Ingeniería Mecánica (Lic.)
URI permanente para esta colecciónhttps://hdl.handle.net/20.500.12404/15
Explorar
Ítem Acceso Abierto Diseño aerodinámico del ala delta por el método de los vórtices discretos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2004) Soto Torres, César Vladimir; Samsonov, VassiliLa tesis pretende ser una herramienta de cálculo de coeficientes aerodinámicos y una forma de optimización aerodinámica del Hang Glider o mejor conocido como, Ala Delta comparando sus coeficientes aerodinámicos, estabilidad, maniobrabilidad y posición del centro de gravedad con otros tipos de alas como parámetros de diseño. Se aplicará el método de vórtices discretos para hallar los coeficientes aerodinámicos de sustentación, arrastre, momento de balanceo, momento de cabeceo, rendimiento, distribución de sustentación sobre la envergadura. Para esto se modelara el ala, tal que se puedan hallar estos coeficientes para cuatro tipos de alas (Deltas, flecha, rectangular, trapezoidal). Se hará uso de un programa computacional desarrollado en Borland Pascal 7 llamado ‘Tipo_de_Ala’. En el segundo capítulo se explicará los métodos alternativos que se pueden usar para hallar los coeficientes aerodinámicos como son el método de distribución de la circulación para un alargamiento general, el método de paneles, el método de la línea sustentadora de Prandtl. Todos estos métodos tienen sus alcances y consideraciones que se explicaran más adelante con más detalle. En el tercer capítulo se explicará el método de vórtices discretos, sus consideraciones y formulación matemática. Veremos la aplicación en problemas bidimensionales (ala plana) y tridimensionales, en ambos casos en el régimen de flujo estacionario y algunos alcances fundamentales en el régimen no estacionario. En el cuarto capitulo se explicara el modelamiento geométrico del ala y el modelamiento matemático para hallar los coeficientes aerodinámicos del programa ‘Tipo_de_Ala’.Veremos también la forma como ingresar los datos al programa mencionado. En el quinto capitulo se procederá a hallar los coeficientes aerodinámicos para diferentes casos como la influencia del estrechamiento o alargamiento del ala. Se presentarán graficas de coeficientes de: Sustentación vs Angulo de incidente, Arrastre vs Angulo de incidencia, Momento de cabeceo vs Sustentación, Momento de balanceo vs Sustentación, Sustentación vs Arrastre, Rendimiento Aerodinámico vs Angulo de Incidencia, Distribución de Sustentación vs Envergadura. Se hallará los coeficientes aerodinámicos para una ala delta típica y lo compararemos con diferentes alas tipo flecha con y sin estrechamiento, viendo cual nos conviene aerodinámicamente. Mencionaremos las observaciones de las graficas ya mencionadas anteriormente sacando algunas observaciones importantes. En el sexto capitulo presento las conclusiones a las observaciones de las comparaciones que se hicieron de las graficas del capitulo quinto. En el anexo A se vera un resumen teórico que involucra la mecánica de fluidos en el régimen de flujo externo, incompresible, no viscoso, estacionario. Veremos lo que es la definición de vórtices, capa limite, parámetros geométricos del ala, definición de perfil y nomenclatura NACA, fuerzas que actúan en una vehículo que vuela a régimen subsónico como es nuestro caso En el Anexo B tendremos el programa ‘Tipo_de_Ala’ desarrollado en el lenguaje Borland Pascal 7 con sus procedimientos, funciones definidas y la forma de aplicación de las funciones y procedimientos en la salida en pantalla. En el anexo C tendremos diferentes tipos de Hang Gliders que existen en el mercado, sus características de fineza, envergadura, alargamiento, área requerida como los materiales usados en su construcción.Ítem Acceso Abierto Diseño de un sistema de reutilización y tratamiento de aguas domésticas residuales provenientes de un lavabo para el accionamiento de inodoros(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2009) Riquelme Morán, Junior Carlos; Yépez Castillo, Herbert; Valverde Guzman, QuinoEl presente trabajo consiste en diseñar un sistema que emplea el vacío que se genera durante el descenso del nivel de agua dentro del tanque de un inodoro para succionar agua previamente tratada proveniente de un lavabo. Dicha aplicación evita el desperdicio de agua potable utilizada en los sistemas actuales de los inodoros, generando un consumo responsable y eficiente del recurso. La implementación de un sistema como este redundará en un ahorro económico tangible en la economía de los hogares que cuenten con el sistema. A lo largo de este estudio se comprobó la validez del principio de funcionamiento de este sistema además de la factibilidad de su construcción realizando la menor cantidad de modificaciones posibles en los inodoros estándar. Dada la naturaleza experimental de este proyecto fueron necesarias diferentes pruebas en el laboratorio de energía de la sección de Ingeniería Mecánica de la PUCP para comprobar dicho principio de funcionamiento; con este objetivo en mente se construyeron dos prototipos para pruebas en el laboratorio y además de forma complementaria se realizaron entrevistas con expertos en temas de filtración, así como una investigación bibliográfica exhaustiva. Tras los ensayos en el laboratorio se comprobó que el sistema diseñado es capaz de succionar aproximadamente un litro de agua reciclada por cada dos litros de agua descargada, es decir recupera casi el 50% del agua descargada desde el tanque del inodoro, alcanzando una presión de succión de al rededor de 4.3 kPa sin que esto ponga en riesgo la integridad de la estructura del tanque, cumpliendo cabalmente con los objetivos del proyecto.Ítem Acceso Abierto Montaje y puesta en marcha de una planta de alimento balanceado con capacidad de 3 tn/h(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Salazar Castro, Jorge LuisLa finalidad del presente trabajo permitirá conocer el proceso para realizar el montaje y la puesta en marcha de planta de alimento balanceado, se evalúa criterios teórico prácticos para la realización del diseño de planta, el grado de conocimiento y experiencia en fundamental para llevará correctamente la ejecución de un proyecto. Se debe considerar durante las etapas de montaje criterios de orden técnico económicos como la disponibilidad para alquilar maquinaria yo herramientas que simplifiquen el trabajo de las personas pero sin que esto afecte el presupuesto ya elaborado, debemos evaluar alternativas de solución y finalmente establecer procedimientos de trabajo para poder conocer al detalle que actividades desempeñara cada persona durante una etapa de montaje de equipos para disminuir el riesgo y trabajar de forma mas segura.Ítem Acceso Abierto Sistema de transporte neumático para quinua con una capacidad de 1200 kg/h(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Gonzáles Seabra, Pedro EdgarEl presente proyecto propone una alternativa de solución para un transporte de quinua desde un sótano hasta el piso 13 del edificio de manipuleo de una planta de procesamiento de alimentos ubicada en el distrito de Chaclacayo para que éste pueda empezar el proceso de limpieza. El sistema que se ha decidido utilizar es un sistema de transporte neumático utilizado frecuentemente para materiales a granel. Consta de 6 capítulos necesarios para la ejecución del proyecto.Ítem Acceso Abierto Modelación y simulación dinámica de un brazo robótico de 4 grados de libertad para tareas sobre un plano horizontal(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) López Apostolovich, Luis FelipeEn el presente trabajo se realizó la modelación y simulación de la dinámica inversa de un robot articular de cuatro grados de libertad que usa láser para realizar corte de precisión de madera y tiene definida su superficie de trabajo en un plano horizontal. Este trabajo es una parte de un proyecto multidisciplinario desarrollado por tesistas de Ingeniería Mecánica e Ingeniería Electrónica que busca desarrollar máquinas automáticas industriales para uso en nuestro país, y obtener las herramientas y el conocimiento para poder mejorar nuestros propios procesos. En el proyecto se realizó el diseño preliminar del mecanismo base correspondiente al brazo robótico, lo que incluyó el dimensionamiento previo de los eslabones y la definición de los pares cinemáticos. Estas características fueron determinadas de manera que el robot sea capaz de ubicarse sin problemas en toda el área de trabajo.Ítem Acceso Abierto Grupo de generación Kaplan tubular para 3.0 Kw de capacidad(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Pérez Pantoja, PieroLa presente tesis trata del estudio de un tipo en particular de turbinas hidráulicas que viene a ser la turbina axial semi Kaplan tubular que consiste en un diseño especial que usa un rodete Kaplan de álabes fijos al cual se antepone un distribuidor axial, también de álabes fijos, ambos montados en una carcasa cilíndrica, prescindiendo así de la carcasa espiral. Inmediatamente al conjunto anterior se le instalará un tubo de aspiración recto o acodado según sea el caso. De este modo el flujo discurre paralelo al eje sin mayores cambios de dirección lográndose así un ahorro de espacio y también de costos civiles, de materiales y de fabricación.Ítem Acceso Abierto Calidad de recepción de materia prima y aumento de eficiencia en recuperación de aceite a partir del agua de bombeo en una planta pesquera(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Alva Rondón, José LuisEn este trabajo monográfico se quiere poder determinar mediante experiencias y el análisis de otros trabajos realizados en diferentes empresas pesqueras a nivel nacional; de los cuales se ha podido realizar una determinada recolección de datos y mejores maneras del aprovechamiento en la recuperación de las grasas de la materia prima, en esta monografía se trata de dar algunas pautas para una adecuada programación en la recuperación de sólidos grasos en el agua de bombeo, la cual pasa a ser un tema importante a tratar ya que de acuerdo a los limites permisibles contenidos de grasa en este elemento, se está tratando de controlar las evacuaciones al mar con la menor diferencia de grasa posible normándose mediante resoluciones dadas por el Ministerio de la Producción.Ítem Acceso Abierto Incertidumbre de los resultados medidos en el ensayo de tracción, obtenidos en las máquinas del laboratorio de materiales de ingeniería mecánica PUCP(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Sánchez Gavidia, Manuel EnrriqueEn la actualidad el concepto de incertidumbre viene creciendo e incorporándose como un parámetro objetivo que caracteriza la calidad y la buena practica de un ensayo o de un resultado experimental. Pues los resultados de ensayos contenidos en un informe de laboratorio no pueden ser comparados con los valores de referencia dados por normas si es que no se tienen o no se acompañan de sus respectivas incertidumbres. En el presente trabajo se busca encontrar los valores de incertidumbre en las medidas obtenidas al realizar ensayos de tracción con las maquinas universales de ensayo ZWICK SP 600 y MFL DE 60 toneladas. Lo novedoso de este trabajo es que estos valores de incertidumbre se encontraron usando la "Directriz para la Estimación y Expresión de la Incertidumbre de la Medición", dada por INDECOPI, que nos establece los criterios para la estimación y expresión de la incertidumbre de la medición en ensayos cuantitativos.Ítem Acceso Abierto Diseño de una máquina desmotadora de algodón para la variedad Tangüis / Oscar Eduardo Narváez Alvarado(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Narváez Alvarado, Oscar EduardoLa presente tesis comprende el diseño de una máquina desmotadora de algodón, cuya función principal es separar al algodón cosechado proveniente del campo en fibra y semilla para su posterior uso industrial. La máquina desmotadora fue diseñada para procesar al algodón tipo Tangüis, mismo que es sembrado en la costa central y sur del Perú. La máquina desmotadora ocupa un espacio aproximado de 1.90m de largo por 1.30m de ancho y una altura de 1.60m, provista de guardas de seguridad para las zonas donde existen poleas o engranajes de transmisión de potencia. La energía suministrada es por medio de un motor eléctrico de 30HP. La máquina tiene una capacidad de desmotado de 350Kg de fibra desmotada por cada hora de trabajo. El algodón ingresa a la máquina a través de una tolva que alimenta al sistema de desmotado. El desmotado del algodón es realizado mediante un mecanismo conocido como sistema de sierras y costillas. Finalmente la recolección de los productos de salida es realizada en dos depósitos, uno para fibra y otro para semilla. En la primera parte de la presente tesis se describe las características del algodón, el proceso de obtención de la fibra de algodón y las cualidades requeridas para su posterior uso. Finalmente se presenta el análisis de la actividad algodonera en el país para comprender la necesidad del diseño propuesto en la presente tesis. El trabajo propio de diseño, se realizó aplicando la metodología utilizada en los cursos de “Diseño Mecánico 1 y 2” de la especialidad de Ingeniería Mecánica de la Pontifica Universidad Católica Del Perú y considerando la información presentada en el primer capítulo. La memoria de diseño es acompañada de los planos de ensamble y fabricación. Finalmente, se realizó el análisis económico de la fabricación y montaje de la máquina en base a cotizaciones realizadas por empresas metal mecánicas de nuestro medio, llegando a un costo total menor que el costo de una máquina similar ofrecida en el mercado, lo que completa y hace que la presente tesis sea una propuesta válida para la solución de la necesidad a cubrir. Se adjunta al trabajo observaciones, conclusiones y anexos utilizados.Ítem Acceso Abierto Planificación, construcción y reparación de construcciones soldadas : análisis de tres casos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Coloma Vera, Pedro AugustoLa soldadura es una actividad compleja. Metodológicamente estudiada y aplicada, puede producir resultados técnicamente adecuados y económicamente beneficiosos. La soldadura brinda soluciones en fabricación, reparación y mantenimiento de infraestructura y equipos. Esta tesis presenta un análisis de tres casos en los cuales la aplicación de conocimientos y estandarización existente, permite resolver el problema generado permitiendo un desempeño adecuado del equipo en servicio y a su vez el ahorro de considerables cantidades de tiempo y dinero para los ejecutantes.Ítem Acceso Abierto Construcción y ensayo de una rueda hidráulica de corriente libre de 2 m de diámetro(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Heredia Sánchez, Luis FelipeLas ruedas hidráulicas representan una alternativa sencilla, confiable y ambientalmente amigable para la generación de potencia, mecánica o eléctrica. Utilizan como fuente energética un flujo de corriente de agua, no producen desperdicios significativos en la transferencia energética, ni requieren mayores trabajos de obras civiles que alteren el área donde se instalan. Además, dada su facilidad constructiva, no requieren conocimientos técnicos avanzados en su diseño, fabricación y manejo. El objetivo de este trabajo es establecer relaciones cuantitativas sencillas que permitan ponderar el comportamiento de una rueda hidráulica basándose en características básicas del mecanismo y la fuente del recurso energético. Se desea también obtener información cualitativa del funcionamiento de la rueda para una estructura en particular.Ítem Acceso Abierto Diseño y fabricación de un equipo tensador de alambre liso y/o de púas para la instalación de alambrados tradicionales(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Castro Chevarría, Alexei JavierEn el presente trabajo se busca solucionar el problema de incomodidad y largas jornadas de trabajo en la instalación de alambrados tradicionales, entendiéndose por alambrado un sistema constituido por uno o mas alambres horizontales generalmente paralelos al suelo los cuales están sostenidos por postes verticales y grapas para mantenerlos en su posición de trabajo, este es útil en la división y subdivisión de las áreas de pastoreo del ganado. Se plantea una solución al problema mencionado mediante el diseño, fabricación y puesta a prueba del prototipo de un equipo que tiene como función principal tensar adecuadamente cada uno de los alambres ya sean estos lisos o de púas.Ítem Acceso Abierto Diseño de un sistema de calefacción alimentado por un aerogenerador(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Gonzáles Seabra, Luis AlbertoEl presente trabajo parte de la necesidad de un sistema de calefacción eléctrica en lugares remotos donde estar conectados a la red de electricidad local es imposible por motivos de inviabilidad económica o por el simple hecho de que esta no exista; un lugar donde ocurre esto es en la Estación Científica Antártica Machu Picchu (ECAMP); ésta es una estación en la cual investigadores peruanos trabajan durante los meses de Enero y Febrero de todos los años, habitan en ella 32 personas durante estas expediciones. La ECAMP se encuentra ubicada en la Ensenada MacKellar, Bahía de Almirantazgo, Isla Rey Jorge, zona en la cual durante la época de Verano Austral (DiciembreMarzo) se perciben temperaturas promedio por debajo de los 5C, siendo 2 grupos electrógenos Diesel de 50 y 40 kW, los cuales brindan electricidad para los equipos de la estación incluyendo a los calefactores eléctricos en la actualidad.Ítem Acceso Abierto Estudio y diseño preliminar de un vehículo aeronáutico de despegue y aterrizaje vertical(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Utili Martínez, LuigiEn este trabajo se realiza el estudio y diseño preliminar de un vehículo aeronáutico que cumpla con tareas de rescate en zonas difíciles de llegar, contando con una cualidad muy importante como es el despegue y aterrizaje vertical. La nave llevará hasta 5 personas o su peso en víveres, medicinas y otros objetos. Este estudio es importante pues constituye una forma diferente, fácil y original de poder realizar tareas que se hacen muy complicadas con las herramientas que se tiene actualmente en Perú.Ítem Acceso Abierto Diseño, fabricación e instalación de un equipo en alto vacío para preparar muestras de películas delgadas de semiconductores(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Gálvez Del Villar, José ArmandoEn el presente trabajo se diseñó, fabricó e instaló un equipo de alto vacío, en el laboratorio de Ciencia de los materiales de la Sección de Física de la Pontificia Universidad católica del Perú. Esto se logró con apoyo del proyecto de investigación Preparation and characterization of amorphous thin (AlN)x(SiC)1x films using dc magnetron sputtering and pulsed láser deposition, que desarrollan en conjunto la Universidad ErlangenNürnberg de Alemania y la Pontificia Universidad católica del Perú. El equipo consta de una cámara de alto vacío, un manipulador para la muestra y tres magnetrones flexibles. El equipo trabaja con una presión al interior de la cámara de 107 mbar, requerimiento importante para usar el método de deposición de metales conocido como sputtering, el cual permite obtener películas delgadas de semiconductores como carburo de silicio y nitruro de aluminio.Ítem Acceso Abierto Aplicación de la criogenia en el tratamiento térmico de aceros para trabajo en frío : K100 (AISI D3)(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Lira Calmet, GisselaDebido al efecto tremendamente importante de la microestructura en el desempeño de las herramientas, trabajos de investigación y desarrollo han mostrado que los tratamientos térmicos criogénicos son un camino para conseguir la estructura que ofrezca las mejores características frente a solicitaciones de desgaste y dureza. Gran importancia recae tanto en la presencia como en el porcentaje relativo de la austenita retenida frente a los otros constituyentes del acero. El presente trabajo de tesis busca estudiar los efectos de los tratamientos criogénicos comparados con los tratamientos térmicos convencionales en la obtención de una estructura con menor austenita retenida, realizados en el acero de herramienta para trabajo en frío AISISAE D3 (DIN X 210 Cr 12).Ítem Acceso Abierto Análisis de microestructura en hierro fundido nodular y evaluación de superficie de fractura en probetas de impacto Charpy mediante el uso del software Image-Pro Plus(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Canzio Ildefonso, Carlos AnzaniEl presente trabajo es la integración de un conjunto de elementos en un Sistema de Captura, Procesamiento y Análisis Digital de Imágenes, que nos permita la solución de problemas relacionados a la caracterización microestructural y/o macroestructural de materiales, obteniéndose con esto una mejora cualitativa y cuantitativa en los resultados de la solución de dichos problemas, desarrollados en la actualidad, generalmente mediante métodos visuales basados en la comparación con información gráfica proporcionada por normas internacionales especializadas.Ítem Acceso Abierto Desarrollo de armazones (scaffolds) biodegradables procesados por microondas para su aplicación en ingeniería de tejidos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Troncoso Heros, Omar PaúlSe desarrolló un nuevo proceso para la fabricación de armazones ("scaffolds") porosos para su aplicación en Ingeniería de Tejidos mediante una técnica de calentamiento por microondas. El objetivo del trabajo es producir estos armazones usando polímeros naturales biodegradables y caracterizarlos según sus propiedades físicas y mecánicas para así explorar su potencial uso en ingeniería de tejidos.Ítem Acceso Abierto Diseño de un embrague mecánico para el acoplamiento del eje de una rueda hidráulica de 2m de diámetro y que trasmite 1kw de potencia(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-06-13) Cuadros Basis, Víctor AlbertoExiste al presente una rueda hidráulica en la PUCP que no está siendo aprovechada eficientemente. En uno de los extremos del eje tiene una bomba que se acciona con el giro y al otro lado del eje simplemente está apoyado en una chumacera. Este proyecto inicia cuando se descubrió el potencial de elaborar un mecanismo que permitiría utilizar el giro del extremo libre para almacenar energía. Actualmente, la energía producida por ese lado del eje estaba en completo desuso y a través de esta iniciativa esta energía se podrá aprovechar y utilizar de manera eficiente. El proyecto se empleará a través de un sistema de embrague que fue diseñado con este propósito ya que se quiere acoplar un generador mientras el eje esté girando. Se efectuó un análisis físico, estático, técnico y económico, finalmente se diseñó un procedimiento que cumplió con las obligaciones propuestas. Esto se logró siguiendo los siguientes pasos: un estudio extenso del estado del arte, estudio de las funciones principales del sistema, las alternativas viables, las evaluaciones técnicas, evaluaciones económicas, cálculos, proceso de selección, esquemas representativos, finalizando con un estudio del mercado peruano. De acuerdo al reto asumido inicialmente, y después de la investigación, el diseño, la elaboración de planos y las respectivas revisiones se puede decir que se logró obtener los resultados previstos con este sistema de embrague. El embrague soportará el torque entregado por la rueda hidráulica de 1kW de potencia y 2m de diámetro sin esforzar al operario, prometiendo que el trabajo será seguro, liviano, confiable y económico. De esta manera se puede concluir que se cumplieron las metas establecidas logrando superar este desafío.Ítem Acceso Abierto Aplicación del mantenimiento centrado en la confiabilidad a motores a gas de dos tiempos en pozos de alta producción(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-06-13) Da Costa Burga, Martín.El uso de la metodología del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC o RCM) contempla no solamente el estudio del equipo como tal sino de los subsistemas que lo conforman y la interacción con el entorno físico que lo rodea. En esta tesis primero se realizó una adecuada identificación de los problemas que nos dificultan la maximización de la función de los motores a gas de dos tiempos a través del Análisis de modo, fallas, causas y efectos (AMEF). Al definirse los modos y las causas de las fallas se pudo establecer la criticidad de cada una ellas y el impacto en las metas de producción, mantenimiento, salud y medio ambiente; así como su priorización. Mediante el desarrollo de la metodología a lo largo del desarrollo del tema se determinaron las siguientes estrategias de mantenimiento para la eliminación de las causas de las fallas identificadas: optimización del mantenimiento preventivo, implementación de mantenimiento predictivo, optimización del cambio sistemático de componentes en función de la frecuencia de las fallas, implementación de inspecciones sensoriales por parte de los operadores, identificación de mejoras en las instalaciones a cargo de Ingeniería de Mantenimiento, identificación de repuestos críticos. Como resultado de la aplicación de la metodología se espera lograr incrementar la vida útil de los componentes de los equipos, así como la disponibilidad de los mismos al disminuir las fallas y sus consecuencias, incrementando así, las ventas por la recuperación de petróleo crudo a un menor costo de mantenimiento.