Ingeniería Mecatrónica (Lic.)

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Diseño de una máquina doméstica automática para generar compost a partir de residuos orgánicos
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-05-20) Acosta Gonzales, Renzo Rogger; Villota Cerna, Elizabeth Roxana
Una de las alternativas para la reutilización de los residuos orgánicos generados por las personas, producto de las actividades industriales, comerciales y domésticas, es el compostaje, proceso por el cual se puede obtener un producto biológicamente estable (compost) que puede ser utilizado para el enriquecimiento de suelos y áreas verdes. A pesar de que gran parte de los residuos orgánicos son provenientes de las actividades domésticas, estos muchas veces son eliminados y no son tomados en cuenta para su reutilización mediante técnicas de compostaje, ya que se requiere de un constante control y monitoreo, lo cual demanda tiempo y esfuerzo a las personas. Al no realizarse el compostaje correctamente, un mal proceso puede ser causante de la formación de malos olores y atracción de fauna contaminante. En el presente trabajo se plantea el diseño de una máquina doméstica capaz de generar compost a partir de residuos orgánicos. Para ello, el sistema posee las siguientes características. Una cámara multipropósito, la cual permite almacenar, separar, contener y trasladar los residuos orgánicos ingresados a lo largo de diferentes días. También, un módulo de medición y manipulación del proceso de compostaje, el cual es móvil pudiendo así ubicarse de manera independiente en los cinco compartimientos de la cámara multipropósito que alberga los residuos orgánicos. El módulo de medición y manipulación permite monitorear y controlar el proceso en cada compartimiento de la cámara por medio de la medición de la temperatura y el nivel de oxígeno, seguido de la manipulación de las variables mencionados por medio del accionamiento de la bomba, el calentador o el mezclador/triturador si el proceso lo requiere. Por último, al final de cada cinco días los residuos procesados caen de la cámara al depósito del sistema de donde el usuario puede recoger el producto terminado.
Dispensador automático de pastillas
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-08-08) Sánchez Noriega, José Luis; Villota Cerna, Elizabeth Roxana
El presente trabajo consiste en el diseño de un dispensador automático de pastillas, orientado principalmente a personas enfermas de la tercera edad que suelen tener problemas para recordar el momento y la dosis exacta de pastillas que deben tomar para cumplir con su tratamiento médico. El dispositivo permite almacenar pastillas en hasta 7 contenedores distintos e ingresar a través de una interfaz gráfica los horarios y dosis de cada una de ellas. El sistema alerta al usuario cuando llega el momento establecido para tomar las pastillas y además extrae las pastillas necesarias de cada contenedor, para luego colocarlas en un compartimento final desde donde el usuario puede recogerlas. En los siguientes capítulos se explicará el diseño del sistema mecatrónico planteado, haciendo énfasis en su funcionamiento y lógica de control. Además se mostrarán los planos mecánicos y eléctricos en los que se puede apreciar detalladamente el interior del sistema y cómo es posible realizar las funciones descritas manteniendo un diseño compacto (30 cm x 25 cm x 15 cm), de modo que se adecue a distintos espacios.
Diseño de una máquina automática para elaboración de manjar blanco
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-07-08) Quintana Tukasaki, Diego Fernando; Villota Cerna, Elizabeth Roxana
El presente proyecto tiene como finalidad exponer una solución para el aumento en la producción y la mejora de la calidad del manjar blanco a través del desarrollo de una máquina automática para la elaboración de este producto. En el día a día, las exigencias y estándares que debe cumplir un producto en términos de calidad para que pueda competir en el mercado son grandes. Sin embargo, algunas plantas artesanales no tienen la capacidad necesaria para competir con las grandes empresas. Es por tal motivo que este proyecto está orientado a los productores artesanales con el propósito de aumentar su producción, así como la calidad del producto. A continuación, se muestra, expone y explica el control, la mecánica y la electrónica involucrada en el desarrollo de esta máquina. Para lograr el dimensionamiento de la máquina se realizó una recopilación de información para conocer el proceso completo y correcto de preparación de manjar blanco, teniendo en cuenta los parámetros necesarios que definen una buena calidad del producto. Con la información recogida se llegó a la conclusión de que se cuenta con 7 subprocesos que son: filtrado, neutralizado, calentamiento, concentración, enfriado, envasado y almacenado. Para cumplir con cada uno de los subprocesos y lograr las especificaciones del producto se usaron sensores, actuadores y controladores. Así, para lograr una mejor neutralización y concentración de la leche, el sistema mecatrónico posee un sistema dispensador de bicarbonato y otro de azúcar, ambos manejados por un controlador capaz de calcular el tiempo de apertura de las válvulas a partir de la cantidad de litros de leche utilizados en el proceso, con el fin de tener un mejor control de la cantidad de insumos agregados. Por otro lado, el sistema mecatrónico cuenta con lazos de control ON/OFF para controlar la temperatura y el nivel de leche en la marmita. El primer lazo de control está conformado por una resistencia calentadora, una termocupla y el controlador. Este primer lazo servirá para controlar la temperatura en los procesos de calentamiento de la leche. En el proceso de enfriamiento, el lazo de control será el mismo pero como actuador se tendrá a una válvula. El otro lazo de control, correspondiente al nivel de leche en la marmita, está conformado por una válvula, un sensor ultrasónico y el controlador. Este lazo servirá para controlar la cantidad de litros que el usuario defina. Por último, se contará con un panel de control donde se pueda definir la cantidad de litro de leche que se desee usar en la elaboración de manjar blanco. En conclusión, la presente tesis detalla el desarrollo de una máquina automática para la elaboración de manjar blanco dimensionada a partir de estándares y que está orientada a mejorar la producción y calidad del producto de los productores artesanales.

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