F.D.A. Trabajos de Investigación y/o Extensión

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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
(Universidad de Córdoba, 2024-12-04) Olivera Nerio, Nicole; Cabello Eras, Juan José; Lancheros Montiel, Miguel Angel; Durango Álvarez, Demóstenes José
El 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.
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Diseño y construcción de un vehículo ecoeficiente para los recicladores de la ciudad de Montería
(Universidad de Córdoba, 2024-08-21) Ramos Clemente, William David; Gómez Rodelo, Miguel Ángel; Rhenals Julio, Jesús David; Medellín Pérez, Elkin Camilo; Cabello Eras, Juan José
El presente proyecto contribuye a mejorar las condiciones de trabajo de los recicladores de oficio de la ciudad de Montería a través del diseño y construcción de vehículos a tracción humana (VTH). Los mecanismos empleados para llevar a cabo este proyecto son entrevistas con recicladores locales e investigación relacionada con el reciclaje; técnicas de diseño para realizar la estructura adecuada buscando ergonomía, economía, buen uso. La construcción del triciclo se llevará a cabo en el taller de mecánica de la Universidad de Córdoba, utilizando materiales como el acero estructural para el chasis, dos ruedas de triciclo y una de bicicleta, pedales, cadena, piñón y sistema de cambios para la transmisión, una silla cómoda, un freno de disco en las ruedas traseras, entre otros elementos. En conclusión, el vehículo que se diseñará y construirá en este proyecto facilita la labor de los recicladores, proporcionándoles una herramienta que les permite trabajar de manera más eficiente y segura. Esto contribuye a mejorar sus condiciones laborales y, por ende, su calidad de vida.
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Evaluación de condiciones óptimas para el secado de contenido ruminal mediante un secador solar tipo invernadero en la ciudad de Montería - Córdoba
(2023-08-17) Palacios Lafontt, Esteban Mauricio; Galarcio Navarro, Rafael Andrés; Martínez Guarín, Arnold Rafael
La biomasa es una valiosa fuente de energía renovable que se utiliza ampliamente tanto para generar calor como para obtener energía mediante procesos termoquímicos, como la combustión y la gasificación. A diferencia de otras fuentes de energía, la biomasa no emite dióxido de carbono adicional a la atmósfera, ya que, durante su crecimiento, absorbe la misma cantidad de carbono que libera cuando se utiliza como combustible. Esto la convierte en una fuente de energía amigable con el medio ambiente. Sin embargo, el contenido ruminal, como parte de este tipo de material, presenta desafíos relacionados con la retención de humedad que afectan su eficiencia como fuente de energía. Para resolver este problema, es fundamental llevar a cabo el secado del contenido ruminal antes de someterlo a cualquier proceso o tratamiento térmico, con el propósito de aprovecharlo de manera efectiva como fuente de energía sostenible. Esta medida puede garantizar un mayor rendimiento y aprovechamiento de la biomasa ruminal en la generación de calor y energía. En este sentido, el objetivo de este trabajo de investigación fue evaluar las condiciones de secado del contenido ruminal por medio de un secador solar tipo invernadero a escala de laboratorio en la ciudad de Montería. Para llevar a cabo este estudio, se empleó un prototipo a escala de un secador solar semicircular, basado en el diseño propuesto por el Grupo de Investigación en Energía Alternativa - GEA, afiliado al Proyecto Colombiano de Sostenibilidad Energética (SENECA), y construido en la empresa FRIGOSINU S.A., ubicada en las afueras de la ciudad de Montería, Córdoba.
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Diseño de un casco para un vehículo acuático alimentado con energía solar (VAES) en la cuenca baja del río Sinú, Montería-Córdoba
(2023-07-18) Benítez Pacheco, Mauricio José; Silva Bello, César Alexander; Torres Sánchez, Jairo Eulises
Este estudio, se enfocó en el diseño y optimización de un perfil de una embarcación para disminuir la resistencia al avance, y, por ende, el consumo de combustible, con el fin de implementar energía solar, para el desplazamiento de dicho vehículo, mitigando el impacto ambiental por el uso de combustibles fósiles. Por medio de métodos estadísticos, se determinó las dimensiones principales del perfil para el diseño de la embarcación y con asistencia de los softwares especializados MAXSURF y ANSYS se analizaron los parámetros hidrodinámicos e hidrostáticos del modelo, como lo es el centro de gravedad, metacentro, ángulo de escora y fuerza de arrastre, obteniendo valores de resistencia menores a las embarcaciones comerciales con dimensiones iguales y una buena estabilidad longitudinal y transversal. De igual forma, se procedió a mejorar dicho diseño bajo las mismas condiciones, para disminuir el consumo de potencia, para lo cual, se obtuvo una fuerza para el casco seleccionado de 167,88 N y un valor de 120,56 N para el casco optimizado, reduciendo en 30% la potencia requerida para el funcionamiento del vehículo.
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Caracterización de la cáscara de la nuez de marañón como potencial refuerzo para la elaboración de materiales compuestos
(2023-03-14) Arroyo Tapia, Brahayan; Castro Banda, Alex Javier; Unfried Silgado, Jimy
El uso de residuos agroindustriales abre la posibilidad de desarrollar nuevas oportunidades en la industria de materiales compuestos y al mismo tiempo una gran apuesta para la sostenibilidad del medio ambiente. El objetivo de este trabajo es mostrar la caracterización mecánica y fisicoquímica de la cascara de la nuez de marañón (Anacardium occidentale L.), para evaluar su potencial en la elaboración de nuevos materiales. Las muestras fueron obtenidas de cultivos del municipio de Chinú, Departamento de Córdoba, Norte de Colombia. Las muestras se trataron en un horno de secado (90°C, 250°C y 300°C) con el fin de que se pudiera realizar la caracterización de la cáscara sin residuos de ácido anacárdico. Se determinó su estructura molecular y grupos funcionales a través de espectroscopia de infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR), complementadas con imágenes de microscopia electrónica de barrido SEM y determinación de la densidad aparente, análisis termogravimétrico (TGA), análisis bromatológico, además de ensayos de triturabilidad y granulometría, así como también dureza Shore D. Los resultados evidenciaron que las muestras se ven afectadas en cuanto a la dureza por la temperatura de secado, de igual manera este genera la pérdida del 65% de la masa total de la muestra; los espectros de FTIR mostraron la presencia de compuestos fenólicos y alcoholes de los que se destacan polisacáridos como la xilana, la lignina y presencia en pequeñas cantidades de hemicelulosa y algunas proteínas para todas las muestras que se ratificaron con el TGA y el análisis bromatológico. Luego de haber realizado el triturado de las muestras y tomando una cantidad inicial de 100g para realizar el tamizado se determinó que el 19,75% del total de material triturado paso el tamiz de 250 µm. Se evalúa el potencial de las cáscaras de la nuez de marañón para usarse como material base para eco-filtros y refuerzo de una matriz polimérica.
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Caracterización de fibras del mesocarpio del Coco como potencial refuerzo para la elaboración de materiales compuestos
(2023-02-22) Buelvas Arrieta, Yarley Andrea; Díaz Reyes, Linda Lorena; Unfried Silgado, Jimy
La agroindustria alrededor del cultivo de la palma de coco ha venido en crecimiento acelerado en el departamento de Córdoba con su consecuente aumento en la generación de residuos. El objetivo de este trabajo es caracterizar fisicoquímica y mecánicamente la fibra del mesocarpio del coco como potencial refuerzo para la elaboración de materiales compuestos con matriz polimérica. Las fibras del mesocarpio del coco (Cocos Nucifera) se obtienen de la sustracción de estas a partir de la capa intermedia (Mesocarpio) del coco. Luego de la extracción, estas fibras fueron sometidas a secados de 40 °C y 90°C para comparar la influencia de cada temperatura de secado sobre su comportamiento. Se establecieron los efectos de estas temperaturas sobre las propiedades, la estructura y la composición mediante ensayos de tensión a través de la norma ASTM 3822-07, FTIR, TGA, Bromatología, microscopia óptica y electrónica. Se estableció que las fibras de coco son lignocelulósicas, además que las temperaturas afectaron los aspectos morfológicos de las fibras. La determinación de las propiedades mecánicas concluyó que estas presentan un comportamiento frágil. Independiente de la temperatura de secado, las fibras reflejan que no son muy rígidas, comprendiendo un módulo de Young de 1,66- 6,98 GPa y un esfuerzo ultimo de 67,09 – 84,58 MPa, pero presenta un alto porcentaje de deformación en comparación a otras fibras naturales variando entre 23,51%- 29,07%, esta propiedad posiblemente podría ser clave para aumentar la tenacidad de un material compuesto.
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Caracterización de la fibra del pseudotallo del plátano como potencial refuerzo para la elaboración de materiales compuestos
(Universidad de Córdoba, 2023-02-21) Montoya Berrío, Julián Esteban; Negrete Martínez, Juan De Dios; Unfried Silgado, Jimy
In this work, the pseudostem fiber of the banana variety Hartón (Musa paradisiaca) from agricultural residues of the department of Córdoba was characterized in order to evaluate its potential as a reinforcement of polymeric matrix composite materials. The fibers were extracted through the debarking process and dried at temperatures of 40° and 90°C. Morphological characteristics were determined by scanning electron microscopy SEM and stereoscopy. Fourier transform infrared tests - FTIR, bromatology and thermogravimetry - TGA allowed the chemical characterization; the mechanical properties were obtained by tensile tests. A statistical analysis was carried out that allowed to relate the diameters with the mechanical properties and drying temperatures. Microfibrils composed of cellulose, arranged helically within the fiber and agglutinated mainly by lignin and hemicellulose, were observed. FTIR analysis corroborated these components, as well as functional groups such as hydroxyl and aromatic. The bromatological tests showed that the fiber has 13.63% lignin, 41.17% cellulose and 11.51% hemicellulose. Experimental values of Young's modulus, maximum tensile strength and deformation were obtained for fibers dried at 40°C of 13.6±5.7 GPa, 236.4±112.9 MPa and 1.6±0.3%, respectively. While for the fibers treated at 90°C, 12.3±4.5 GPa, 227.0±97.0 MPa and 1.6±0.3, respectively were obtained. It was concluded that, on average, the drying condition did not significantly affect the diameter of the fibers or their mechanical properties. On the other hand, at smaller diameters higher mechanical properties will be obtained. In the fibers dried at higher temperatures, greater surface degradation is evident
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Comportamiento de la adhesión de fibras de plátano y coco tratadas y no tratadas químicamente embebidas en matrices termoplásticas y termofijas
(Universidad de Córdoba, 2023-02-21) Barrera Fajardo, Ismael José; Unfried Silgado, Jimy
In this work have been evaluated adhesion of coconut and banana fibers on several treatment conditions and using two polymeric matrix. Fibers were extracted from banana pseudostem and coconut esocarp, which were dried at a temperature of 40°C and 90°C, determining how the drying temperature influences the mechanical properties. Choosing 40°C for banana fibers and 90°C for coconut fibers as the best temperature, these sets of fibers were treated with alkali and various properties were compared using characterization techniques such as tension tests, scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Simply dried and INFORME FINAL DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN CONVENCIONAL Comité de Acreditación y Currículo Facultad de Ingenierías por una universidad con calidad, moderna e incluyente Carrera 6ª. No. 76-103 Montería NIT. 891080031-3 - Teléfono: 7860300 - 7860920 www.unicordoba.edu.co mercerized fibers were embedded in polymeric matrices to determine the influence of fiber treatment on adhesion with polylactic acid (PLA) and unsaturated polyester resin and to obtain manufacturing parameters to improve the properties of natural fiber-reinforced composites using 3D printing and resin transfer molding (RTM) processes. Using the PullOut fiber extraction test, it was possible to prove that mercerizing improves the interfacial adhesion with the abovementioned matrices.
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Diseño y construcción de un banco de pruebas de motores monocilindricos de cuatro tiempos a gasolina
(2022-10-25) Álvarez Cordero, Walter Miguel; Torre Mendoza, Damid de la; Rhenals Julio, Jesús David; Martínez Guarín, Arnold Rafael
A test bench was designed and built to study the operating variables (power, torque, speed, fuel consumption) of a four-stroke single-cylinder Gasoline internal combustion engine according to the theory of mechanical design; in which tests were carried out modifying the operating speed of the engine, making measurements of fuel consumption, torque and power. Solidworks software was used for the design of the bench and its respective static analysis. The engine used is an AKT 110 cc semi-automatic with four gears. As a result of the tests, the curves that relate fuel consumption, power, torque with engine speeds in each of the gears were obtained.
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Diseño, simulación y construcción de un prototipo de una turbina hidrocinética tipo savonius como microgenerador de corriente eléctrica para caudales de agua con baja velocidad
(Furnieles Cogollo, Romario, 2022-08-11) Furnieles Cogollo, Romario; Ortega Valderrama, Omer; Martínez Guarín, Arnold Rafael
El siguiente trabajo describe la metodología empleada para la elaboración de un prototipo de una turbina tipo savonius como microgenerador de corriente eléctrica en caudales de agua con baja velocidades. El proyecto parte de analizar las necesidades con las que padecen algunas familias del territorio colombiano en específico la región cordobesa (municipios de Planeta Rica, Canalete, Tierralta y Puerto libertador), se detalla el diseño propuesto, la realización del geométrico utilizando el software SOLIDWORK, la selección de materiales y un análisis cfd utilizando el software ANSYS.
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Diseño y fabricación de máquina para pelar coco
(2021-01-26) De Horta Yerena, Andrés; Molina Clemente, Pablo; Martínez Guarín Arnold Rafael
Este proyecto se enfocó en la tecnificación del proceso para pelar coco que utilizan los agricultores dedicados a esta actividad, ya que son procesos antiguos en los que hay cierto grado de peligro, porque puede haber personas lesionadas, este riesgo aumenta en aquellos que no tienen experiencia realizando la labor, porque pueden cortarse la mano o el pie. El objetivo principal del proyecto es brindar una alternativa diferente a las utilizadas tradicionalmente, con el fin de facilitar la labor y aumentar la seguridad, creando un dispositivo que pueda ser accionado por fuerza humana, teniendo en cuenta las bases aprendidas en el diseño de máquinas y la construcción de mecanismos. Para ello, la metodología que se planteó se divide en tres etapas que son: recolección de datos, construcción del mecanismo y cálculo de fuerzas. Recolección de datos, etapa en la cual se caracterizó el coco, su longitud, diámetro y espesor de la concha, se obtuvieron las fuerzas para penetrar la concha como para separarla. Construcción del mecanismo, etapa en la cual se utilizaron conceptos claves para la obtención de un dispositivo con un grado de libertad que haga posible pelar el coco de manera sencilla. Y por último la etapa de cálculo donde se verificó entre las diferentes opciones obtenidas la más viable para construir la máquina De acuerdo con el análisis realizado se concluye que la máquina es funcional pero no puede ser accionada por fuerza humana, sino que necesita de un sistema hidráulico con el que se pueda aplicar mayor fuerza en la palanca de entrada del mecanismo y poder pelar un coco.
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Evaluación de las condiciones operativas de la tusa de maíz en un prototipo de gasificador bizona, empleando ANSYS CFD, con miras a su aprovechamiento como fuente de energía
(2021-01-11) Lagos Torres, Luis Fernando; Pérez Martínez, Luis Alfredo; Mendoza Fandiño, Jorge Mario
Este trabajo se desarrolla a partir de las herramientas de análisis que ofrece el análisis computacional fluido dinámico (CFD, por sus siglas en inglés), y en particular las que ofrece el software de simulación de ingeniería y diseño “ANSYS” versión 19, en el cual se realizaron múltiples simulaciones que replican los experimentos de gasificación realizados en el año 2019, en el proyecto “caracterización energética de los residuos de la agroindustria del maíz en un prototipo de gasificación multizona”, a través de una modelación en dos dimensiones del prototipo de gasificador bizona usado en este proyecto. Las simulaciones de las zonas de combustión y gasificación se hicieron de manera separada, dada la necesidad de realizar un análisis desde el punto de vista termo-energético en la zona de combustión y un análisis de composición para la zona de gasificación, para lo que se usaron los modelos de combustión no premezclada y de transporte de especies, respectivamente. Para realizar conclusiones sobre la composición de los gases producidos en la simulación respecto a los datos experimentales, se hizo un análisis comparativo del monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4), dada la importancia de estos componentes, en el uso de gas de síntesis como fuente de energía.
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Evaluación de las condiciones operativas de la tusa de maíz en un prototipo de gasificador bizona, empleando ansys cfd, con miras a su aprovechamiento como fuente de energía.
(2021-01-23) Pérez Martínez, Luis Alfredo; Lagos Torres, Luis Fernando; Mendoza Fandiño, Jorge Mario; Rhenals Julio, Jesús David
Este trabajo se desarrolla a partir de las herramientas de análisis que ofrece el análisis computacional fluido dinámico (CFD, por sus siglas en inglés), y en particular las que ofrece el software de simulación de ingeniería y diseño “ANSYS” versión 19, en el cual se realizaron múltiples simulaciones que replican los experimentos de gasificación realizados en el año 2019, en el proyecto “caracterización energética de los residuos de la agroindustria del maíz en un prototipo de gasificación multizona”, a través de una modelación en dos dimensiones del prototipo de gasificador bizona usado en este proyecto. Las simulaciones de las zonas de combustión y gasificación se hicieron de manera separada, dada la necesidad de realizar un análisis desde el punto de vista termo-energético en la zona de combustión y un análisis de composición para la zona de gasificación, para lo que se usaron los modelos de combustión no premezclada y de transporte de especies, respectivamente. Para realizar conclusiones sobre la composición de los gases producidos en la simulación respecto a los datos experimentales, se hizo un análisis comparativo del monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4), dada la importancia de estos componentes, en el uso de gas de síntesis como fuente de energía.
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Diseño y construcción de un equipo de laminación de roscas en frío para aluminio implementando la metodología DFMA
(2020-11-15) Simanca Bustamante, Alexander; Galvis Doria, Oscar; Medellín Pérez, Elkin Camilo
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Caracterización física y mecánica de la madera Cedro (Cedrela odorata L.) proveniente del departamento de Córdoba Colombia
(2020-11-11) Mercado Lázaro, Pedro Carlos; Espitia Sanjuán, Luis Armando
La madera Cedro Cedrela odorata L. es una de las especies de base de la industria forestal nacional de maderas preciosas. Sin embargo, a nivel del departamento de Córdoba existen pocos estudios con relación a la calidad de esta madera; por tanto, existe la necesidad de buscar alternativas para conocer sus propiedades físicas y mecánicas. En el presente estudio, se determinaron las propiedades físicas y mecánicas de la madera cedro proveniente del departamento de Córdoba. Para ello, se tomó la madera procedente del departamento cumpliendo la normatividad exigida por la Corporación del Valle del Sinú y San Jorge (CVS), teniendo presente los requisitos de calidad y de clasificación visual para madera estructural establecido en el reglamento de sismorresistencia colombiano. Se determinó el contenido de humedad, las densidades en húmedo, básica, anhidra y a partir de ensayos de tensión y flexión se determinó el esfuerzo último (UTS) módulo elástico (E), módulo de ruptura (MOR) y módulo elástico (MOE) y se verificó si la madera cumple los requisitos de la norma colombiana de sismorresistencia (NSR-10). Se encontró para la madera cedro un contenido de humedad de 33,08 % y valores de densidades húmeda, básica y anhidra de 0,87; 0,64 y 0,69 g/cm3, respectivamente. Los resultados de los ensayos mecánicos arrojaron un UTS de 1329,2 kg/cm2, Módulo Elástico de 347621,3 kg/cm2 y valores de MOR y MOE de 1334,6 y 171,1 kg/cm2 respectivamente. Para la norma sismorresistencia (NSR-10) el principal parámetro de caracterización de una madera es el módulo, el cual se situó en el rango establecido por la norma con un porcentaje de 93,24%. Con base en los resultados obtenidos se puede decir que la madera proveniente del departamento de Córdoba presenta propiedades físicas y mecánicas suficientes para ser utilizada en la industria nacional y en estructuras sismo resistentes.
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Diseño y construcción de una máquina tamizadora de arena con tambor centrífugo y tamices intercambiables para uso académico en el programa de ingeniería mecánica de la Universidad de Córdoba
(Universidad de Córdoba, 2020-11-09) Araujo Calderin, Cristian Daniel; Correa Echeverría, José Gregorio; Espitia Sanjuan, Luis Armando; Medellín Pérez, Elkin Camilo
En este proyecto se diseñó y construyó una máquina tamizadora de arena para el programa de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Córdoba como ayuda para agilizar el proceso de tamizado de la arena a la hora de preparar moldes de fundición para las prácticas de procesos de manufactura I. La máquina tiene como objetivo disminuir el tiempo que se tardan los estudiantes del curso de procesos de manufactura I tamizando la arena. La máquina tamizadora consiste de un trommel centrífugo que genera un movimiento de cascada que facilita el paso de la arena por el tamiz y de dos tamices intercambiables que entregan dos tamaños de grano diferente necesarios para la fabricación de los moldes de fundición. Para el diseño de la máquina, se tuvo en cuenta los criterios de diseño de máquinas para la selección de los materiales de construcción, entre estos criterios encontramos el diseño de flechas o ejes, sistemas de trasmisión de potencia por poleas, selección de chumaceras, pernos y tornillos. Se realizaron simulaciones de la soldadura de la estructura para la verificación de los esfuerzos a los que están sometidos, y se hicieron análisis estáticos para la obtención de los diagramas de cortante y momento flector. Estas simulaciones se llevaron a cabo mediante el programa SOLIDWORKS.
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Diseño y construcción de un dispositivo hidráulico para medición de potencia en motores de combustión y/o eléctricos para el laboratorio de Materiales y Procesos del departamento de Ingeniería Mecánica
(2020-11-05) Montiel Aruachán, Abraham Elías; Coneo Gómez, Jorge Andrés; Medellín Pérez, Elkin Camilo
Este proyecto tuvo como objetivo diseñar y construir un dispositivo hidráulico aplicando el principio de funcionamiento de un dinamómetro de motor, para medir potencia en motores de combustión y/o eléctricos, destinado a los estudiantes del Programa de Ingeniería Mecánica y a toda la comunidad académica de la Universidad de Córdoba; lo que a su vez se convierte en una herramienta que permite realizar pruebas como parte del componente práctico en el proceso enseñanza-aprendizaje. El dispositivo se desarrolló con base en las especificaciones técnicas de la bomba hidráulica como parámetros de entrada, entre los que se encuentran rpm mínimas y máximas, presión de trabajo de la bomba y desplazamiento cúbico por revolución. Igualmente se usó el software de diseño “SOLIDWORKS” para hacer un análisis estructural del chasis del dispositivo por medio de simulaciones y finalmente se llevó a cabo la construcción y posterior validación mediante ensayos experimentales y curvas de desempeño de los motores dados por el fabricante. La construcción del banco hidráulico nos permitió realizar pruebas de medición de potencia a un motor estacionario portátil comúnmente comercializado en la ciudad de Montería de 4.100 W, con velocidad de rotación máxima de 3600 rpm, arrojando un error relativo de 6,76%. El presente documento está dividido en 6 capítulos en el cual se indica cada uno de los procesos que llevaron al diseño y a la construcción del dispositivo alcanzando así cada uno de los objetivos expuestos inicialmente.
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Efecto de la corrosión en las propiedades mecánicas de juntas soldadas de acero de alta resistencia y baja aleación.
(2020-11-05) Díaz Ávila, Álvaro Manuel; Hincapié Carvajal, Rubén Darío; Unfried Silgado, Jimy
La corrosión surgida en los cordones de soldadura y material base cercano a estos se da por el cambio o transformación de la microestructura del material base, obteniendo fases más reactivas a la corrosión o fases que interactúan entre ellas provocando que la degradación del material se acelere. En la presente monografía se estudió el efecto de la corrosión en las propiedades mecánicas de juntas soldadas de acero de alta resistencia y baja aleación. Se recolectaron datos de diferentes investigaciones en las cuales se evidencio que la soldadura al arco de los aceros de baja aleación y alta resistencia (ARBA) provoca cambios en las propiedades mecánicas de estos. De igual manera se recolectó información de autores que estudiaron la correlación entre el proceso de soldadura y la corrosión en las juntas expuestas a ciclos térmicos y determinaron que existían cambios en las propiedades mecánicas tanto de material base, de la zona afectada por el calor y el material de aporte. Existe una relación estrecha entre la soldadura, el cambio en la microestructura del material debido a este proceso, la corrosión debido a la aparición de nuevas fases o disminución de estas, el cambio en el tamaño de grano de la región cercana al cordón de soldadura y la disminución de las propiedades mecánicas del material base.
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Estudio del efecto del mesocarpio del coco y estiércol bovino en la conductividad térmica y resistencia a la compresión de bloques de mampostería
(2020-10-28) Miranda Cantillo, César Augusto; Quintero Torres, Jason; González Doria, Yahir Enrique
This research paper carried out thermal conductivity measurement tests in accordance with ASTM C 177 (2013). Blocks were composed of mortar, bovine manure and coconut fiber where the bovine manure was adjusted by a maximum of 10% and 1,5% coconut fiber of the total volume of sand used in the block. Subsequently, compression resistance tests were performed and the percentage of moisture absorption and density was evaluated under ASTM C140. First of all, the individual amounts that make up a block in terms of cement, water and sand were calculated. An experimental design determined the quantities of specimens to be manufactured between blocks and plates for thermal conductivity assessment. For the preparation of the materials, a process of crushing and drying the manure as well as drying to the coconut fiber was carried out. Then the manufacture of the blocks and plates under the above-mentioned standards was completed. The results obtained were that manure reduced the coefficient of thermal conductivity by 50% when replaced by 10% and 1,5% coconut fiber with respect to a control plate. In terms of coconut fiber with percentages of 0,5; 1 and 1,5%, they gave greater compression resistance results than a control block (block containing no material other than its natural composition). It is worth noting the blocks with percentages of coconut fiber 0,5%, coconut fiber 1%, coconut fiber 1,5% and bovine manure 3% with coconut fiber 1,5% meet the compression resistance requirements set out in ASTM C129-17
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Evaluación del desempeño energético de un sistema de refrigeración por absorción híbrido empleando un kit solar fotovoltaico y biogás de un biodigestor
(2020-06-17) Castellanos Avila, Johan Sebastian; Lozano Muñoz, Aldair
En zonas donde no hay acceso a un suministro de energía (ZNI) o en su defecto la calidad de esta es demasiado baja para alimentar los sistemas de refrigeración convencionales, el uso de un sistema de refrigeración por absorción híbrido puede ser una alternativa viable. Es bien sabido que no se han implementado estrategias de integración energética con equipos comerciales, que busquen mejorar las prestaciones de estos equipos en zonas no interconectadas, en este trabajo se aprovechó la energía solar y la conversión bio-química de biomasa (biogás) a partir de biodigestores para alimentar equipos de refrigeración como una alternativa para mitigar la demanda de energía promoviendo la generación energética limpia basadas en el aprovechamiento de fuentes no convencionales. Además, se busca aumentar la calidad de vida y competitividad del sector agrícola. En un sistema de refrigeración por absorción el ciclo resulta físicamente más complejo, además es necesario utilizar una mezcla binaria, generalmente amoniaco y agua como refrigerante en lugar del componente único utilizado habitualmente en el ciclo de compresión de vapor, en estos sistemas se pueden disponer de diferentes fuentes de energía para su funcionamiento ya que en general no se requieren temperaturas elevadas para que el sistema funcione de manera adecuada. Se realizo un estudio cromatográfico del biogás usado para analizar sus componentes, también se calculó la relación aire-combustible y poder calorífico entregado con el fin de obtener características energéticas que se puedan comparar con sistemas convencionales. Se estimo la cantidad de horas sol pico (HSP) a partir de datos recolectados en la ciudad de Montería del departamento de Córdoba, se desarrolló un método experimental que consistió en mensurar la temperatura en 5 puntos esenciales del sistema utilizando 5 termopares tipo k para tuberías y 1 termopar en 1 litro de agua dentro del refrigerador. Considerando que la composición de la biomasa afectaría el rendimiento del sistema de refrigeración como también las propiedades fisicoquímicas, agente oxidante, tipo de conversión y condiciones de funcionamiento, se realizó un estudio del comportamiento del equipo utilizado teniendo en cuenta las variables a evaluar y las características de las fuentes energéticas implementadas en el mismo.