Facultad de Ciencias e Ingeniería
Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/20.500.12404/7
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Item Calificación del proceso de soldadura y soldadores y elaboración de un programa de inspección para la construcción de una línea de transporte de gas natural con acero API 5l x80m según API 1104(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-03-26) Blácido Policarpo, Marco Antonio; Lean Sifuentes, Paul PedroEste trabajo tiene como objetivo calificar el proceso de soldadura y los soldadores, además de elaborar un programa de inspección para la construcción de una línea de transporte de gas natural fabricada con acero API 5L X80M, siguiendo los lineamientos del código API 1104. El estudio se realizó en el contexto del gaseoducto de Camisea, en Perú, uno de los proyectos de transporte de gas natural más importantes de la región. Para asegurar la calidad de las soldaduras, se trabajó de acuerdo con las variables esenciales del código API 1104, determinando los parámetros específicos para la calificación de procedimientos de soldadura (WPS, Welding Procedure Specification) y los registros de calificación de procedimientos (PQR, Procedure Qualification Record). Se realizaron pruebas destructivas y no destructivas, como ensayos de tracción, Nick break, entre otras,para verificar la integridad de las uniones. Los resultados mostraron que los procesos de soldadura propuestos cumplen con los requisitos de fabricación establecidos por las normativas API 1104. En cuanto al programa de inspección, se propuso lineamientos que abarcan desde la evaluación de las materias primas hasta el control de calidad de las soldaduras en el campo. Se concluye que el desarrollo del WPS y PQR, la calificación adecuada de soldadores, y un riguroso programa de inspección son fundamentales para garantizar la seguridad y eficiencia en la construcción de la línea de transporte de gas natural.Item Implementación del análisis vibracional en rodamientos FAG 6320 de camiones eléctricos mineros como técnica predictiva de fallas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-03-21) Humberto Smith Vásquez Terán, Humberto Smith; Fosca Pastor, Carlos AbrahamEl presente informe aborda la implementación del análisis vibracional como técnica predictiva para la detección de fallas en rodamientos FAG 6320 del alternador de potencia de camiones eléctricos mineros. A través del monitoreo de vibraciones, se busca prevenir fallas catastróficas y optimizar la gestión del mantenimiento en equipos de alto impacto operacional. Se detalla la metodología usada, incluyendo la recolección de datos en mantenimientos preventivos, la instrumentación empleada y el procesamiento de señales mediante la Transformada Rápida de Fourier (FFT) para la identificación de frecuencias características de fallas. Además, se presentan casos de estudio que validan la efectividad del análisis vibracional al detectar defectos en pistas, elementos rodantes y jaulas de los rodamientos, permitiendo su reemplazo antes de una falla funcional. El impacto en la gestión del mantenimiento es significativo, el caso de estudio presenta una reducción de costos operativos en aproximadamente un 40%, al evitar reparaciones mayores y tiempos de inactividad imprevistos. Finalmente se comenta siguientes pasos o estrategias a largo plazo para optimizar aún más el análisis vibracional, y permitir la detección temprana de anomalías sin necesidad de inspecciones manuales ya que se explora el uso de modelos de Deep Learning para predecir la vida útil remanente del rodamiento con base en datos históricos, mejorando la precisión del diagnóstico en campo y facilitando la toma de decisiones.Item Elaboración y calificación de procedimiento de soldadura preliminar y calificación de soldador para la ejecución de soldadura de recuperación de dimensiones de cucharas de turbinas pelton de acero ASTM A743 CA6NM(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-03-21) Sánchez Farfán, Joaquín Antonio; Lean Sifuentes, Paul PedroEl presente trabajo se centra en el desarrollo de un procedimiento de soldadura preliminar para la recuperación de dimensiones de una cuchara de turbina Pelton de acero ASTM A743 tipo CA6NM mediante deposición de material. Además, se determinaron los ensayos y criterios de aceptación requeridos para la calificación del procedimiento y de los soldadores que ejecuten la soldadura de recuperación de dimensiones. A partir de la revisión bibliográfica, se halló que uno de los principales factores a tomar en consideración en la soldadura de aceros inoxidables martensíticos es el control de la ferrita delta, esto con la finalidad de evitar fenómenos de fisuración en frío. Se usaron los diagramas de Balmoth y Lippold para estimar el porcentaje de ferrita delta de la unión soldada. De esta forma se concluyó que la composición química del material de aporte y la dilución son parámetros que se deben controlar para garantizar la sanidad de la reparación. Además, se estableció el tratamiento térmico post soldadura, tomando en consideración su efecto en las propiedades mecánicas de la junta soldada. Por otro lado, la calificación del procedimiento se planteó utilizando el código AWS B2.1, ya que el código AWS D14.6 refiere a este para el proceso de calificación. Se consideraron los ensayos y los criterios de aceptación establecidos por dicho código: ensayo de doblado, ensayo de tintes penetrantes, ensayo de dureza y análisis químico. Finalmente, se abarcó el proceso de calificación de soldadores utilizando el código AWS B2.1, el cual consistió en la calificación de un soldador en proceso GMAW en soldadura tipo canal y en posición de prueba G1.Item Vehículo eléctrico omnidireccional para carga ligera en minería(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-03-17) Vera Alfaro, Kirck Fernando; Flores Álvarez, Pedro AlonsoEl presente trabajo ha sido desarrollado considerando la problemática relacionada a las condiciones actuales en las que se lleva a cabo el transporte de carga liviana en los diferentes campos como minería, construcción civil, almacenes industriales, entre otros. Se han identificado tres principales enfoques. En primer lugar, se reconoce que dicha actividad representa riesgos para el entorno y dificultad de maniobra para los operarios; en segundo lugar, se considera que el proceso es ineficiente dado los costos de operación, combustible y tiempos de parada; y como último punto, se identifica que este proceso contribuye considerablemente con la contaminación a nivel mundial. Ante ello, en la presente tesis se propone como solución realizar el diseño de un vehículo eléctrico con un sistema de tele operación y desplazamiento omnidireccional; consiguiendo reducir emisiones y riesgos de la operación del vehículo, así como facilitando la maniobra y desplazamiento en lugares con espacios reducidos. Para desarrollar dicho vehículo se ha considerado la metodología de diseño VDI, con intención de identificar los requerimientos que deberá presentar el vehículo y los componentes con los que se podrá llevar a cabo su desarrollo. Avanzando con el documento, se diseñan y definen los sistemas hidráulico, eléctrico, electrónico, de control y mecánico que conforman al vehículo, de forma justificada y cumpliendo con los objetivos y requerimientos propuestos. Finalmente, dada la gran escala del proyecto, se procede a simular los sistemas diseñados y analizar el desempeño de estos.Item Diseño de un sistema de monitoreo para mediciones de deformación en ensayos de fatiga con cargas de amplitud variable(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-03-11) Contreras Mendoza, Franz Kevin; Lavayen Farfán, DanielEn el presente documento se muestra el desarrollo de un sistema de monitoreo para ensayos de fatiga. Este sistema mide la deformación de una probeta normalizada y determina su falla por fatiga empleando la teoría de daño acumulado de Miner. Así mismo, en este trabajo se presentan el diseño del sistema de monitoreo, su implementación y las pruebas de medición realizadas con dicho sistema. Este trabajo esta dividido en seis capítulos. En los dos primeros capítulos se describen la problemática, los objetivos, el alcance de la tesis, el marco teórico y el estado del arte. En el tercer capítulo se desarrolla el diseño conceptual; es decir, se evalúan las propuestas de solución y se determina una solución óptima. En el cuarto capítulo se muestra el desarrollo y la implementación del diseño óptimo que se seleccionó considerando cada uno de los componentes presentes en un sistema mecatrónico. En el quinto capítulo se muestran las pruebas de funcionamento y las pruebas de medición del prototipo desarrollado. Finalmente, en el sexto capítulo se estiman los costos de diseño e implementación del sistema de monitoreo. Adicionalmente, después del capítulo final, se describen las conclusiones de este trabajo. Además del diseño de un sistema de hardware, se desarrolló un software de adquisición de datos que cuenta con un algoritmo de cálculo de fatiga y una interfaz gráfica (GUI) que permite mostrar la medición de deformación en tiempo en real. Esta aplicación fue desarrollada para visualizar las pruebas, y además, sirve como una interfaz gráfica de usuario para el sistema de monitoreo.Item Gestión y liderazgo en soporte técnico: capacitación, optimización de procesos y expansión regional en la industria automotriz(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-02-25) Palomares Naupari, Roberto Carlos; Yépez Castillo, HerbertEste informe profesional describe la extensa experiencia del autor bajo el cargo de jefe de soporte técnico en la división de vehículos comerciales de una empresa automotriz internacional a lo largo de más de diez años. El autor representó a la empresa en eventos regionales y mundiales, obtuvo logros durante su gestión, participó en cursos de capacitación, incrementó la red de contactos de la compañía y fortaleció la imagen de la marca en el mercado. En primer lugar, el informe describe la exitosa gestión del autor para establecer el primer y único Centro Regional de Entrenamiento de la marca en América Latina y el Caribe, con sede en Lima. El autor desarrolló programas de capacitación dirigidos a mejorar el conocimiento y las habilidades del personal técnico. En segundo lugar, el informe detalla la participación del autor en la gestión de vehículos, contribuyendo a la optimización de procesos y la implementación de mejoras operativas. Finalmente, en tercer lugar, el informe expone el aporte del autor en el área de soporte técnico y consultoría para las distintas divisiones de la compañía, consolidando la eficiencia y calidad del servicio técnico en la región.Item Diseño de un sistema automático para la preparación de cócteles(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-02-14) Churango Arenas, Jose Luis Abraham; Sigüenza Astoquilca, MichelEn el Perú existen 75,500 establecimientos de entretenimiento en el que se puede servir comida o bebidas (Lopez, 2019, p24). En uno de estos establecimientos, el cual es una discoteca llamada Dizco, que opera de 10:00 pm a 4:00 am los días sábados, con un aforo de 150 personas ubicada en la ciudad de Lima, Perú, se observó una relación entre niveles de estrés de un bartender y periodos de alta demanda que llegaban hasta 63 cócteles por hora en dos eventos realizados durante el mes de noviembre y diciembre del 2024. A partir de ello, se encontró investigaciones que indican que dichos niveles de estrés pueden intensificarse y traer consecuencias hacia el bartender, los clientes, el establecimiento y el cóctel en presentar problemas de salud, conflicto verbal o físico, pérdidas económicas y baja calidad respectivamente. Por ello, a partir de dicha problemática, se plantea un diseño de un sistema automático para la preparación de cócteles, con el principal objetivo asistir al bartender en la preparación de cócteles y disminuir los tiempos de preparación de las mismas ante situaciones de alta demanda. Para ello se desarrolla en primer lugar una definición y análisis de la problemática mencionada anteriormente, del estado del arte, de los requisitos de usuario y de proyecto. A partir de ello, se realiza el inicio del diseño mecatrónico utilizando la “Metodología de diseño para Sistemas Mecatrónicos”, el cual fue desarrollado gracias a un convenio entre la Pontificia Universidad Católica del Perú y la Universidad Federal de Santa Catarina. En dicha etapa se realiza la selección de los componentes del sistema a partir de las funciones que estos desarrollarán, se desarrolla el concepto solución del sistema, donde se realizan diseño eléctrico, mecánico, de software y de control según sea correspondiente. Además, se mostrará el sistema integrado mediante un modelo 3D, la arquitectura mecatrónica, arquitectura electrónica y diagrama de flujo de las principales funciones del sistema. Finalmente, se logra concluir que, bajo este diseño, se calcula un tiempo de preparación hasta 8 a 5 veces menor al que lo realiza el bartender, siendo el mayor ahorro de tiempo de preparación de 40 segundos a 5 segundos de un cóctel llamado Whiskey Fix, y una disminución de 1:00 minuto a 7.5 segundos para preparar un cóctel llamado Chilcano.Item Dispositivo de realidad aumentada para mejorar la visibilidad de bomberos en incendios(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-02-12) Saenz Arroyo, Adrian Alejandro; Quiroz Velásquez, Diego EduardoSegún cifras oficiales, se esperan aproximadamente 15.5 mil incendios este año y solo en Enero se superó el máximo histórico de incendios mensuales de los últimos diez años, debido a esto se decidió realizar entrevistas a miembros del Cuerpo General de Bomberos Voluntarios del Perú de diferentes bombas de Lima Metropolitana con el fin de conocer sus rutinas, equipos y como planeaban enfrentar este año complicado. Entre sus diversas funciones, la de Búsqueda y Rescate es considerada la mas complicada y en la que solo participan los bomberos mejores entrenados y con mayor experiencia, quienes mencionan que su mayor dificultad en esta labor es la mala visibilidad, por esta razón, se propuso un sistema capaz de brindarles tres modos de visión para optimizar su labor en situaciones de poca o nula visibilidad y ayudarlos a salvar la mayor cantidad de vidas posibles. En el mundo existen solo dos empresas que intentan ayudar a los bomberos con la mala visibilidad a la que se enfrentan durante sus actividades de búsqueda y rescate con soluciones orientadas a la realidad de su país y de su cuerpo de bomberos. Luego de evaluar las fortalezas y debilidades de estos, conocer distintas tecnologías que satisfacen funciones especificas, documentar las exigencias según sus necesidades y conocer la realidad del Cuerpo de Bomberos del Perú, se planteó una solución que satisface tanto los requerimientos técnicos como económicos. Esta solución aprovecha los espacios existentes entre la mascara de respiración y la cara del bombero, así como indumentaria y materiales propio de ellos. Además, la forma de interacción con el dispositivo es mediante un guante diseñado para evitar acciones no deseadas, este guante permite al bombero activar el modo de visión deseado que se proyectará en los lentes de realidad aumentada.Item Construcción de superestructura del puente Alto Molino y análisis de falla en componentes mecánicos de maquinaria pesada(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-30) Quillos Solórzano, Gabriela Zulema; Yépez Castillo, HerbertEl presente informe se elaboró en base a la experiencia profesional del autor, quien se desempeñó como supervisor de construcciones metálicas en la empresa Servicios Industriales de la Marina S.A. (SIMA S.A.) por 2 años y analista de fallas en la empresa Ferreyros S.A. por 1 año. En ese sentido, el informe describe dos actividades estrechamente vinculadas al quehacer del ingeniero mecánico: la construcción de la superestructura del puente Alto Molino y el análisis de integridad de componentes mecánicos de maquinaria pesada. En primer lugar, se describen las etapas de fabricación de la superestructura del puente Alto Molino de 150 m de luz que pertenece al proyecto Puentes Arequipa. Se hace énfasis en los procesos de habilitado de planchas, armado, soldadura y pintura. En segundo lugar, se describe la metodología para determinar la causa probable de falla de un componente de maquinaria pesada. Para lo cual, se muestra los principales aspectos de recolección de evidencias y el proceso de evaluación para el planteamiento de acciones correctivas. Adicionalmente, se expone dos casos de análisis de falla empleando la metodología desarrollada y se presenta evidencias, evaluaciones y conclusiones. Los resultados del análisis son insumos esenciales para el plan correctivo y preventivo de componentes en estudio.Item Desarrollo de un aplicativo para determinar los parámetros de exposición radiográfica de un generador de rayos X con capacidad de hasta 300kV(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-24) Torres Peralta, César Eduardo; Hurtado Espejo, César EduardoEl deterioro por tiempo de uso de un equipo generador de rayos X requiere de la actualización de sus diagramas de exposición para mantener la eficiencia en los tiempos de ensayo. Este estudio tuvo como finalidad el desarrollo de un aplicativo para determinar el tiempo de exposición radiográfica a través de la obtención de un diagrama de exposición actualizado para acero ASTM-36 empleando un equipo generador de rayos X de hasta 300kV con un desgaste considerable debido a su uso prolongado, así como un diagrama de exposición de aluminio derivado del diagrama de acero. El desarrollo de las curvas de exposición para acero se realizó mediante una metodología experimental y para ello se contó con tres patrones tipo cuña escalonada con espesores entre 1 a 80 mm en total, así como películas AGFA STRUCTURIX D7 para el revelado. Las curvas preliminares de densidad-espesor y densidad-tensión se obtuvieron mediante la proyección de rayos X a exposiciones de 5, 10, 15, 20, 30 y 50 mA.min a diferentes espesores de las cuñas patrón, con una variación de voltaje entre 100 a 300kV con aumentos de 20 kV. El diagrama de exposición fue obtenido seleccionando los valores útiles de las curvas preliminares para obtener curvas a una densidad de 2.5. Tras esto, se procedió con la aplicación de factores de corrección para obtener el diagrama de exposición del aluminio a 100, 150 y 220 kV. En adición, se detallan los factores de corrección para la variación de FFD y tipo de película. Con el diagrama de exposición de acero y aluminio se desarrolló un aplicativo para el cálculo del tiempo de exposición. y se realizó la validación de mediante ensayos experimentales. El aplicativo permite el ingreso de material, voltaje, espesor de material, FFD y tipo de película para obtener el tiempo de exposición, lo que otorga al usuario mayor versatilidad y precisión en sus ensayos.