3. Licenciatura
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Item Diseño de una máquina de carga y descarga de bolsas de cemento para lugares de limitada área de almacenamiento(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-14) Vargas Guerra, Herbert Ysai; Barriga Gamarra, Eliseo BenjamínEste trabajo es el resultado de una iniciativa personal, motivada por mi experiencia en la industria ferretera y, en particular, en la venta de materiales de construcción. En un entorno marcado por la alta informalidad, especialmente en la edificación de viviendas y la comercialización de productos esenciales como el cemento y los aceros, surgió la necesidad de desarrollar una máquina, conforme a la normativa VDI 2221, cuyo objetivo principal es mejorar el traslado de bolsas de cemento de manera ergonómica y eficiente. Para abordar este desafío, en la primera fase del proyecto se realizó un análisis exhaustivo del estado de la tecnología y de las prácticas actuales en la manipulación de estos productos. Luego se analizó los posibles conceptos solución para obtener, finalmente, el proyecto preliminar óptimo. Se optó por un sistema de sujeción basado en el principio de Venturi, con un nivel de vacío por debajo del 60 %, siguiendo las recomendaciones de los fabricantes, con la finalidad de evitar costos adicionales asociados al consumo energético. Además, se incorporó un winche eléctrico de 1.5 caballos de fuerza seleccionado para gestionar la elevación de la carga. Finalmente, con el objetivo de lograr un diseño óptimo y validar su eficacia, se desarrolló un producto mínimo viable (MVP) a escala 1:10. Este prototipo permitió la medición de parámetros como la presión de vacío y la presión de trabajo, así como la realización de pruebas de control básicas en un motor de corriente continua, el cual incluyó reductores fabricados mediante impresión 3D. Además, se desarrollaron moldes y modelos para la fabricación de ventosas de vacío utilizando elastómeros como silicona y poliuretano, en diversos tamaños y niveles de dureza. Es importante destacar que este proceso de mejora continua tiene el potencial de reducir los costos de manufactura mediante el uso de fabricación aditiva. Asimismo, permite visualizar el proceso y proponer futuras mejoras para lograr un diseño ergonómico y eficaz para el usuario.Item Manufactura digital en el prototipado de cuatro máquinas para la transformación de fibra de alpaca a hilo artesanal(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-01-24) Díaz Jurado, José Mauricio; Barriga Gamarra, Eliseo BenjamínEn el presente informe se presentan tres proyectos tecnológicos aplicados a dos sectores distintos de la industria con el fin de generar una mejora en los procesos y un impacto social. Este informe se presenta como medio de verificación de la experiencia profesional del autor, quien se desempeña como Director del CITE Textil Camélidos Cusco del Instituto Tecnológico de la Producción, el cual es un instituto adscrito al Ministerio de la Producción; habiendo desarrollado en los últimos diez años más de 70 proyectos de innovación, tecnología y transferencia tecnológica en diferentes sectores. El informe inicia con la presentación de conceptos y definiciones asociadas al sector textil camélidos ya que la mayoría de los proyectos se realizan en este sector. Posteriormente se desarrolla extensivamente cada uno de los casos, presentando los antecedentes, el procedimiento realizad, los resultados obtenidos, y las conclusiones. Los casos presentados están realizados en el sector textil camélido y en el sector minero. Los primeros dos casos involucran la implementación de dos tecnologías 4.0 que son la fabricación digital y la cadena de bloques. Finalmente, se presentan las conclusiones del informe profesional, haciendo énfasis en la importancia y eficacia del análisis de falla metalúrgico como una herramienta de la ingeniería para asistir en el desarrollo de la industria nacional.Item Diseño del módulo de desgomado de una planta piloto para la producción de biodiesel a partir de aceites comestibles residuales y plantas oleaginosas con alto contenido de fósforo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-01-25) Vela Ruiz, Franco Renato; Barriga Gamarra, Eliseo Benjamín; Mujica Bueno, Sayda EstelaLa finalidad de la presente tesis es diseñar el módulo de desgomado de una planta piloto de producción de biodiesel cuya materia prima será a base de aceites comestibles residuales con alto índice de fósforo. El procedimiento también se usa para el aceite crudo de soya o de jatrofa llamada también piñón blanco por el alto porcentaje de fosforo que contienen. Para este fin se ha seleccionado la técnica de Desgomado TOP, la cual permite refinar el aceite (materia prima) para mejorar su calidad y por ende también el del producto final (biodiesel). Se hace una revisión bibliográfica sobre el método, el problema que se aborda y poder garantizar la calidad del producto final. Aplicando el “método del diseño mecánico” se buscó la solución más viable y óptima para el diseño del módulo de desgomado, habiéndose propuesto tres distintas opciones de solución. Se realizaron los cálculos de diseño acorde a la funcionalidad del proceso para luego elaborar los planos de ensamble general y despieces. Adicionalmente, se realizó un análisis económico tanto de los precios de la materia prima como de fabricación para el módulo de desgomado (incluye costos de equipos), y obtener como resultado un módulo el cual sea viable tanto tecnológica como económicamente.Item Diseño, fabricación y análisis dinámico de un rotor rígido sobre cojinetes magnéticos radiales(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-07-16) Aguilar Juscamaita, Enrique; Alencastre Miranda, Jorge Hernán; Barriga Gamarra, Eliseo BenjamínEl presente trabajo de tesis forma parte de una iniciativa de investigación multidisciplinaria enfocada en estudiar los cojinetes magnéticos y sus aplicaciones, en este contexto, los objetivos planteados para este proyecto son diseñar un prototipo del sistema formado por un rotor rígido suspendido sobre cojinetes magnéticos radiales; fabricar el prototipo diseñado y caracterizar su comportamiento dinámico mediante un análisis modal teórico. El alcance contempla el desarrollo de la ingeniería conceptual, ingeniería básica, ingeniería de detalle del prototipo así como su posterior manufactura. Asimismo, se incluye la caracterización dinámica del sistema usando la teoría de sistemas de varios grados de libertad. Dentro de este alcance no se contempla la ingeniería básica y de detalle de los actuadores electromagnéticos; la ingeniería, programación, electrónica y automatización del sistema de control de los actuadores así como su respectiva instalación, ya que son tópicos que corresponden a temas de tesis paralelos. Como resultado de este trabajo de tesis se obtuvo un prototipo de fabricación local, cuyas dimensiones son 1400 mm x 505 mm x 960 mm con un rotor rígido de 6 kg de masa accionado por un motor eléctrico que puede girar entre 1800 rpm y 2340 rpm gracias a un variador de frecuencia incorporado. La carga se regula a través de masas calibradas de 1kg, 2kg y 3kg según el operador lo requiera. Para la verificación de rigidez del rotor se utilizó la teoría de vibraciones en sistemas contínuos y se validó con ayuda del método de elementos finitos arrojando una frecuencia natural de 1158,2 Hz, lo cual garantiza que a la frecuencia de giro, el rotor tendrá un comportamiento rígido. Asimismo, se realizó una verificación dinámica de la estructura de soporte y la base del motor arrojando frecuencias de 19.37 Hz y 689.22 Hz, lo cual, en base a la verificación dinámica indica que funcionará adecuadamente y no habrá frecuencias externas que dificulten el control. La última etapa del trabajo consistió en el análisis dinámico del comportamiento del rotor en el plano bidimensional, a través de un análisis modal contínuo de donde se obtuvieron frecuencias de 46.38 Hz y 62.74 Hz para cada uno de sus modos de vibración.