Ciencias con mención en Ingeniería Mecatrónica
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Item Diseño conceptual de un vehículo autónomo para el traslado de una máquina de soldadura orbital(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-06-03) Vargas Núñez, Juan Diego; Sigüenza Astoquillca, MichelDado el incremento de demanda en energía que se puede observar en los países en desarrollo los últimos años, y siendo el gas natural una fuente confiable y con un costo reducido en comparación a otros hidrocarburos, se percibe una necesidad de aumentar la distribución de este a más regiones del país, pero para realizar esto, se requiere de implementación de ductos que transporten el hidrocarburo hacia zonas cercanas a las urbanizaciones. Por ello, el objetivo en del presente trabajo de investigación es encontrar una forma eficiente y veloz de realizar el proceso de soldadura, al reemplazar el sistema manual usado actualmente en el Perú al desarrollar un vehículo que traslade y posicione automáticamente una máquina de soldadura orbital. Una de las ventajas que se esperan de forma directa es la reducción de los fallos en la realización de uniones por soldadura, los cuales son aproximadamente el 8% de las uniones soldadas (Congreso de la República del Perú, 2006). La metodología usada para evaluar los conceptos de solución que se planteen será una aproximación general a la norma VDI 2206 y la VDI 2221, empleadas para el diseño de sistemas técnicos y productos (Pahl, Beitz, Feldhusen, & Grote, 2013). En este presente documento se abordarán los problemas actuales que presenta el proceso actual, luego se procederá a investigar sobre dispositivos que cumplan funciones similares a las deseadas o que puedan ser acoplados al diseño, luego con toda la información obtenida se busca crear tres posibles soluciones para compararlas y finalmente llegar al concepto óptimo que podría aplicarse para este problema.Item Diseño conceptual de un vehículo submarino de apoyo para el mantenimiento preventivo de los cordones de soldadura en la carena de los buques(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-04-07) Bañón Espinoza, Martín Antonio; Sigüenza Astoquillca, MichelEn la actualidad, la inspección de los cordones soldados ubicados en la obra viva (carena) de los buques es un proceso raramente realizado debido al tiempo y costo que este implica. En respuesta a esto se han postulado distintas soluciones como el uso de buzos experimentados o desplazar el buque a un dique seco, pero estos siguen siendo poco eficientes. Por esta razón, en el presente trabajo de investigación se expone el diseño conceptual de un vehículo submarino capaz de sumergirse a aguas poco profundas; y de un algoritmo de visión con la capacidad de funcionar en un entorno tan variable como es el entorno marino. El vehículo constará de una serie de propulsores y sensores IMU, que le permitirán desplazarse en el agua, y mantenerse estable, o en una posición fija cuando se encuentre detenido. Además, contará con sensores de humedad, temperatura y profundidad, que permitirán monitorear al vehículo desde la interfaz, la cual será una laptop. Esta tendrá, un software que podrá procesar la imagen y clasificar los defectos de la imagen. Adicionalmente, el software permitirá comandar todas las acciones del vehículo. Para este trabajo de investigación, se realizó un análisis de los antecedentes, lo cual incluye definir los objetivos, la metodología y el alcance del trabajo de investigación. Además, de investigar acerca de las tecnologías existentes. Luego, se procedió a realizar el diseño conceptual del sistema. Y se finalizó, describiendo los diagramas que conforman el diseño preliminar del mismo.Item Diseño conceptual de un sistema automático para soldadura orbital para tuberías de 32” a 14”(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-02-01) Díaz Choque, César Steven; Sigüenza Astoquillca, MichelEn el Perú existe un escaso número de soldadores calificados; por ello, el país cuenta con mucha demanda de soldadores para los diferentes proyectos que se están realizando como la extensión de los gaseoductos sur peruano, entre otros, pero no se da abasto de soldadores. Esta situación conlleva, por parte de las concesionarias, a recurrir a mano de obra extranjera aumentando los precios de la mano de obra. Los objetivos del presente trabajo de investigación son el diseño conceptual de un sistema automatizado de soldadura orbital para tuberías de. Esto consiste en la pre-selección del diseño mecánico, la pre-selección del diseño electrónico y del sistema de control. Se utilizará la metodología VDI 2221 donde se desarrolla el planteamiento del problema, se desarrollan las propuestas de solución y se selecciona la solución optima. En el presente trabajo se realizó un extensivo estado del arte, el cual sirvió como base para la selección de los diferentes componentes mecánicos que contienen el sistema mecatrónico. Se obtuvieron cinco conceptos de soluciones y se seleccionó el optimo por medio de un análisis técnico vs económico. Del presente trabajo de investigación se concluye que es posible el diseño de un sistema orbital que cumpla con los requerimientos de la norma API 1104. Además, se concluye que para mejorar el sistema automatizado de soldadura orbital es necesario diseñar un sistema de seguimiento de soldadura o incluir alguno ya existente en el mercado.