vol. 3 (2018): edición especial

El presente trabajo, describe el desarrollo de una simulación con un modelo de elementos finitos basado en una aplicación del software ANSYS. El principal objetivo es identificar el desgaste producido en la herramienta de corte monofilo mediante la simulación de un proceso de torneado de metales. Se inicia con el diseño de la herramienta seguido de un análisis de elementos finitos en dos dimensiones para determinar los parámetros y condiciones requeridos en la simulación. Una vez se establecen los parámetros requeridos para el procesamiento se realiza un análisis en tres dimensiones. Posteriormente, se hace un estudio comparativo con imágenes obtenidas (mediante técnicas de visión artificial) del proceso real de desgate de herramienta, de esta manera se validan los resultados obtenidos en el proceso de simulación. Los principales factores comparados son: la influencia de un primer impacto, formación de viruta y la zona crítica que se ve influenciada por el desgaste.

En este proyecto, se presentan la simulación de dos controladores de velocidad para cada uno de los motores que controlan las ruedas de un sistema de robot holonómico, diseñado en la universidad Javeriana para el proyecto Agencoop robots jugadores de futbol categoría SSL. La primera simulación se basa en los controladores reales que tienen los robots del proyecto Agentcoop categoría SSL desarrollados en la Pontifica Universidad Javeriana, la segunda simulación es una propuesta para mejorar la velocidad de respuesta que tiene el controlador actual del proyecto. Finalmente se realiza la comparación de los dos controladores que se simularon teniendo en cuenta el tiempo de establecimiento como parámetro de rendimiento.

El objetivo del trabajo es evaluar la condición y contaminación del lubricante de un grupo de motores de automoción mediante el monitorizado de algunas de sus propiedades. Se utiliza un kit de pruebas rápidas desarrollado por los autores con el cual se detectan algunos síntomas del motor que varían con el tiempo y a partir de éstos, se establecen relaciones que se pueden utilizar para tomar decisiones respecto a su mantenimiento. El estudio efectuado consistió en extraer periódicamente muestras de aceite a un grupo de motores de automóvil y realizarles los ensayos que permite el kit de pruebas rápidas: mancha de aceite, crepitación, viscosidad y detección de partículas magnéticas. Para calificar los resultados de la mancha de aceite se emplea como parámetro de caracterización el índice de dispersión que de acuerdo con los resultados puede usarse como criterio para determinar el periodo de cambio de aceite. De la prueba de detección de partículas ferromagnéticas se concluye que en los motores diésel se observan a simple vista partículas de desgaste, mientras que en los motores de gasolina es necesario recurrir al uso de un microscopio para percibirlas.

Desde la invención, el Motor de Combustión Interna (MCI) se utiliza en una amplia gama de aplicaciones automovilísticas, aeronáuticas, ferroviarias entre otras. Debido a lo anterior, se han desarrollado diversas técnicas de monitoreo, diagnóstico y mantenimiento para los MCI, las cuales tienen como objetivo mantenerlos en buen estado para reducir costos de reparación, garantizar la disponibilidad y eficiencia. Generalmente, las técnicas de mantenimiento de los MCI se basan en el análisis de señales intrínsecas provenientes de los mismos (temperatura, vibraciones, gases, etc.) y la captura de estas conlleva un enorme trabajo de instrumentación. En este artículo, se presenta detalladamente un robusto y eficiente banco de instrumentación para la captura de señales proveniente de un motor de combustión interna. Las señales capturadas del MCI son temperatura (bloque, aceite, escape y admisión), vibraciones en todos los ejes, presión en la cámara de combustión, posición angular, velocidad y carga. Cada señal fue analizada y acondicionada para ser capturada por el sistema de adquisición de la National Instruments (NI), con el objetivo de cumplir con estándares de comparación establecidos en el estado del arte. Cabe resaltar que, gracias a la metodología implementada todas las señales se capturan de manera simultánea, lo cual permite realizar correlaciones entre las mismas en el tiempo y así encontrar información relevante. Fruto de este trabajo, se presenta un conjunto de señales provenientes de MCI que generalmente no son tomadas en cuenta para realizar diagnósticos y muchos menos analizadas de manera conjunta. Además, se exhibe una base de datos con todas las señales cambiando las condiciones de trabajo (velocidad y carga) del MCI, la cual puede ser utilizada para casos de estudio.

la manufactura aditiva es una técnica en la cual se deposita el material capa por capa hasta obtener una pieza tridimensional con geometrías complejas en tiempos relativamente cortos y a bajo costo. Sin embargo, las propiedades mecánicas de las piezas se ven afectadas por los diferentes parámetros de fabricación como altura de capa, velocidad de impresión, temperatura de extrusión, entre otros, tanto así, que los fabricantes de filamentos recomiendan la configuración de parámetros más adecuada para obtener la mayor resistencia en las piezas. En este artículo se presentan los resultados experimentales de las propiedades mecánicas a tracción de probetas normalizadas fabricadas a partir de un polímero biodegradable de poliácido láctico. Se evaluaron configuraciones obtenidas a diferentes velocidades de extrusión: 20 mm/s, 36 mm/s, 60 mm/s y 90 mm/s, mediante la técnica del modelado por deposición fundida o 3D. De acuerdo a los valores obtenidos se observó que aumentando en un 50% la velocidad de impresión el tiempo de fabricación disminuye 4,9 horas y la resistencia a la tracción de las probetas solo se ve afecta en el 4%. Por tanto, se logra concluir que al incrementar la velocidad de los hilos extruidos por la técnica de impresión en 3D, se disminuyen los tiempos de fabricación sin afectar considerablemente las propiedades mecánicas.

En el siguiente trabajo se desarrolla una propuesta para mejorar e implementar el plan de manejo actual de los inspectores de botella vacía en una cervecería de la ciudad de Medellín, identificando los puntos que afectan la productividad, y cómo se puede implementar un mantenimiento y manejo estandarizado de maquinaria centrado en confiabilidad, en este caso específicamente los inspectores de botella vacía. Para el desarrollo del trabajo, se utiliza el Control Estadístico de Procesos (CEP), además se analizan alternativas y se analiza el tipo de mantenimiento y manejo que es factible de implementarse en la empresa, tambien se realiza estudio sobre el funcionamiento de algunas líneas de producción que presenta mayor número de falsos rechazos de envase, en todas las áreas que afectan directa e indirectamente las líneas, las cuales son: El talento humano, el manejo de repuestos, el presupuesto, los procedimientos y la programación de mantenimiento determinando falencias y fortalezas del plan de mantenimiento utilizado actualmente.

El desempeño de las bombas de calor y de los enfriadores de aire está relacionado con la eficiencia y el consumo de energía. Es importante estudiarlos con el fin de determinar su mayor coeficiente de operación (COP). En este trabajo se realiza un análisis energético al enfriador de aire/bomba de calor experimental TQ PLINT TE94 con R22, en el cual, se varió el flujo de agua en 2, 4, 6 y 8 L/min. Para la bomba de calor, el COP bajo se debe al aumento de la diferencia de temperaturas entre el refrigerante y los fluidos externos (agua y aire); sin embargo, estas pérdidas son inevitables, además, los mayores COPs se obtuvieron para el flujo de agua de 8 L/min con una potencia del compresor de 917 W. Para un flujo de agua de 4 L/min en el enfriador, se suministra al compresor la menor potencia y se obtuvieron los mayores COPs reales.

En este trabajo se evalúa el desempeño termodinámico de un ciclo combinado en modo híbrido a diferentes cargas, se realiza un análisis energético y exergético, considerando las caídas de presión y temperatura en las extracciones de vapor. Los resultados muestran que la cámara de combustión, el generador de vapor y la turbina de vapor son las fuentes principales de irreversibilidades y representan más del 38 % de las pérdidas totales de exergía, donde la cámara de combustión presenta la mayor pérdida de exergía con 16.60 %. Las eficiencias térmica y exergética al 100 % de carga son 58.79 % y 77.40 %, respectivamente. Al reducir la carga a 75 % y 50 %, la eficiencia térmica del ciclo disminuye 6.78 % y 16.95 % respectivamente. La relación entre el calor suministrado por el generador de vapor y el calor de los gases de escape de la turbina de gas es de 3.41.

Entendiendo la Planeación Estratégica como el proceso gerencial que desarrolla y mantiene una dirección estratégica para alinear las metas organizacionales con las oportunidades cambiantes, teniendo en cuenta las tecnologías de la información y las comunicaciones mediante la definición, implementación, ejecución, seguimiento y divulgación de un plan estratégico de tecnología y sistemas de información, mejor conocido como PETI; este principio enmarcado dentro de Gobierno Corporativo. El Gobierno corporativo de TI entendido como un conjunto de responsabilidades y prácticas con el fin de proveer direccionamiento estratégico, el marco de Gobierno corporativo está orientado a alcanzar los objetivos de la entidad, que se puede clasificar en cuatro categorías la Estrategia, las Operaciones, la Información y el Cumplimiento. El presente documento tiene como fin el análisis de la brecha en planeación estratégica de TI entre las Instituciones de Educación Superior de Norte de Santander y el modelo IT4 + propuesto por el Ministerio de las Tecnologías de la Información y la Comunicación en Colombia. Para el desarrollo del trabajo se utiliza una metodología descriptiva la cual permiten a través de estos estándares, identificar los elementos necesarios para realizar dicho análisis.

En el campus central de la Universidad de Antioquia se generan alrededor de 2.8 ton/mes de hojarasca (base seca). El objetivo de este trabajo es evaluar este material residual como alternativa energética mediante la estimación de su potencial energético y la caracterización física y termoquímica de la biomasa residual sometida a un pretratamiento de densificación (peletizado). Para la obtención del combustible se utilizó una peletizadora a escala de laboratorio (30-40 kg/h), para la preparación de los pellets se evaluó el contenido de humedad y de glicerol como agentes aglomerantes dentro de la mezcla. El material densificado posee una densidad energética entre 5500-7300 MJ/m3 frente a 2800 MJ/m3 de la hojarasca sin pretratamiento. El aumento de este parámetro muestra un mejoramiento de las propiedades energéticas del combustible para ser usado en procesos termoquímicos. Con el aumento del contenido de humedad se encuentra una disminución del 15% en la cantidad de material volátil del combustible. Evaluando las propiedades físicas se encuentra que la resistencia a la tracción de los pellets varía entre 220-240 kPa y que con el aumento del contenido de glicerol los pellets tienen una mayor capacidad de deformación (deformaciones entre 0.5-2.25 mm), lo que se relaciona con una mayor durabilidad de los pellets.

Este trabajo presenta el modelamiento y evaluación de una contracción para un túnel de viento subsónico. Las simulaciones se realizaron a tres diferentes formas de contracción comúnmente utilizadas en túneles de viento, lo cual permitió a través de software tipo CAE analizar la uniformidad del fluido, turbulencia y el coeficiente de presión de a lo largo de la contracción. Estas simulaciones demuestran que la contracción propuestas por (Whitehead, Wu, & Waters, 1951) presenta un mejor desempeño en cuanto a las variables estudiadas. Con el objetivo de mejorar la uniformidad del fluido y disminuir su turbulencia en la salida de la contracción, fue utilizado un trip en la región de entrada de la contracción; lo cual mejoró en un 92,4% el coeficiente de presión y la intensidad de turbulencia.

En este trabajo se evalúa mediante simulaciones CFD un horno de calentamiento con el objetivo de estudiar el efecto que tiene la presión atmosférica sobre la trasferencia de calor hacia la carga. El sistema fue evaluado para las presiones del nivel del mar y de la ciudad de Bogotá. Los flujos másicos de aire y combustible fueron corregidos para mantener la potencia y el factor de aireación igual para los dos casos, debido a que estos varían con la presión. Se encontró que el calentamiento de la carga se afectó poco por el cambio en la presión, sin embargo, la forma en que fluye el calor hacía la carga si varia, teniendo que la radiación de los gases aporta un 34% de la energía total que llega a la carga a una presión de 1 atm, mientras que a una presión de 0.74 atm, pasa a aportar un 24%.

Turbinas Kaplan o Francis trabajando en condiciones fuera de diseño pueden exhibir fenómenos hidrodinámicos como la torcha, que representan riesgos para la instalación y operación de turbinas. En el presente estudio se reprodujo este tipo de fenómeno en una bomba centrífuga trabajando como turbina.Para caracterizar el fenómeno, los movimientos periódicos de la torcha fueron estimados por dos métodos comparables entre sí. El primero, procesamiento de imágenes de una secuencia de fotos tomada con una cámara de alta velocidad, y el segundo, señales de sensores de presión consideradas como fluctuaciones de presión.Análisis en el dominio del tiempo y la frecuencia permitieron encontrar la relación entre espectros de la torcha y las áreas proyectadas en la secuencia de imágenes del fenómeno.

Se adquirió señales de vibración y emisión acústica para el diagnóstico de la severidad de fallos en maquinaria rotativa. Las señales de vibración y emisión acústica fueron adquiridas de una caja de engranajes de una etapa donde se simularon fallos de grieta y gripado en los engranes con un total de nueve niveles de severidad para cada fallo. Como resultados se analizó las señales en el dominio de la frecuencia donde se compara el comportamiento de la severidad del fallo de las señales de emisión acústica y vibraciones.

El alcance del proyecto para el transporte y descarga del Clinker al nuevo Galpón en la planta de Otavalo – Quito de UNACEM – Ecuador, se logró optimizando el diseño relacionado con el circuito del Clinker a través de una faja transportadora de 36”,una torre estructural vertical porta ducto de descarga y la cimentación de la Torre (ver figura). Por lo tanto, se diseñó el circuito óptimo para un traslado seguro y eficiente para las cargas actuantes sobre los diversos equipos, en particular sobre la celosía porta faja transportadora del circuito que se observa en la figura; además la ubicación de los soportes de apoyo y su distribución en la torre de concreto han sido críticos para el análisis por rigidez de las estructuras portantes de estos accesorios. Resulta clave señalar que para este proyecto el tema de las cargas actuantes por equipo, fue determinante para el diseño de la celosía y sus soportes, así como de la torre vertical.

El traumatismo craneal es causado por accidentes de tránsito, caídas, agresiones o en prácticas deportivas, según la Organización Mundial de la Salud (OMS) este traumatismo es bastante común a nivel Mundial y significativo en Colombia, afectando a gran parte de la población, principalmente a personas menores de 45 años. El objetivo de este trabajo fue el de establecer una metodología que permitiera realizar el diseño personalizado de placas craneales, enfocándose en la optimización del mecanismo de anclaje de la placa al hueso que compone el cráneo. Para esto, el dominio de trabajo (cráneo) con la afectación craneal fue reconstruido a partir de tomografías computacionales, el diseño de la placa fue realizado mediante el uso de software CAD y mediante el uso de elementos finitos se determinó el comportamiento biomecánico del conjunto implantado, determinando el efecto mediante la aplicación de cargas de impacto del sistema de sujeción de la placa al tejido óseo.

El presente artículo muestra en detalle la metodología empleada para determinar los puntos críticos de accidentalidad de vehículos pesados en la vía Cúcuta – Pamplona. Esta vía es muy importante, ya que conecta el nororiente colombiano con el resto del país, por donde se mueven pasajeros y gran parte del comercio internacional con Venezuela. A través de una encuesta dirigida a los usuarios de la vía, se pudo determinar los puntos críticos de accidentalidad, los tipos de accidentes más frecuentes y la clase de vehículos pesados con mayor incidencia de accidentalidad.

La Osteonecrosis (ON) o Necrosis Avascular es una patología caracterizada por ser una enfermedad de debilitamiento de la epífisis de los huesos largos, siendo provocada por la irrupción de flujo sanguíneo. En este trabajo se realiza un análisis biomecánico que permite entender los cambios en las líneas de transferencia de los esfuerzos presentes en la epífisis femoral en presencia de ON en niños de 6 años de edad, y que conducen a la fractura del hueso subcondral, a partir del tipo de lesión necrótica. El análisis de la variación en el comportamiento mecánico se realiza mediante el de método de los elementos finitos, y los dominios de trabajo se construyeron a partir del uso de tomografías computacionales (CT).

La atomización ultrasónica de combustibles produce mezclas de partículas más finas y uniformes, por lo que el presente trabajo estudia los cambios en las emisiones de un motor de gasolina de cuatro tiempos equipado con un atomizador ultrasónico de combustible con respecto de su carburador original. El atomizador se diseñó para satisfacer la demanda de consumo de gasolina del motor y un sistema de muestreo se implementó para realizar las mediciones de las emisiones. El atomizador ultrasónico disminuyó las emisiones de CO y CO2 pero elevó los HC.