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Diseño hidráulico de un sistema gravimétrico para relaves mineros con un caudal de 202 m³/h y 220 m de desnivelLópez Bonilla, Joel Martín 03 November 2014 (has links)
En el presente trabajo se ha realizado el diseño hidráulico de un sistema gravimétrico
para transportar 202 m3/h de relave minero desde la planta procesadora de minerales
hasta la presa de relaves, aprovechando un desnivel de 226 m.
El diseño hidráulico ha sido conceptualizado como recepción, acondicionamiento,
transporte y evacuación. La recepción y acondicionamiento del relave se logra con el
sistema de recepción, el transporte se realiza a tubería llena presurizada y finalmente
se evacúa el relave hacia el sistema de descarga a la presa de relaves con una presión
requerida.
El relave se ha caracterizado como una pulpa homogénea de 1.5 de densidad
específica, 52.5% de concentración en peso y 29% de concentración en volumen, cuyo
comportamiento viscoso es de tipo Bingham. Esta pulpa tiene partículas en suspensión
de 27 μm en promedio, cuya densidad específica de sólido seco es de 2.7.
Respecto al transporte, la línea se ha dividido en dos tramos de tubería con diferente
diámetro. El primero comprende los primeros 190 m, con un diámetro nominal de 8 in y
1.9 m/s de velocidad media, mientras que el segundo, va hasta 970 m, con 6 in de
diámetro nominal y 3.5 m/s de velocidad media.
Al tratarse de un fluido con partículas suspendidas, es importante analizar la velocidad
crítica de deposición, es decir, la velocidad a la cual las partículas empiezan a
depositarse. Esta ha sido determinada mediante el modelo de Turian y Oroskar, dando
como resultado 1.14 m/s y 0.95 m/s en el primer y segundo tramo respectivamente.
Con respecto a la caída de presión, se ha usado el modelo de Darby para fluidos
Bingham, dando como resultado 976.6 kPa (66.3 m.c.p.), lo cual equivale a 29% del
desnivel disponible (226 m.c.p.).
Como parte del diseño, se ha considerado la presencia de una estación de choque, la
cual disipa la presión cerca del final de la línea y permite que se entre el relave al sistema
de descarga a 55 PSIg. / Tesis
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Diseño de un banco de pruebas para turbinas Michel Banki para el laboratorio de Energía de la Pontificia Universidad Católica del PerúEgúsquiza Goñi, Julio César, Sánchez Camones, Julio César 13 June 2011 (has links)
Con el presente proyecto, se presenta una propuesta económica y versátil de un banco de ensayo
dotado de una turbina Michell Banki que simula el funcionamiento de una pequeña central
hidroeléctrica y permite disponer de una herramienta para capacitar e incentivar a estudiantes,
profesionalesy compañías en el desarrollo de esta clase de proyectos que se puedan generaren el
interior del país.
La tesis desarrollada abarca el diseño de un sistema que muestra el funcionamiento de una turbina
Michell Banki, aprovechando la operación de una bomba centrífuga para simular el salto hidráulico. El
trabajo comprende; el diseño de todos los componentes de la turbina, el diseño del sistema de
transformación de energía mecánica a eléctrica; la selección de los instrumentos y dispositivos para el
control y el registro de las variables y los protocolos de ensayo así como los procedimientos de
evaluación.
El banco de pruebas que se propone permitirá: visualizar el proceso de transformación de energía,
determinar las zonas de aplicación de la turbina hidráulica, determinar las curvas de funcionamiento y
evaluar el comportamiento de la turbina.
Las características nominales de la turbina son las siguientes: 5kW de potencia eléctrica, velocidad de
rotación de 1800rpm, 68% de eficiencia, velocidad especifica de la turbina de Ns de 83 y abarca un
salto en el rango de 16.8 hasta 33m de altura de la misma forma el rango para el caudal es de 23 lIs
hasta 39 l/s.
Se utiliza una bomba centrífuga de 20 HP que simulará el salto hidráulico, para accionar una turbina de
diámetro exterior de 11cm para un caudal de aproximadamente 38.6 l/s, considerando un volumen para
el llenado del tanque como mínimo de 3 m3, de acero SA285 C y de 3mm de espesor, por medio del
cual se garantiza la recirculación del agua para la realización de los diversos ensayos.
La selección de un generador síncrono trifásico auto excitado sin escobillas de acople directo, el cual
junto a la instalación de luminarias y resistencias debidamente instaladas, simularan la demanda de
electricidad de una central hidráulica, de esta manera se tendrá un panorama real de todo el
funcionamiento de esta clase de proyectos. ..
En el banco de pruebas también se podrá visualizar la trayectoria del flujo de agua por el rotor de la
turbina, por medio de un material transparente colocado en la carcasa del mismo, ya que el rotor se
encuentra en voladizo y el disco lateral presenta un diseño accesible para este fin. La utilización de
acero inoxidable para la fabricación del rotor permitirá un incremento en la calidad, visibilidad y
reducido mantenimiento, para fines solo educativos. / Tesis
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Sembradora de quinua semiautónoma con aplicación en la costa peruanaCenturión Cancino, Elizabeth Margaret 06 June 2015 (has links)
Este trabajo presenta una propuesta para el desarrollo de una sembradora
semiautónoma que ayude en la tarea de sembrar semillas de quinua en la costa del
Perú, donde el método de siembra sea por cama y se utilice riego por goteo. La
necesidad del desarrollo de una sembradora de este tipo nació por la exigencia de
obtener productos de mayor calidad (tamaño uniforme, evitar plagas, etc).
Actualmente se utilizan sembradoras mecánicas, las cuales dependen mucho de
las condiciones a las que las maneja el hombre, quien determina la velocidad a la
que se desplaza por el campo de siembra y la cantidad de semillas que éstas
esparcen; lo cual no las hacen tan eficientes porque no generan una siembra
uniforme, incrementando así la labor de deshierbo, evitando un correcto crecimiento
de la semilla y producción de ésta, evitando el uso eficiente del tiempo tanto en la
etapa de sembrío como el la de cosecha. Con el sistema mecatrónico planteado se
obtendrá una dosificación de semilla uniforme y profundidad uniforme, evitando así
perder mucho tiempo en la etapa de deshierbo, agilizando la tarea de siembra pero
sobre todo se mejorará la cantidad de kilos obtenidos de quinua en la cosecha.
En el capítulo 1 se presenta la problemática que existe al no poder cubrir la
creciente demanda de quinua tanto interna como externa, causada por el
reconocimiento a nivel mundial del valor nutricional de este producto; por ende la
necesidad de obtener mayor cantidad de semillas por hectárea y agilizar el proceso
de siembra. Además se menciona la importancia de tener uniformidad de siembra,
para obtener semillas de calidad y volver más eficiente el proceso de cosecha. En
el capítulo 2 se presentan las condiciones en las que se aplicará el sistema
mecatrónico y los requerimientos que el sistema planteado deberá ser capaz de
satisfacer. En el capítulo 3, se detallan los componentes electrónicos (sensores y
actuadores) indispensables para el funcionamiento del sistema planteado, los
componentes mecánicos que lo conforman; así como la explicación y detalle de
éstos a través de imágenes y planos. También se describe el sistema de control
planteado. En el capítulo 4 se detalla el presupuesto que se necesita para construir
el prototipo, lo cual incluye el costo de componentes electrónicos, mecánicos y
costos de fabricación. En el capítulo 5 se presentan las conclusiones del proyecto
realizado.
Adicionalmente, se han incluido anexos, donde se detallan los cálculos de
dimensionamiento, para el diseño de elementos mecánicos, y la elección de
componentes electrónicos; también son descritas las especificaciones técnicas de
los componentes utilizados y se adjuntan los planos completos de despiece y
ensamble del sistema propuesto. / Tesis
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Diseño de máquina rebanadora de camote con una capacidad de 450 kg/hAcosta Quispe, Carlos Miller 24 June 2015 (has links)
Actualmente el Perú está viviendo un boom gastronómico y ello lo confirma la
sociedad peruana de gastronomía peruana (APEGA), indica que en Lima hay cerca de
30 mil restaurantes. En nuestros hogares y en restaurantes el corte del camote es una
tarea que se realiza de forma manual.
Diseñar una máquina para que realice el corte de un camote puede parecer
innecesario, pero cuando se tiene que cortar grandes cantidades y realizada por una
sola persona, la tarea resulta ser estresante y empeora aun con el hecho de que la
fuerza de corte de este tubérculo es relativamente alta.
El objetivo principal es diseñar una máquina que cumpla la función de cortar camote
en rebanadas de 5 mm de espesor, y que tenga la capacidad de procesar 450 kg de
camote por hora. El corte realizado por la máquina debe ser tal que se aproxime al
corte realizado manualmente. El camote ingresará a la máquina pelado, una persona
colocará el camote en la máquina, luego la máquina debe realizar el corte, y por último
las tajadas serán descargadas.
En el primera parte de la tesis se presenta el estado del arte, la lista de exigencias, y
se cuantifica la fuerza de corte del camote por medio de un ensayo experimental. En la
segunda parte, se aplica la metodología de diseño mecánico basado en la norma VDI
2225 para hallar el proyecto óptimo. En la tercera parte, se realiza el cálculo de detalle
del árbol de transmisión, de la transmisión por faja, de las uniones atornilladas, de las
cuchillas, de los cordones de soldadura, de la velocidad crítica, de la estructura, se
selecciona rodamientos y se selecciona al motor eléctrico.
El accionamiento de la máquina se da a través de un motor asíncrono monofásico de
1,5 kW; la transmisión de potencia se da por faja trapecial, donde se realiza una
reducción de velocidad de 1725 a 350 rpm. El corte del camote se lleva a cabo gracias
a dos cuchillas, las cuales se montan sobre un disco de corte y este sobre un árbol de
trasmisión.
La máquina ha sido diseñada para ser usada en establecimientos de comida, por ende
lo más pequeña posible, sus dimensiones son de 555 x 600 x 658 mm. El suministro
eléctrico considerado es monofásico y de 220 V. Finalmente, se realizó una estimación
de costos, con lo cual resultó que el costo total del prototipo incluyendo el costo de
diseño es de S/.2 828. / Tesis
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Análisis experimental del uso de mezclas etanol-gasolina en motores de encendido por chispaTipián Tipián, Giancarlo Jesús 13 July 2015 (has links)
El presente trabajo de tesis realiza un análisis del rendimiento y las emisiones de un
motor de encendido por chispa Nissan GA15 trabajando con diferentes mezclas
etanol-gasolina, dicho motor es carburado y está instalado en el Laboratorio de
energía de la Pontificia Universidad Católica del Perú.
Asimismo, el motor fue instrumentado adecuadamente, para así, poder registrar los
datos necesarios para el respectivo análisis. Los combustibles (mezclas etanolgasolina)
fueron ensayados a 3 velocidades y 4 porcentajes de torque. Con los
resultados obtenidos después de realizados los ensayos se puede decir que, mientras
más se aumente el contenido de etanol en la mezcla, el flujo másico de combustible
aumentará, ya que, el etanol tiene un menor poder calorífico que la gasolina, por lo
que necesitará quemar más combustible para desarrollar una misma potencia. Por otro
lado el rendimiento efectivo del motor aumenta conforme se incrementa la velocidad
de giro, esto sin importar cuál sea el combustible utilizado.
Con respecto a las emisiones, se observa una gran disminución en las cantidades de
CO (50% en algunos casos), ya que al existir mayor cantidad de oxígeno en la
composición del etanol, resultará una combustión menos incompleta dentro del
cilindro, con lo que disminuye el HC y CO, y, aumentará el CO2 y el O2. / Tesis
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Estudio mediante elementos finitos de la interacción suelo - tubería en tuberías enterradas debido a una falla del suelo del tipo lateralSilva Cueva, Jonathan 14 May 2016 (has links)
En esta tesis se presenta un procedimiento para el análisis de tuberías enterradas
sometidas a un deslizamiento de suelo del tipo lateral, mediante la simulación por
software de elementos finitos.
Para desarrollar el mencionado procedimiento, se realizó inicialmente un estudio de los
diferentes modelos analíticos y computacionales relacionados con el análisis de tuberías
enterradas.
Con el estudio de los métodos analíticos, se seleccionó el método de Kennedy para la
realización del análisis de una tubería enterrada que es afectada por un deslizamiento de
suelo lateral.
Posteriormente, mediante el estudio de los métodos computacionales, se realizó la
simulación del mismo problema tratado en el cálculo analítico utilizando el software de
elementos finitos ANSYS Mechanical, el problema estudiado considera los efectos del
deslizamiento lateral del suelo sobre la tubería enterrada. Los resultados obtenidos
mediante simulación fueron comparados con los obtenidos por medios analíticos para su
validación. Por lo que el modelo de elementos finitos desarrollado puede ser
implementado para la ubicación de zonas críticas en tuberías de gran longitud afectadas
por fallas del suelo.
Luego de realizada la simulación se procede al análisis de resultados, para lo cual se
presentan gráficas que muestran el comportamiento de la tubería a lo largo del tramo
analizado.
En la simulación se usó un caso real, una tubería enterrada de acero API 5L X70 de
diámetro exterior 0,3556m (14”) con un espesor de 0.0048m sometida a un
deslizamiento lateral del suelo de 0,7m. Los ángulos de falla estudiados son de 0°,45° y
90° con respecto a la posición inicial de la tubería. Al analizar los resultados, se tiene que
la zona crítica a lo largo de la tubería se encuentra en el plano de falla del suelo. / Tesis
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Diseño de un equipo móvil de descarga neumático para granos de 100 TM/h en embarcaciones de 8000 m3 de capacidad de almacenamientoNunura Cáceres, Renato Alejandro 25 November 2016 (has links)
Gran parte de las importaciones de granos alimenticios a nuestro país se llevan a cabo
mediante el transporte marítimo. Por consiguiente, nuestros puertos y terminales
marítimos peruanos deben estar acondicionados para poder descargar y manipular
dichos productos eficazmente. Dada su importancia, se busca mejorar la eficiencia de
operación en la manipulación, optimizando el proceso de descarga con la finalidad de
asegurar la calidad del producto, reducir tiempo y costos de operación. Como
resultado, el presente trabajo presenta el diseño de un equipo móvil de descarga
neumático de granos de 100 TM/h, cuya pluma telescópica de 10 metros y de carrera
es de 5 metros es capaz de trasladar el sistema de conductos, posee un peso bruto de
9.11 toneladas y un costo aproximado de $ 90,000.00. / Tesis
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Diseño de un banco de ensayos para ventiladores axiales de hasta 6000 M3/HEnriquez Tipismana, David Emilio 23 May 2014 (has links)
El presente proyecto de tesis se encarga de desarrollar los temas concernientes al
diseño de un banco de ensayos para ventiladores axiales de hasta 6000 m3/h., el cual
está conformado por un conducto de 500 mm de diámetro de acero galvanizado y una
longitud de 5m, el cual cuenta con una sección de transición, que tiene una forma de
cono truncado, que permite adaptarse a ventiladores de distintos diámetros y formas.
La disposición de la instrumentación (tubos de Pitot, manómetros, etc.) está realizada
respetando las distancias recomendadas por las especificaciones de las Normativas
Técnicas que regula el ensayo de ventiladores.
En el primer capítulo se expone el estado del arte del diseño del banco. Se ha tomado
como referencia la norma ISO 5810 “Industrial fans – Perfomance testing using
standardized airaways” y la Norma AMCA 210-85: “Laboratory Methods of Testing
Fans for Aerodynamic Performance Rating “, basadas en los parámetros y
consideraciones para el correcto diseño y funcionamiento del banco, de esta forma
obtener las curvas características del ventilador.
En el segundo capítulo se expone el diseño y cálculos generales considerados para el
desarrollo del banco, así como la selección de los componentes y accesorios. El banco
está caracterizado por tener una aspiración libre y un conducto a la salida y un
enderezador de flujo que permite estabilizar el flujo, y así disminuir, al menos en parte,
la turbulencia generada. De esta manera se obtiene una mejor realización de los
ensayos cuando se miden los valores de presión, caudal y temperatura.
En el tercer capítulo se muestra el presupuesto del proyecto, realizado en función de
los precios del mercado nacional, de esta forma se analiza la viabilidad económica del
mismo. Luego se muestran las conclusiones, recomendaciones y la bibliografía
utilizada. / Tesis
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Módulo interactivo de desarrollo de habilidades psicomotrices para un infante entre 24 a 36 meses de edadLeón Coral, Rafael Felipe 08 September 2014 (has links)
El módulo interactivo se basa en el desarrollo de habilidades propias del niño a
través del juego. Dicho módulo, consiste en dos subsistemas: La caja interactiva y
la pelota. Por una parte, la pelota es el primer subsistema que interactúa con el niño.
Su función es girar de forma aleatoria por un lapso de tiempo, encender un haz de
luz de colores (dentro de la pelota), luego se desactiva y vuelve a encenderse de
nuevo. Por otra parte, la caja interactiva es el segundo subsistema y solo interactúa
con la pelota. Su función es encender leds de colores y emitir melodías
dependiendo en cuál de los 4 niveles se encuentre la pelota. Cada nivel tiene una
trayectoria diferente para la pelota. La primera es para filtrar objetos que afecten a
la interacción de la pelota y la caja; la segunda es para ver cómo la pelota va
descendiendo de forma aleatoria por uno de los dos opciones que se presenta en
este nivel; la tercera es para ver cómo la pelota llega a descender por la parte
principal hacia la salida; y la cuarta es para adivinar por cuál de las cuatro salidas
irá la pelota hacia el exterior de la caja.
En consecuencia, el uso del módulo interactivo, permitirá desarrollar los objetivos:
El niño empezará a ampliar su rango de visión sobre los objetos que lo rodean.
El niño logrará tener mayor interacción con el medio que lo rodea.
El niño aprenderá a idear estrategia o planes que involucre el uso de su cuerpo
(psicomotricidad).
El niño empezará a desarrollar la motricidad de sus extremidades sin ninguna
limitación y motricidad fina para el uso correcto de sus manos. / Tesis
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Sistema mecatrónico de asistencia técnica para las personas de edad avanzadaPalacios Lavado, Juan José Junior 28 May 2015 (has links)
La población representada por las personas de edad avanzada cada vez es mayor.
Muchos de ellos poseen problemas propios de su edad tales como motrices y
cardiacos. Impidiéndoles, según el grado de discapacidad, la accesibilidad tanto a
lugares públicos y privados como consecuencia de esa limitación. Es por eso que
debido a las razones expuestas, es necesario desarrollar un sistema de asistencia
técnica que permita que estas limitaciones en cuanto a la accesibilidad del usuario
a cualquier espacio disminuyan.
Los objetivos del proyecto son desarrollar un sistema que permita que el usuario se
sienta cómodo y seguro al usarlo, posibilite a sus apoderados tener conocimiento
de su estado cardiovascular y ayude a subir o bajar escaleras.
La presente tesis propone el desarrollo de un sistema mecatrónico de asistencia
técnica para las personas de edad avanzada. Para lograr los objetivos expuestos,
se establecieron 6 subsistemas. Entre ellos tenemos a los siguientes:
El primer subsistema es el de la alimentación con energía eléctrica del diseño
mecatrónico. Este permitirá suministrar los valores de tensión y corriente
adecuados para los sensores y actuadores utilizados. Luego tenemos al subsistema
de interfaz. Este posibilitará que el usuario interactúe con el sistema mecatrónico. El
tercer subsistema es el sensado de la frecuencia cardiaca y el posicionamiento
satelital. A través de un monitoreo se enviará información por mensaje de texto
sobre el estado cardiovascular del usuario. Además, permitirá registrar anomalías
que ocurren cuando la frecuencia muestreada es mayor a los 100 bpm o menor a
los 60 bpm. Por lo que el sistema diferenciará 3 estados: alta, normal y baja. El
posicionamiento satelital permitirá obtener la longitud y latitud de la ubicación de la
persona. El cuarto subsistema es el de detección de desniveles. Permitirá que el
nivel de sujeción de la andadera se acomode al nivel adecuado, valor cercano a la
altura a la que se encuentra la cadera, cuando el usuario suba o baje desniveles. El
quinto es el control de los motores del Tri-star. Este mecanismo permitirá que el
usuario pueda subir o bajar las escaleras a través del diseño mecatrónico.
Finalmente, la función del último subsistema es el del control del frenado. Este
permitirá disminuir la velocidad de traslado.
El trabajo se presenta en cinco capítulos. El primer capítulo plantea la problemática
que afronta el sistema mecatrónico. El segundo capítulo describe los
requerimientos del sistema y así mismo explica detalladamente los subsistemas
que lo conforman. El tercer capítulo explica el concepto electrónico, mecánico y de
control del sistema mecatrónico a través de los sensores, actuadores, planos y
diagramas de flujo. El cuarto capítulo presenta el análisis de costo del sistema
mecatrónico. Por último, el quinto capítulo muestra las conclusiones que se han
obtenido al finalizar este proyecto. / Tesis
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