La trazabilidad de requerimientos durante el proceso de diseño mecatrónico es de suma importancia ya que permite rastrear, ubicar y verificar eficazmente el cumplimiento de los requisitos establecidos por el cliente, o interesados. Si se introduce o aplica durante las primeras etapas de diseño es posible garantizarla, permitiendo resolver a priori problemas de diseño que de otra forma no se hacen evidentes hasta etapas posteriores. En ese sentido, la presente tesis muestra cómo los requisitos de trazabilidad para el diseño mecatrónico se pueden lograr mediante el empleo de una metodología de ingeniería de sistemas basada en modelos (MBSE) y la herramienta asociada, Systems Modeling Language (SysML). SysML es un lenguaje de multivista de propósito general para el modelado de sistemas capaz de vincular los requisitos a los elementos del sistema al capturar los requisitos textuales y colocarlos en los modelos de diseño. Además, SysML se puede acoplar a otras herramientas, incluidas las hojas de cálculo y el software de diseño y simulación, como Matlab o Modelica, lo que permite la verificación de los requisitos. Un actuador electromecánico (EMA), actuador de superficie del avión, se elige como caso de estudio de sistema mecatrónico. Al unirse a SysML y Matlab/Simulink, fue posible rastrear los requisitos para el diseño mecatrónico de EMA y, por lo tanto, verificar el cumplimiento de los principales requisitos asociados al diseño de control. Finalmente, esta tesis cierra proponiendo un trabajo futuro que contempla la necesidad de trabajar una lista más completa de requerimientos, los cuales llaman al uso de herramientas computacionales de ingeniería del tipo CAD como Autodesk Inventor o CadSoft Eagle, entre otros. / Tesis

La presente tesis tiene como finalidad desarrollar una tecnología de medición de distancias de forma no contactante, rápida y precisa, la cual puede ser utilizada en distintos campos profesionales como: medicina, ingeniería, arquitectura, geología, entre otros. El método elegido para realizar este proyecto es el de la triangulación, basándose en un arreglo entre el emisor, blanco y receptor. Este consiste en tener en una línea recta al emisor y receptor, y en cuadratura con ella al emisor con el blanco, teniendo así un ángulo recto en donde se coloca el emisor de tal manera que entre el blanco y el receptor se forma un ángulo, el cual es proporcional a la distancia que se desea medir. Es por ello que se plantea como objetivo principal el diseño y la implementación de un dispositivo capaz de medir distancias basado en el uso de un diodo láser. El presente documento se estructura en cuatro capítulos. En el primer capítulo, se tratará la problemática y motivo de la investigación, mencionando la utilidad y características del dispositivo. Por su parte, el desarrollo del marco teórico que permitirá el cumplimiento de los objetivos de esta tesis, será tratado en el segundo capítulo. El tercer capítulo girará en torno al desarrollo del diseño del dispositivo, tanto en hardware como en software. Y finalmente, en el cuarto capítulo, se mostrarán las pruebas a las cuales se sometió el dispositivo y sus posteriores resultados, correspondientes a cada una de las etapas del desarrollo del presente proyecto. Para concluir, y como resultado de la investigación, desarrollo y pruebas realizadas, se logró comprobar que el método elegido fue el correcto, ya que se logró realizar la medición de distancias con un porcentaje de error del ± 5% en promedio. / Tesis

El presente trabajo consistió en el diseño, análisis técnico y económico del uso de geosintéticos para tres funciones en particular en pavimentos flexibles. Primero, se evaluó la aplicación de un geotextil no tejido punzonado de separación entre el material granular y el suelo de fundación. Luego, se analizó la aplicación de un geotextil no tejido punzonado como envoltura de subdrenes longitudinales cumpliendo la función de filtración. Por último, se evaluó la aplicación de una geomalla triaxial de refuerzo para la optimización del pavimento en estudio. Para la función de separación, el diseño realizado se basó en la norma AASHTO M288-96 y en libro “Designing with Geosynthetics” del Dr. Koerner. Mediante este procedimiento se determinó que el geotextil a especificar para el presente caso de estudio sería el geotextil comercial GT320P. El análisis técnico por su parte, se centró en la comparación del número de ejes equivalentes calculados para dos diseños. Por un lado, un pavimento que mantenga los espesores efectivos de capa, gracias al uso de un geotextil separador y otro con menor espesor efectivo de material granular debido a la mezcla parcial de este con el suelo de la subrasante. Mediante este análisis, se pudo concluir que una contaminación de subbase de sólo 0.5 pulgadas conllevaría a una reducción de más de 10% de serviciabilidad del pavimento en todos los tramos. En cuanto al análisis económico, se comparó el costo de los materiales de dos soluciones para el problema técnico presentado. Una opción consistió en un pavimento que emplee un espesor de material granular adicional llamado “espesor de sacrificio” que asegure la serviciabilidad del pavimento a largo plazo. La otra opción consistió en emplear el diseño convencional inicial, pero añadiendo el geotextil especificado. De este análisis, se determinó que para un espesor de sacrificio mayor a 1 pulgada el uso de un geotextil resultaría más rentable en lugar de emplear un espesor de sacrificio. En cuanto a la función de filtración, el diseño realizado se basó en la norma AASHTO M288-96, en la guía de la FHWA, en el manual de hidrología del MTC y en el libro “Designing with Geosynthetics” del Dr. Koerner. De esta forma, se determinó que el geotextil a especificar para esta función sería el geotextil comercial GT240. El análisis técnico consistió en comparar el tráfico soportado por un pavimento sin sistema de subdrenaje longitudinal respecto a uno que si lo incluyera en el diseño. Para esto, se redujo el coeficiente de drenaje del pavimento inicial para simular su comportamiento sin subdrenes. Se observó que una reducción de 0.1 del coeficiente de permeabilidad disminuiría cerca de un 30% la serviciabilidad del pavimento. Lo cual justificaría el uso de geotextil para esta función. El análisis económico se enfocó en comparar estos diseños respecto a un tiempo de vida estimado. Se concluyó que aquellos pavimentos sin subdrenaje con un tiempo de vida real menor a 6 años serían menos rentables que emplear sistemas de subdrenaje con geotextil. Finalmente, para la función de refuerzo, el diseño preliminar se basó en la norma AASHTO R-50 y se empleó el programa de la empresa TENSAR para efectuar el diseño definitivo correspondiente a la geomalla TX160 para optimización del pavimento. El análisis técnico consistió en comparar de forma porcentual la variación de serviciabilidad entre el diseño con geomalla y el diseño convencional. En este caso, el uso de geomalla aumentó en más de 20% la serviciabilidad del pavimento del sector 3 al 6 aun así tratándose de una optimización de pavimento. Para el sector 1 y 2 se logró superar la serviciabilidad del diseño convencional, pero no significativamente. Luego, mediante el análisis económico se comparó el costo de los materiales de ambos diseños. De esta forma, se determinó que el diseño con geomalla generó un ahorro de más de 10 % respecto al diseño inicial. Para los temas tratados, se desarrolló un programa en Visual Studio en el lenguaje de programación Visual Basic el cual facilitó el diseño y análisis. Además, se realizaron especificaciones técnicas y planos para las tres aplicaciones del material geosintético los cuales forman parte de la información a entregar al momento de realizar un proyecto. / The following research examines the use of geosynthetics in flexible pavements on three functions. The methods used to examine these include an overview of the design analysis, technical analysis and economic analysis of the use of geosynthetics. The approach used for this research required an evaluation of the following: first, the application of a non-woven needle-punched geotextile between the granular material and the foundation soil; second, the application of a non-woven needle-punched geotextile as a wrap of longitudinal sub-rows fulfilling the function of filtration. Third, the application of a triaxial reinforcement geogrid for the optimization of the pavement. For the separation function, the design was based on the AASHTO M288-96 standard and on the book "Designing with Geosynthetics" by Dr. Koerner. Through this procedure it was determined that the geotextile to be specified for the present case study would be the commercial geotextile GT320P. The technical analysis focused on the comparison of the number of equivalent axes that can support two pavements in particular. On one hand, a design that maintains effective layer thicknesses, thanks to the use of a separating geotextile. On the other hand, a pavement with less effective thickness of granular material due to the contamination of this with the soil of the subgrade. Through this analysis, it was observed that a subbase contamination of only 0.5 inches, would lead to a reduction of more than 10% of pavement serviceability in all sections. In regard to the economic analysis, the cost of the materials of two solutions was compared for the technical problem presented. One of these options consisted of a pavement that uses sacrificial thicknesses that assure the pavement's long-term serviceability. The other option consisted of evaluating the initial conventional design by adding the specified geotextile. Through this analysis it was determined that for a sacrificial thickness greater than 1 inch, the use of a geotextile would be more profitable instead. Regarding the filtration function, the design was based on the AASHTO M288-96 standard, the FHWA guide, the MTC hydrology manual and the book "Designing with Geosynthetics" by Dr. Koerner. In this way, it was determined that the geotextile specified for this function would be the commercial geotextile GT240. The technical analysis consisted in comparing the traffic supported by a pavement without longitudinal subdrain system to one that includes it in the design. For this, the initial pavement drainage coefficient was reduced to simulate the behavior of this without sub-arrays. From this analysis it was observed that a reduction of 0.1 of the permeability coefficient would reduce the pavement's serviceability by about 30%. Which would justify the use of geotextile for this function. The economic analysis focused on comparing these designs with respect to an estimated life time. It was observed that those pavements without subdrainage with a real life time lower than 6 years would be less profitable than using systems of geotextile subdrainage. Finally, for the reinforcement function, the preliminary design was based on the AASHTO R-50 standard and the program of the company TENSAR was used to carry out the final design corresponding to the TX160 geogrid for pavement optimization. The technical analysis consisted in comparing in a percentage way the variation of serviceability between the design with geogrid and the conventional design. In this case, the use of geogrid increased by more than 20% the pavement's serviceability from sector 3 to sector 6, even in the case of pavement optimization. For sector 1 and 2, the serviceability of conventional design was overcome, but not significantly. Then, through the economic analysis, the cost of the materials of both designs was compared. In this way, it was determined that the design with geogrid generated a saving of more than 10% compared to the initial design. For the topics discussed, a program was developed in Visual Studio in the programming language Visual Basic which facilitated the design and analysis. In addition, technical specifications and plans were made for the three applications of the geosynthetic material which are part of the information to be delivered at the time of carrying out a project. / Tesis

La presente tesis comprende el diseño de una máquina plastificadora con polipropileno para termolaminación, la cual tiene como función principal lograr que los materiales posean una protección contra el polvo y humedad, brindándoles un buen acabado. La máquina ha sido diseñada para poder plastificar las dimensiones más comerciales actualmente en nuestro país, obteniendo además una máquina que sea fácil de transportar. El material a plastificar, papel o cartón, ingresa a la máquina en pliegos o en bobinas, siendo arrastrado el material por 2 rodillos, siendo uno fuente de calor para la adherencia del plástico al material y el otro de arrastre, este rodillo de arrastre cuenta con un sistema de nivelación de presión, finalmente el producto plastificado podrá ser embobinado o recolectado en una canastilla para su posterior corte. La máquina plastificadora ha sido diseñada de manera compacta, ocupando un espacio de 1160 mm de largo por 630 mm de ancho. Este trabajo está compuesto por 4 capítulos. El primer capítulo, Parámetros de funcionamiento, se menciona en el las características más importante en el proceso de plastificado, haciendo además una descripción de las máquinas existentes. El segundo capítulo, Proyecto preliminar óptimo, contiene toda la metodología del diseño, esto es: lista de exigencias, estructura de funciones, matriz morfológica, conceptos de solución, evaluación técnico económico y proyecto preliminar. En el tercer capítulo, Diseño de la máquina plastificadora, contiene el dimensionamiento y cálculos de todos los componentes de la máquina, es decir el diseño de los rodillos, el sistema de calentamiento y de presión, selección del motor, sistema eléctrico y de control. Por último, el cuarto capítulo denominado Costos de fabricación incluirá todo los costos involucrados en la elaboración de la máquina plastificadora, obteniéndose un costo de S/14292.00. / Tesis

En el presente proyecto se presenta una propuesta económica y versátil del acople de una turbina Michell Banki en el banco de ensayo de turbinas del Laboratorio de Energía ubicado en la sección de Ing. Mecánica. La tesis desarrollada abarca; la evaluación del banco de ensayo, a fin de utilizar la mayoría de recursos existentes en él y obtener los parámetros de operación de la turbina Michell Banki; el diseño hidráulico y mecánico de la turbina para el desarrollo de los planos; la implementación del banco con el propósito de indicar las modificaciones realizadas; y los costos para estimar la inversión del proyecto. Los parámetros de operación de la turbina son los siguientes: 200 W de potencia en el eje, velocidad de rotación de 1000 rpm, 70% de eficiencia, velocidad específica igual a 43, salto neto de 6,5 m y caudal de 4,7 l/s. Entre los principales componentes la turbina se obtuvo un rotor de 100 mm de diámetro y 35 mm de ancho; un eje de 15 mm de diámetro en la sección que acoge al rotor y de 28 mm en la sección más ancha; un inyector de 125 mm de largo, 23,3 mm de ancho y 26 mm de altura de garganta. El rotor será fabricado con acero inoxidable AISI 316L, el eje de AISI A570 y el inyector con acero ASTM A36 cubierto con pintura epóxica al cuidado de la corrosión. La principal modificación del banco de ensayo para el acople de la turbina está relacionada con el cambio de electrobomba y la incorporación de elementos como la pieza de transición y la tubería rectangular. De este modo se seleccionó una electrobomba monoblock de 1,9 HP de potencia, 3500 rpm, 18 m.c.a. y 4,5 l/s de caudal con alimentación 220/440 V, la cual puede trabajar con ambas turbinas (2990 rpm para Michell Banki y 3100 rpm para Pelton) según el acondicionamiento del banco de ensayo. Asimismo, el acople de la electrobomba requiere la fabricación de una brida de succión y una de descarga. El costo total del proyecto es de S/. 21,091.65, en donde está incluido S/. 16,000 por parte del diseño y S/. 5,091.65 por parte de la implementación (materiales y accesorios, fabricación y montaje). / Tesis

La presente tesis tuvo por objetivo el procedimiento para el diseño y desarrollo de carcasas soldadas para cajas reductoras de ejes paralelos y engranajes cilíndricos. Si bien no se trató a profundidad el tema de los componentes internos de la transmisión, se realizaron cálculos aproximados de resistencia para el dimensionamiento general de los componentes para un caso particular de estudio. Se obtuvieron valores de fuerzas de reacción y dimensiones con lo cual se pudo obtener la geometría básica de la carcasa. A partir de dicha geometría se procedió a realizar una serie de análisis por elementos finitos buscando mitigar esfuerzos más altos y reduciendo áreas del diseño básico que no trabajaban bajo casi ningún esfuerzo. De esta forma se cambió la geometría de la carcasa sin cambiar los parámetros principales, realizando meramente cambios geométricos locales, con la finalidad de transmitir la mayor carga posible. Una vez establecidos los parámetros geométricos principales se procedió a optimizar los espesores, las fuerzas de pre ajuste, el número de tornillos, así como el tamaño de garganta de los cordones de soldadura. De esta forma se obtuvo un factor de seguridad no menor a 2 en cualquier punto de la carcasa, lo que traería consigo una reducción del material. Finalmente, dados los resultados obtenidos en la aplicación particular, se pudo concluir que el procedimiento desarrollado de forma teórica en los capítulos previos puede ser usado como referencia para el diseño de carcasas soldadas para cajas reductoras. / Tesis

El aumento de las expectativas de vida a nivel mundial es un claro indicador de los avances que ha tenido la medicina científica en el control y cura de enfermedades y epidemias que hace un siglo eran causas comunes de muerte. En chile la esperanza de vida para hombres es de 72,3 años mientras que para mujeres es de 78,26 años. A esto se suma la clara tendencia al envejecimiento de la población del país situandonos en un estadio de transición demografica. Esto plantea al sector salud la necesidad de asegurar la prestación de servicios tanto en la prevención, recuperación, rehabilitación y Paliación en salud, sobre todo en los adultos mayores. Para el caso del cáncer la situación es aun mas delicada, ya que no existe cura para este mal una vez que se propaga masivamente, y su detección en la mayoría de los casos es tardía, a causa de una falta de educación sobre el control periódico que debería efectuar la población para prevenir la propagación de este mal. Es en este punto donde la medicina abre un nuevo campo de acción destinado a la atención de los enfermos terminales y sus familias, que se conoce como Medicina Paliativa, la cual tiene como objetivo mitigar las dolencias físicas en cuanto sea posible, ayudar, educar y asesorar al enfermo y sus familiares antes de la hora de la partida, haciéndola mas digna y llevadera. En Chile la Medicina Paliativa entra como especialidad reconocida a partir del año 2005, existiendo antes solo como una opción en la auto formación de médicos y personal de la salud. Actualmente El Alivio del Dolor y Los Cuidados Paliativos en enfermos terminales están incluidos en el plan de salud AUGE(2), lo que asegura los plazos y garantías de atención a través del sistema de salud pública. El proyecto se define como un intermedio entre los polos hospital y casa, una simbiosis que sea capaz de brindar nuevas herramientas que le permitan al enfermo y la familia, conjugar los aspectos positivos de cada polo, asumir la partida de un ser querido de manera mas digna y mas sana viendo la muerte realmente como un proceso natural del ser humano. Se busca la creación de un programa de espacios conexos que favorezcan la comunicación horizontal entre el paciente-familia, pacientepaciente y paciente -personal de salud dándole al usuario la posibilidad de libre interacción con el entorno, generando espacios que aporten a la privacidad y reflexión individual, la comunicación familiar, y la participación social de manera que el paciente se sienta protagonista activo del entorno en donde hace a otros participe de sus experiencias sintiéndose valorado hasta sus últimos momentos; un lugar apto para iniciar La despedida.

Ingeniero Civil Mecánico / Las microcentrales hidráulicas (centrales de menos de 100 [kW]) representan en Chile un campo de exploración obligatorio en el intento de avanzar hacia un modelo energético país eficiente y sustentable. Diversifican la matriz energética, aumentando la confiabilidad global del sistema, y son aptas para generación distribuida, es decir, inyección y venta de potencias excedentes en la red de distribución, lo que constituye un incentivo directo al consumo eficiente de energía por parte del usuario. En este contexto, el Centro de Energía de la Universidad de Chile desarrolla un proyecto de Micro Central Hidráulica Plug & Play. El objetivo general de este Trabajo de Título consistió en la caracterización de una turbina hidráulica tipo Turgo con dos inyectores, dilucidando entre otras cosas la validez de regular el caudal que pasa a través de los inyectores con válvulas mariposa en vez de válvulas de aguja, que son diseñadas para tal propósito. Se diseñó e instaló un laboratorio de pruebas para la turbina hidráulica tipo Turgo en el Taller Mecánico del DIMEC. Particularmente se midió un conjunto de valores de caudal, altura equivalente neta y potencia eléctrica generada, lo que permitió obtener el diagrama de explotación de la turbina hidráulica, del cual se desprende valiosa información en términos de selección de recursos hídricos, regulación de caudal y otros aspectos técnicos específicos y propios de esta turbina. Los resultados del diagrama de explotación muestran diferencias con los datos del fabricante. Particularmente, entre los puntos de operación nominal obtenidos y los que entrega el fabricante se observan diferencias de rendimiento cercanas a un 10%. El autor recomienda instalar la microcentral en recursos hídricos de las siguientes características, que entregan la potencia eléctrica nominal del generador, 10 [kW] (a 50 [Hz] y 220 [V]): Q=59,4 [l/s], Hn1=34,9 [m] y Q=38,1 [l/s], Hn1=49,1 [m]. Los rendimientos globales respectivos son eta_g=0,493 y eta_g=0,546. Se mostró que existe un conjunto de recursos hídricos fQ, Hng en los que la microcentral no puede operar de buena forma. Se ha destacado que la utilización de válvulas mariposa es el factor principal para esta limitación y que el uso de válvulas de aguja debería reducir tal rango. Además, se encontró que existen importantes imperfecciones en el diseño de los elementos del conjunto turbina-inyectores, como el diámetro de los inyectores, que disminuyen la capacidad del conjunto. A pesar de que el conjunto turbina-inyectores es mejorable, se ha aportado elementos de juicio que permiten validar la utilización de válvulas mariposa para regular caudal de la microcentral. En este contexto, se recomienda regular caudal sólo con la válvula mariposa principal.

Diseñador Industrial / Este proyecto aborda el desarrollo de un modelo para diseñar un habitáculo confortable de velomóvil, considerando la interacción del piloto con cada componente de maniobrabilidad. Este tipo de vehículo está actualmente en una etapa incipiente de desarrollo. Por esto, el proyecto se basa en una etapa en una metodología que da valor al proceso de diseño como medio para abordar una investigación. Para ello se construyen diversos JIG experimentales que permiten la medición y el análisis de la postura del piloto de velomóvil con el fin de establecer parámetros críticos de confortabilidad. La participación del Protean 2 en la competencia Desafío Cero permitió evaluar parámetros ergonómicos bajo condiciones reales. El conjunto de conocimientos desarrollados por medio de la JIG experimentales más la información bibliográfica recopilada sobre el confort permitieron establecer parámetros y tolerancias aplicables al diseño de un habitáculo confortable.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Realiza los cálculos para verificar la estabilidad de la represa Marcacocha y deslizamiento de la estructura bajo el método clásico y el criterio técnico P.E.T. (Presa Elemental Triangular). Para aumentar la estabilidad y seguridad de la estructura se plantea una alternativa de solución, un modelo de contrafuerte que cumplirá con los reglamentos establecidos en la construcción de represas. / Trabajo de suficiencia profesional