rotación y costo para identificar los productos más importantes para la empresa. A través del modelo ARMA para el análisis de series temporales, y simulación de Monte Carlo se realizaron proyecciones de demanda esto permitió identificar posibles excesos y faltantes en el inventario y optimizar la toma de decisiones. A partir de un estudio de caso en el sector de venta de filtros se mostró que la metodología propuesta no solo mejoró la precisión de las proyecciones de venta, sino que también permitió la reducción del costo de inventario y la pérdida de ingresos asociados. Los resultados muestran que la integración de la estrategia ABC y la simulación de Montecarlo proporciona una excelente herramienta para la toma de decisiones en la gestión de inventarios en entornos complejos y dinámicos.Item Optimización del diseño de un pozo canadiense a través de ambiente MATLAB para la ciudad de Bucaramanga(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-13) Cardona Arámbula, Juan Diego; Pinto Hernández, William; Jaramillo Ibarra, Julian Ernesto; Quiroga Mendez, Jabid Eduardo; Silva Ortiz, Pablo Silva; Chacón Velasco, Jorge LuisUn pozo canadiense es un sistema intercambiador de calor tierra-aire el cual se propone como una alternativa a los sistemas de aire acondicionado convencional ya que aprovecha la estabilidad térmica de la tierra para reducir la temperatura del aire suministro hacia un recinto. El objetivo es diseñar las dimensiones del pozo canadiense de tal manera que alcance una temperatura mínima posible y que a su vez no se sobredimensione parámetros tales como diámetro de tubería, profundidad a la que se pone la tubería, longitud de tubería y número de tuberías en paralelo. Esto con el de establecer un sistema funcional y no se aumenten los costos de implementación con sobredimensionamiento innecesario, y que a su vez el aire entregado cumpla un confort térmico establecido según la norma ASHRAE 55. Se recolecta datos climáticos y terrenales de la ciudad de Bucaramanga entre un periodo de un año entre el 01/09/2023 hasta el 31/08/2024 que alimentan el cálculo del flujo térmico y se busca la solución óptima mediante la implementación de algoritmos genéticos. Dicho código de optimización tiene 2 funciones objetivo (temperatura del aire a la salida del pozo canadiense y costo de implementación) y 4 variables de decisión (diámetro de tubería, longitud de tubería, número de tuberías en paralelo y profundidad de excavación). Las dimensiones óptimas encontradas fueron tubería con diámetro de 2 pulgadas, profundidad=2,5 metros, longitud=11.8 metros, 1 tubería con velocidad del aire de 3.86 m/s obteniendo 22,33 °C de temperatura del aire a la salida y el costo total es de $6’629.840.Item Colector de energía solar para transmitir energía mecánica a una bomba a través de un motor Stirling(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-12) Zambrano Florez, Yhosepth Alexander; Jaramillo Ibarra, Julian Ernesto; Garcia Rodriguez, Luis Fernando; Silva Ortiz, Pablo Andres; Chacon Velasco, Jorge LuisEl proyecto ‘‘Colector de Energía Solar para Transmitir Energía Mecánica a una Bomba a través de un Motor Stirling‘‘ ha permitido diseñar un sistema de bombeo de agua que funcione mediante un motor Stirling alimentado por energía solar. Ante la creciente demanda de energías limpias, este sistema se propone como una solución sostenible para reemplazar los combustibles fósiles, contribuyendo a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y como aporte a regiones apartadas en el suministro de agua. La energía solar se ha destacado por su capacidad para ser captada y transformada en energía útil mediante colectores solares, ofreciendo una fuente renovable y limpia. Basado en lo anterior, el objetivo de este proyecto es diseñar un sistema que logre un caudal de 4 litros por minuto a una altura de 3 metros, utilizando energía solar para accionar un motor Stirling. Este motor convierte la energía térmica en energía mecánica, que a su vez impulsa una bomba de agua. Primero, se dimensiona el sistema de captación de calor mediante un colector solar parabólico, analizando distintos tipos de colectores y evaluando su eficiencia en la transferencia de energía térmica al motor Stirling.En conclusión, el diseño desarrollado demuestra que un sistema basado en energía solar y un motor Stirling es una opción viable para aplicaciones de bombeo de agua. Este proyecto no solo ofrece una solución energética limpia y eficiente, sino que también puede ser implementado en diversas regiones, mejorando el acceso al agua y reduciendo el impacto ambiental.Item Optimización topológica del diseño estructural de un chasis tubular mediante elementos finitos para un Kart monoplaza del SENA GRAND PRIX(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-12) Flórez Carreño, Cristiam Camilo; Colmenares Rincón, Julián Camilo; Sierra Vargas, Alejandro; Gonzalez Jaimes, Isnardo; Chacón Velasco, Jorge LuisEl proyecto aborda la mejora del diseño estructural del chasis tubular de un kart mediante la optimización topológica con la ayuda de métodos de elementos finitos en el software SolidWorks con el objetivo de disminuir el peso del chasis, mejorando su resistencia y rigidez, cumpliendo con las normativas de la competencia SENA GRAND PRIX. El estudio inicia con un análisis estático y dinámico del chasis original con el fin de identificar las cargas y fronteras a las cuales está sometido el chasis. Se realizó el estudio estático hallando los esfuerzos y deformaciones máximas del mismo, además de un análisis dinámico para hallar las fuerzas a las cuales está sometido el chasis durante la carrera, con el fin de calcular el esfuerzo torsional que experimenta en las curvas, lo que permitió observar las principales falencias y puntos a mejorar en el chasis. Se realiza el rediseño y optimización topológica, al cual se le realizaron los mismos estudios estáticos y dinámicos, evidenciando una mejoría en las características del chasis. El desplazamiento tuvo una reducción del 91.8 %, además, el esfuerzo máximo se redujo un 45.44%, lo que respalda una correcta distribución de las cargas actuante. Estos cambios permitieron obtener también una reducción del peso del chasis con los accesorios de 100 kg a 73,5 kg mejorando el rendimiento y la maniobrabilidad.Item Control bajo el esquema maestro-esclavo de un exoesqueleto de miembro superior para movimientos de pronosupinación del antebrazo, flexo-extensión del hombro y codo.(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-11) Redondo Velásquez, Antonio José; Diaz Palencia, Fabian Horacio; Meneses Florez, Jorge Enrique; Yennifer Yuliana Ríos DiazEn esta tesis, se desarrolló un sistema de control maestro-esclavo para un exoesqueleto de miembro superior, enfocado en los movimientos de pronosupinación del antebrazo y flexo-extensión del hombro y el codo. El proceso metodológico comenzó con la selección de los sensores y la plataforma. Se eligió el sensor IMU MPU 6050, un acelerómetro y giroscopio de 3 ejes, que proporciona 6 grados de libertad, y la plataforma Arduino, debido a su amplia documentación. Se estableció un protocolo de comunicación I2C para conectar los sensores con Arduino, diseñando una PCB para permitir la conexión de múltiples sensores, superando la limitación de hardware. Se construyeron sujeciones impresas en 3D para sostener el hardware en el brazo, optimizando el volumen de cables al ubicar el Arduino y la PCB en el mismo brazo. El montaje fue ajustable para adaptarse a diferentes tamaños de brazos y muñecas. En el desarrollo del código, se utilizaron las librerías Wire.h, MPU6050.h, y Kalman.h. Estas permitieron la lectura de los sensores y la aplicación del filtro Kalman para mejorar la señal angular capturada por los sensores, reduciendo el ruido. La posición de los sensores fue clave: se ubicó uno en la unión del brazo con el antebrazo y el otro en la parte interior de la muñeca, evitando la necesidad de cambiar los ejes de referencia del sensor. Finalmente, se validó el sistema cualitativamente mediante pruebas de movimientos del brazo en diferentes ángulos y trayectorias circulares. Se evaluó también la facilidad de uso y la comodidad del sistema.Item Desarrollo, diseño y construcción de un eje de transmisión basado en una arquitectura celular(Universidad Industrial de Santander, 2024-10-30) Macias Lizarazo, Fredy Alberto; Sánchez Acevedo, Heller Guillermo; Villegas Bermudez, Diego Fernando; Gonzalez Estrada, Octavio AndresPor medio del presente proyecto de grado, se lleva a cabo el desarrollo de una arquitectura celular, las opciones fueron recopiladas a partir de una búsqueda en literatura científica, se realiza la selección utilizando una matriz de decisión de Pugh, una vez obtenida la arquitectura mejor calificada con una análisis de elementos finitos y una análisis modal es adaptada a un eje con el fin de ser impresa mediante tecnología de impresión 3D por el método de modelado por deposición de fundida (FDM) usando como material PLA. Una vez obtenido el eje este es probado con la ayuda de un motor eléctrico de 0,5 caballos de potencia y un sistema de frenado con el objetivo de someter al eje máximo rango de operación del motor.Item Exoesqueleto De Miembro Superior Para Los Movimientos De Flexión-Extensión Del Codo Y Pronosupinación Del Antebrazo(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-05) Delgado Macias, Sergio Iván; Gutiérrez Duarte, Jorge Esteban; Díaz Palencia, Fabián Horacio; Esteban Villegas, Helio Sneyder; Borras Pinilla, Carlos; Villegas Bermúdez, Diego; Ríos Diaz, Yennifer YulianaLos modelos terapéuticos para la recuperación de tejidos musculares han avanzado notablemente para el beneficio de gran cantidad de pacientes. Diversas enfermedades, lesiones o condiciones físicas son las causas más frecuentes en la pérdida de movilidad muscular comúnmente en las extremidades, por lo que existen diversas técnicas de rehabilitación según la gravedad y la rigidez muscular (espasticidad) del paciente. Las terapias activas permiten movimientos conscientes para recuperar movilidad con el tiempo sin empeorar la lesión, mientras que las terapias asistidas o pasivas, son necesarias en casos severos, implican que un terapeuta realice movimientos repetitivos en el paciente para reducir la rigidez con el objetivo de mejorar los rangos de movimiento y disminuir el dolor. Se busca estimular las funciones musculares mediante la neuroplasticidad, reconstruyendo vías neuronales para recuperar capacidades sensoriales y motoras de la extremidad afectada. Este trabajo plantea diseñar un prototipo de exoesqueleto para miembro superior, con dos movimientos, flexión-extensión del codo y pronosupinación del antebrazo. En el proceso de diseño se espera definir los requerimientos de valor para el desarrollo del modelo estudiando en primer lugar la anatomía humana y así implementar sistemas mecánicos, electrónicos y factores ergonómicos que se adapten a los movimientos, también diseñar y modelar el dispositivo en CAD, identificando las principales alternativas analizando costos, parámetros funcionales y confort, para asegurar la viabilidad del proyecto. Resultados destacados: - Rangos de movimiento: 140 grados en flexión-extensión del codo y 112.5 grados en pronosupinación del antebrazo. - Diseño adaptable a ambos brazos mediante mecanismos funcionales tanto para hombres como para mujeres. Este exoesqueleto tendrá el potencial de mejorar significativamente la rehabilitación de pacientes con movilidad reducida en los miembros superiores.Item Desarrollo de un banco de pruebas de vibraciones mecánicas torsionales que permita validar los cálculos obtenidos por el método Holzer, como herramienta didáctica para el laboratorio de sistemas dinámicos.(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-08) Ramírez Acevedo, Camilo Andrés; Guevara Serrano, Juan Camilo; Borrás Pinilla, Carlos; Villegas, Helio Sneyder Esteban; Hernández, William Pinto; Sánchez Acevedo, Heller GuillermoEn la actualidad, la evaluación del comportamiento dinámico de estructuras sometidas a cargas torsionales es crucial en sectores como la automotriz, construcción y metalurgia. Estas industrias enfrentan problemas relacionados con el desgaste y las vibraciones en equipos expuestos a tales cargas. Los ejes y barras en mecanismos giratorios experimentan vibraciones torsionales durante arranques, paradas y operaciones a velocidades variables. Cuando estas vibraciones alcanzan niveles críticos, pueden acercarse a las frecuencias naturales del sistema, resultando en amplitudes peligrosas que pueden causar fallas por fatiga en los componentes. Las fracturas en ejes son una consecuencia de las vibraciones y las cargas aplicadas, que pueden llevar a rupturas totales y afectar gravemente el mecanismo en su conjunto. Estas fallas son especialmente comunes en ejes de máquinas alimentadas por motores eléctricos, donde se aplican torques constantes. Los cambios en el torque pueden surgir de resonancia torsional, cargas reversas o características del mecanismo. La resonancia torsional ocurre cuando la frecuencia del torque aplicado coincide con la frecuencia polar natural del sistema, lo que provoca un contragiro del eje sobre su eje central. Por lo tanto, es esencial realizar análisis detallados para mitigar los riesgos asociados a las vibraciones torsionales. Las estrategias de diseño y mantenimiento deben enfocarse en prevenir resonancias indeseadas y garantizar la integridad estructural de los componentes, para evitar fallas catastróficas que podrían resultar en costos significativos y riesgos operativos. Esto incluye el uso de materiales adecuados, el diseño de amortiguadores y la implementación de sistemas de monitoreo que detecten vibraciones anormales, asegurando así un funcionamiento seguro y eficiente de los mecanismos giratorios.Item Práctica empresarial para el rediseño de una prelimpiadora de granos según los requerimientos de la empresa EQUIM S.A.S.(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-08) Lozada Triana, Manuel Fernando; Pinto Hernández, William; Fuentes Díaz, David Alfredo; González Jaimes, IsnardoEl presente trabajo tiene como objetivo principal el rediseño de la máquina prelimpiadora de granos de EQUIM S.A.S, con el fin de mejorar su eficiencia y adaptabilidad para diferentes tipos de grano y cargas. Se abordaron dos áreas críticas: la transmisión del dosificador de alimentación y el sistema de descarga de grano. A través de un análisis detallado, se identificaron las limitaciones del diseño actual, como la dependencia de un sistema de transmisión fijo y la complejidad de la contramarcha en la descarga. Para solucionar estos problemas, se implementó un motorreductor independiente, lo que permite un control más preciso de la velocidad del dosificador, y se eliminó la contramarcha, simplificando la mecánica del sistema de descarga. Además, se realizó un análisis económico que comparó los costos del diseño original con el nuevo, demostrando que las mejoras justifican el aumento en los costos. Los resultados confirman que las modificaciones mejoran significativamente la adaptabilidad, eficiencia y durabilidad de la máquina, logrando así cumplir con los requerimientos específicos de los clientes en el entorno agroindustrial.Item Rediseño del sistema de transporte de los fluidos (agua, aceite, condensados, efluentes y vapor) para mejorar la capacidad de la planta extractora de aceite de palma perteneciente a la empresa ¨Entrepalmas SAS¨ ubicada en el sector de San Martín, Meta, Colombia.(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-07) Cuadros Candela, Sebastian; Santos Bastilla, Oscar Fabián; Martinez, Manuel del Jesús; Sanchez Acevedo, Heller Guillermo; Florez Mera, Juan PabloSe realizó un rediseño conceptual de los sistemas de transporte de fluidos de la planta extractora de aceite de palma Entrepalmas SAS ubicada en San Martín, Meta, con el fin de aumentar la capacidad de procesamiento de la planta y verificar el correcto funcionamiento y distribución de esta. Se inició el proyecto con el estudio del proceso productivo de una planta extractora, conociendo las diferentes etapas del proceso, posterior a esto se realizó el estudio a la planta extractora de aceite de palma Entrepalmas donde los principales focos fueron factores que afectan la capacidad de planta, estudio de sistema de transporte de fluidos, balance de masas, esto con el fin de tener unos datos iniciales para realizar los análisis posteriores. Conociendo el funcionamiento de la planta, se plantearon nuevas rutas e implementación de nuevos sistemas para optimizar el proceso productivo, minimizar pérdidas de energía y apoyar la calidad del aceite terminado. Con el fin de elevar la capacidad de planta sin dejar de lado el funcionamiento de los equipos rotativos de los sistemas de transporte de fluidos se realizaron una serie de procedimientos y simulaciones para seleccionar los accesorios correctos en la distribución de la planta, posterior a esto se obtuvo una normalización de las bombas para facilidad de mantenimiento y repuestos en la planta. Este rediseño permite conocer las condiciones de trabajo, los requerimientos y dar una idea de los cambios a realizar para que el aumento de la capacidad de planta no se vea afectada por los diferentes sistemas de transporte de fluidos de la planta.Item Desarrolló de un prototipo de vehículo móvil para el monitoreo de la humedad en cultivos de pimiento.(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-07) Lizcano Pinzón, Nicolás; Cortes Ulloa, Juan Pablo; Ríos Díaz, Yennifer Yuliana; Meneses Florez, Jorge Enrique; Borras Pinilla, CarlosEl proyecto surge como una innovación frente a la demanda de tecnología en la agricultura de precisión en Colombia Por lo que el presente proyecto se centró en el desarrollo, construcción y evaluación de un prototipo de vehículo móvil autónomo diseñado para monitorear la humedad en cultivos de pimiento. Con el objetivo principal de desarrollar un prototipo que minimice los gastos asociados al uso común de seguimiento de la humedad en cultivos, promoviendo una agricultura más sostenible en entornos regulados. Se llevaron a cabo pruebas para evaluar la precisión de las mediciones de humedad, la eficacia de la trayectoria de desplazamiento y la capacidad del vehículo para navegar de manera autónoma en el espacio confinado del invernadero. Los resultados mostraron que, teniendo en cuenta el protocolo de pruebas realizado, el equipo funcionó de manera adecuada y eficiente en el monitoreo de la humedad en el cultivo simulado de pimiento. Además, se analizaron los datos recopilados para determinar la consistencia de las mediciones y la cobertura efectiva del área de cultivo.Item Desarrollar una aplicación en tiempo real para crear un canal de comunicación entre áreas de trabajo como mantenimiento automotriz y logística de la empresa Incubadora Santander S.A. en su marca Huevos Kikes.(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-05) Rosas Engativá, Hugo Fernando; Meneses Flórez, Jorge Enrique; González Jaimes, Isnardo; Cuervo Velázquez, Paula AndreaSe desarrolló una aplicación para mejorar la comunicación entre las áreas de Mantenimiento Automotriz y Logística de la empresa Incubadora Santander S.A. Usando la herramienta AppSheet de Google, con hojas de cálculo se realizó la estructuración del aplicativo, de forma dinámica, intuitiva y multifuncional. Con esta aplicación se pueden validar temas como historiales de ingreso a taller, indicadores de cumplimiento y disponibilidad de la flota, inventarios de repuestos en taller, historial de muestras de aceite de diferentes componentes, reportes de novedades a diferentes áreas de la empresa y algo muy interesante, es la hoja de vida de los equipos o vehículos de la flota, con esta información se hace gestión asertiva para la compra de repuestos de chasis o motor. El aplicativo se puede usar en computadores, celulares o tablets, siendo una aplicación de fácil acceso, para la toma de decisiones.Item Análisis de la influencia de concentradores de esfuerzo en la propagación de grietas por fatiga.(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-05) Baquero Ardila, María Juliana; Mantilla Villalobos, Jairo Andrés; Pertúz Comas, Alberto David; González Estrada, Octavio Andrés; Del Jesús Martinez, ManuelEste trabajo propone el análisis de la influencia de concentradores de esfuerzo en la trayectoria de propagación de grieta y la vida útil en placas agujeradas, pre entalladas en AISI 316L mediante ensayos experimentales y simulación computacional. Los ensayos experimentales se realizaron para 24 probetas, cuya dirección de laminación se aseguró paralela al eje de la carga aplicada. Los especímenes fueron dimensionados con base en la norma ASTM E399 para flexión tres puntos, se ensayaron 7 geometrías, la geometría base con la grieta centrada, se utilizó para la caracterización de la tasa de crecimiento de grieta en el material, por otro lado, los especímenes restantes se diseñaron con la grieta desfasada del centro con el objetivo de tener modo mixto de fractura. Para los ensayos de grieta desfasada, se incorporaron diferentes agujeros, cuya localización y dimensiones se definieron a partir de simulación computacional por medio del método dual de elementos de contorno, mismo método con el cual se contrastan todos los resultados experimentales obtenidos. Para las corridas experimentales se utilizó la máquina universal de ensayos MTS Bionix y se capturaron para cada ensayo fotografías en la zona de propagación, disminuyendo periódicamente la frecuencia de la onda de fatiga de 40 Hz a 5 Hz. Determinando posteriormente el tamaño de grita por medio de correlación digital de imágenes para obtener los comportamientos de tamaño de grieta contra número de ciclos y la trayectoria de propagación. Observando como la presencia de un agujero influye en la curvatura de la grieta, haciendo que esta se desvíe o colapse directamente hacia él, debido a que KII aumenta cuando la trayectoria se ve influenciada por el agujero, en contraste con una disminución de KI. Además, se evidenció como la ubicación estratégica de un agujero, evita que la grieta colapse de manera prematura y aumenta considerablemente la vida útil de un componente.