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Diseño de un banco de ensayos dinámico para evaluar las pérdidas de energía en accionamientos electromecánicos con fines académicos e investigativos en el laboratorio de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Córdoba

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dc.contributor.advisorCabello Eras, Juan José
dc.contributor.authorOlivera Nerio, Nicole
dc.contributor.juryLancheros Montiel, Miguel Angel
dc.contributor.juryDurango Álvarez, Demóstenes José
dc.date.accessioned2024-12-05T19:20:17Z
dc.date.available2024-12-05T19:20:17Z
dc.date.issued2024-12-04
dc.description.abstractEl diseño del banco de ensayos dinámico para evaluar las pérdidas de energía en Accionamientos Electromecánicos tiene como característica principal integrar varios montajes haciendo uso de guías, haciendo práctico el montaje y desmontaje de equipos sin requerir herramientas especializadas. Los montajes constan de la combinación de los equipos (motor-caja de engranajes generador, motor-generador, motor-transmisión por correa generador, motor-transmisión por cadena-generador). Por otro lado, en este documento se realiza la validación del diseño en un análisis estático mediante herramientas computacionales, obteniendo resultados como las tensiones de Von Mises, deformaciones unitarias, desplazamientos y factor de seguridad, tanto del banco como de las guías. Una vez terminada la fase de prediseño, diseño, construcción, y montaje el banco estará ubicado en el taller de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Córdoba y podrá ser operado por estudiantes del Programa, en este documento se realiza el diseño estructural preliminar del mencionado, posteriormente un estudiante de la Maestría en Ingeniería Mecánica realizará la validación del diseño, construcción, montaje y puesta en marcha.spa
dc.description.abstractThe main characteristic of the design of the dynamic test bench to evaluate energy losses in electromechanical drives is to integrate several assemblies using guides, making the assembly and disassembly of equipment practical without requiring specialized tools. The assemblies consist of the combination of equipment (motor-gear box-generator, motor generator, motor-belt transmission-generator, motor-chain transmission-generator). On the other hand, in this document the validation of the design is carried out in a static analysis using computational tools, obtaining results such as Von Mises stresses, unitary deformations, displacements and safety factor, both bench and the guides. Once the pre-design, design, construction, and assembly phase is completed, the bench will be in the mechanical engineering workshop of the University of Córdoba and can be operated by students of the program. In this document, the preliminary structural design of the is carried out. Subsequently, a master's student in mechanical engineering will validate the design, construction, assembly and commissioning.eng
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero(a) Mecánico(a)
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensión
dc.description.notesProyecto desarrollado en el marco de la convocatoria interna "Programa de Apoyo y Mejora del desempeño de grupos de investigación" aprobada en el acta No. FI-04-22 de 2023 de la Facultad de Ingeniería, en el Grupo de Investigación Ingeniería, Ciencia y Tecnología I.C.T. del Departamento de Ingeniería Mecánica.
dc.description.tableofcontentsRESUMEN 10spa
dc.description.tableofcontentsABSTRACT 11eng
dc.description.tableofcontents1. INTRODUCCIÓN 12spa
dc.description.tableofcontents2. OBJETIVOS 13spa
dc.description.tableofcontents2.1. OBJETIVO GENERAL 13spa
dc.description.tableofcontents2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS 13spa
dc.description.tableofcontents3. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 14spa
dc.description.tableofcontents3.1. BANCOS DE ENSAYO 14spa
dc.description.tableofcontents3.2. ENSAYOS EN UN BANCO DE PRUEBAS 14spa
dc.description.tableofcontents3.2.1. Ensayos de investigación y desarrollo 14spa
dc.description.tableofcontents3.3. ACCIONAMIENTOS ELECTROMECÁNICOS 15spa
dc.description.tableofcontents3.3.1. Motores de inducción. 15spa
dc.description.tableofcontents3.2.2. Transmisión por correa. 16spa
dc.description.tableofcontents3.3.3. Transmisión por cadena. 16spa
dc.description.tableofcontents3.4. EFICIENCIA ENERGÉTICA 17spa
dc.description.tableofcontents3.5. FACTOR DE CARGA 17spa
dc.description.tableofcontents3.6. MODULARIDAD 18spa
dc.description.tableofcontents3.7. ELEMENTOS FINITOS 18spa
dc.description.tableofcontents4. ESTADO DEL ARTE 18spa
dc.description.tableofcontents4.1. DESIGN OF A TEST STAND FOR LIFETIME ASSESSMENT OF FLAT BELTS IN POWER TRANSMISSION 18eng
dc.description.tableofcontents4.2. CONSTRUCCIÓN DE UN BANCO DE PRUEBAS PARA LA MEDICIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA PARA TRANSMISIÓN POR CORREA 19spa
dc.description.tableofcontents5. MATERIALES Y MÉTODOS 20spa
dc.description.tableofcontents5.1. GENERALIDADES 20spa
dc.description.tableofcontents5.2. ETAPAS DE DISEÑO 21spa
dc.description.tableofcontents5.3. IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS 21spa
dc.description.tableofcontents5.3.1. Motor de inducción eléctrico. 22spa
dc.description.tableofcontents5.3.2. Generador. 22spa
dc.description.tableofcontents5.3.3. Caja de engranajes. 22spa
dc.description.tableofcontents5.3.4. Sensor de par de torque. 22spa
dc.description.tableofcontents5.4. IDENTIFICACIÓN DE COMPONENTES 22spa
dc.description.tableofcontents5.4.1. Chumaceras. 23spa
dc.description.tableofcontents5.4.2. Juntas flexibles. 23spa
dc.description.tableofcontents5.4.3. Ejes de transmisión. 23spa
dc.description.tableofcontents5.4.4. Poleas y banda. 24spa
dc.description.tableofcontents5.4.5. Piñón y cadena. 24spa
dc.description.tableofcontents5.4.6. Tornillos, arandelas, tuercas. 24spa
dc.description.tableofcontents5.4.7. Placa, viga, guías. 24spa
dc.description.tableofcontents5.5. IDENTIFICACIÓN DE PARÁMETROS 25spa
dc.description.tableofcontents5.5.1. Potencia y torque del motor. 26spa
dc.description.tableofcontents5.5.2. Configuración para ensayo de motores de inducción. 26spa
dc.description.tableofcontents5.5.3. Configuración para ensayo de transmisiones por caja de engranajes. 27spa
dc.description.tableofcontents5.5.4. Configuración para ensayo de transmisiones flexibles y de potencia. 27spa
dc.description.tableofcontents5.5.4.1 Transmisión flexible polea-correa. 27spa
dc.description.tableofcontents5.5.4.2 Transmisión de potencia piñón-cadena. 27spa
dc.description.tableofcontents5.5.5. Modularidad. 28spa
dc.description.tableofcontents5.5.6. Ergonomía en bancos de ensayo. 28spa
dc.description.tableofcontents5.5.6.1. Medidas antropométricas. 28spa
dc.description.tableofcontents5.5.6.2. Definición de ergonomía basado en medidas antropométricas. 28spa
dc.description.tableofcontents5.6. SELECCIÓN DEL MATERIAL 30spa
dc.description.tableofcontents5.6.1. Criterios de selección. 30spa
dc.description.tableofcontents5.6.2. Caracterización del acero estructural. 30spa
dc.description.tableofcontents5.7. PLANTEAMIENTO DE CONFIGURACIONES 31spa
dc.description.tableofcontents5.8. DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE 32spa
dc.description.tableofcontents5.8.1. Configuración motor de inducción – Plano XY. 32spa
dc.description.tableofcontents5.8.2. Configuración motor de inducción – Plano YZ. 34spa
dc.description.tableofcontents5.8.3. Configuración caja de engranajes – Plano XY. 35spa
dc.description.tableofcontents5.8.4. Configuración caja de engranajes – Plano YZ. 36spa
dc.description.tableofcontents5.8.5. Configuración de transmisiones – Plano XY. 37spa
dc.description.tableofcontents5.8.6. Configuración de transmisiones – Plano YZ. 38spa
dc.description.tableofcontents5.9. CÁLCULO Y SELECCIÓN DE SOLDADURA 39spa
dc.description.tableofcontents5.10. CÁLCULO Y SELECCIÓN DEL PERFIL DE LA VIGA 40spa
dc.description.tableofcontents5.11. ALTERNATIVAS DE DISEÑO 42spa
dc.description.tableofcontents5.11.1. Alternativa de diseño 1. 42spa
dc.description.tableofcontents5.11.2. Alternativa de diseño 2. 43spa
dc.description.tableofcontents5.12. IDEA CONCEPTUAL DE BANCO DE ENSAYO 43spa
dc.description.tableofcontents5.13. DISEÑO DE BANCO DE ENSAYO 44spa
dc.description.tableofcontents5.14. PROCESO DE MANUFACTURA SUGERIDO PARA CONSTRUCCIÓN 45spa
dc.description.tableofcontents5.14.1. Corte de perfiles. 45spa
dc.description.tableofcontents5.14.2. Soldadura de perfiles. 45spa
dc.description.tableofcontents6. RESULTADOS Y DISCUSIONES 45spa
dc.description.tableofcontents6.1. ANÁLISIS ESTÁTICO DEL BANCO 46spa
dc.description.tableofcontents6.1.1. Tensiones de Von Mises. 46spa
dc.description.tableofcontents6.1.2. Desplazamientos. 47spa
dc.description.tableofcontents6.1.3. Deformaciones unitarias. 48spa
dc.description.tableofcontents6.1.4. Factor de seguridad. 48spa
dc.description.tableofcontents6.2. ANÁLISIS ESTÁTICO GUÍAS 49spa
dc.description.tableofcontents6.2.1. Tensiones de Von Mises. 49spa
dc.description.tableofcontents6.2.2. Desplazamientos. 50spa
dc.description.tableofcontents6.2.3. Deformaciones unitarias. 50spa
dc.description.tableofcontents6.2.4. Factor de seguridad. 51spa
dc.description.tableofcontents6.3. ENSAMBLE DE CONFIGURACIÓN PARA TRANSMISIÓN POR CAJA REDUCTORA 51spa
dc.description.tableofcontents6.4. ENSAMBLE DE CONFIGURACIÓN PARA TRANSMISIONES FLEXIBLES Y DE POTENCIA 52spa
dc.description.tableofcontents6.4.1. Transmisión con polea/correa o piñón/cadena. 52spa
dc.description.tableofcontents6.5. ENSAMBLE DE CONFIGURACIÓN PARA MOTOR DE INDUCCIÓN 53spa
dc.description.tableofcontents6.6. RESUMEN DE MATERIALES Y EQUIPOS 54spa
dc.description.tableofcontents7. CONCLUSIONES 55spa
dc.description.tableofcontents8. RECOMENDACIONES 56spa
dc.description.tableofcontents9. BIBLIOGRAFÍA 57spa
dc.description.tableofcontentsANEXOS 60spa
dc.description.tableofcontentsA. EVIDENCIA DE SEGUIMIENTO EN FASE DE IDEAS DE DISEÑO 60spa
dc.description.tableofcontentsa. Primera reunión – Definición de idea conceptual del banco de ensayos. 60spa
dc.description.tableofcontentsb. Segunda reunión – Definición de configuraciones. 61spa
dc.description.tableofcontentsc. Primer 2D de configuraciones 62spa
dc.description.tableofcontentsd. Primer 3D de configuraciones. 63spa
dc.description.tableofcontentse. Segundo 2D de configuraciones 64spa
dc.description.tableofcontentsf. Primer plano de diseño de banco 66spa
dc.description.tableofcontentsg. Primer plano de configuraciones 66spa
dc.description.tableofcontentsh. Plano de propuesta de diseño de banco 68spa
dc.description.tableofcontentsi. Reunión de definición de guías para modularidad 68spa
dc.description.tableofcontentsj. Propuestas de guías para banco de ensayos 69spa
dc.description.tableofcontentsk. Plano de banco con guías 71spa
dc.description.tableofcontentsl. Primer 3D de banco con guías y equipos 72spa
dc.description.tableofcontentsm. Primeras evaluaciones con elementos finitos del banco 73spa
dc.description.tableofcontentsB. FICHAS TÉCNICAS DE EQUIPOS 74spa
dc.description.tableofcontentsa. Ficha técnica - motor de inducción trifásico 74spa
dc.description.tableofcontentsb. Ficha técnica - Generador eléctrico 75spa
dc.description.tableofcontentsc. Ficha técnica – caja de engranajes 78spa
dc.description.tableofcontentsd. Ficha técnica - sensor de par de torque 79spa
dc.description.tableofcontentsC. FICHAS TÉCNICAS DE COMPONENTES 79spa
dc.description.tableofcontentsa. Ficha técnica - acoples 79spa
dc.description.tableofcontentsb. Ficha técnica – chumaceras 80spa
dc.description.tableofcontentsc. Ficha técnica de placa principal y acero estructural 81spa
dc.description.tableofcontentsD. FICHA TÉCNICA DE SOLDADURA 82spa
dc.description.tableofcontentsE. PLANOS DE DISEÑO DE BANCO 83spa
dc.description.tableofcontentsa. Plano de vigas en U 83spa
dc.description.tableofcontentsb. Plano de vigas cuadradas 87spa
dc.description.tableofcontentsc. Plano de placas 89spa
dc.description.tableofcontentsd. Plano de las guías 91spa
dc.description.tableofcontentse. Plano general del banco 92spa
dc.description.tableofcontentsF. DISEÑO 3D BANCO PARA MOTORES DE INDUCCIÓN 93spa
dc.description.tableofcontentsG. DISEÑO 3D PARA TRANSMISIÓN POR CAJA DE ENGRANAJES 93spa
dc.description.tableofcontentsH. DISEÑO 3D PARA TRANSMISIONES FLEXIBLES Y DE POTENCIA 94spa
dc.description.tableofcontentsa. Diseño 3D para polea-correa o piñón-cadena 94spa
dc.description.tableofcontentsI. VISTA EXPLOSIONADA PARA TRANSMISIÓN POR MOTOR Y CAJA DE ENGRANES 95spa
dc.description.tableofcontentsJ. VISTA EXPLOSIONADA PARA TRANSMISIÓN POR TRANSMISIÓN FLEXIBLE Y DE POTENCIA 96spa
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad de Córdoba
dc.identifier.reponameRepositorio Universidad de Córdoba
dc.identifier.repourlhttps://repositorio.unicordoba.edu.co
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/8781
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad de Córdoba
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeniería
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombia
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
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dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2024
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.keywordsTest bench
dc.subject.keywordsElectromechanical Drives
dc.subject.keywordsDesign
dc.subject.proposalBanco de ensayo
dc.subject.proposalDiseño
dc.subject.proposalAccionamientos Electromecánicos
dc.titleDiseño de un banco de ensayos dinámico para evaluar las pérdidas de energía en accionamientos electromecánicos con fines académicos e investigativos en el laboratorio de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Córdobaspa
dc.typeTrabajo de grado - Pregrado
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.contentText
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