El presente trabajo de tesis ha consistido en el diseño de una caldera de calefacción, para su uso doméstico en las zonas alto andinas del Perú, cuyo combustible es bosta La caldera es de tipo pirotubular vertical, y tiene un suministro energético de 11.2 kW, calentando agua desde los 5°C hasta los 80°C, este aumento de temperatura en el agua se obtiene por la combustión de bosta a una razón de 4 kg/h en la cámara de combustión. El suministro energético que la caldera produce puede ser utilizado para dar servicios calefacción a una vivienda típica de las zonas alto andinas del país. Para el diseño térmico se utilizó la correlación de convección de Dittus Boelter, entre otros, para definir la geometría completa del equipo. El diseño mecánico, se ha realizado tomando como referencia la sección IV y VIII del código ASME demostrando la gran importancia que tiene el acogerse a los códigos que son los que se utilizan en el desarrollo real de la profesión. La caldera vacía pesa 195 kg y cuenta con veinticinco tubos lisos en material A-53 de 1" de diámetro y 1.2 m de longitud, cuatro bridas en material A-36 para el acople de las distintas partes. El casco está construido en planchas de acero de material A-36 y tendrá un diámetro de 14", la cámara de combustión es de tipo de carga manual, y la evacuación de los gases de combustión será por medio de una chimenea de tiro natural. De este modo el costo total de la caldera asciende a S/ 2100 de los cuales el 20% corresponde a elementos de seguridad como válvula de seguridad, manómetro, visores de nivel entre otros. / Tesis

El objetivo principal de este proyecto es la verificación de engranajes cilíndricos de dientes rectos.Utilizando el perfil real obtenido en la máquina de medición por coordenadas se compara con la geometría definida de un modelo CAD, se analiza mediante una metodología para cada tipo de verificación y se determina los diferentes tipos de errores del perfil del engranaje medido. Mediante el software que dispone la MMC se realizó la medición y digitalización del perfil del engranaje así como el procesamiento de los puntos del perfil digitalizado. Se cuenta con un modelo geométrico ideal desarrollado con el sistema CAD que se utilizó para poder verificar los errores del perfil obtenido de la medición del engranaje cilíndrico de dientes rectos por la MMC, cabe resaltar que estos engranajes deben ser fabricados por el método de generación. La determinación del perfil del engranaje medido en la MMC y la utilización de softwares comerciales como el Autocad, Excel y Matlab sirvieron para desarrollar los procedimientos de verificación de engranajes rectos los cuales fueron: de excentricidad, división, distorsión, perfil y espesor del diente. En el presente trabajo se explica detalladamente los procedimientos para cada tipo de verificación, así como el uso de expresiones matemáticas como por ejemplo la aplicación de mínimos cuadrados y ecuaciones paramétricas para determinar la excentricidad y el perfil del diente del engranaje, el uso de softwares comerciales que ayudarán a realizar de una manera sencilla cada verificación. / Tesis

El presente trabajo tuvo como objetivo el diseño de un Vehículo Aéreo no Tripulado (VANT) de tipo multirotor con capacidad de carga de hasta un kilogramo - que puede representar una cámara o sensores para el monitoreo de una variable en específico. En la primera parte se hizo una revisión de la bibliografía y estado del arte de los sistemas aéreos no tripulados. Luego, se procedió a definir los requisitos para el diseño de la unidad. Debido a que el desarrollo de estos equipos es reciente, no existen publicaciones o libros que detallen una metodología para la selección de los componentes, por lo que en esta tesis se diseñó e implementó una propia que permitió seleccionar el sistema de propulsión óptimo que incluye los motores, las hélices y las baterías. En la siguiente etapa se diseñó la estructura para alojar a todos los componentes del VANT. Se realizó una simulación de las cargas para evaluar la resistencia, aerodinámica y vibraciones del VANT mediante un software de elementos. Los resultados fueron positivos, por lo que se puede asegurar un correcto funcionamiento ante una futura implementación. Finalmente, el resultado de este trabajo culminó con una lista de componentes, planos y un presupuesto de alrededor de $6300 en los que se incluye los costos de materiales, diseño de ingeniería y manufactura. El VANT diseñado tiene como dimensiones generales 1014x1007x200 mm, tiene un peso de alrededor de los 7.5 kg y está en capacidad transportar consigo una carga de un kilogramo con vientos de hasta 8 m/s. / Tesis

La presente tesis expone el diseño energético y las pruebas respectivas sobre un prototipo de tostador solar de granos de cacao de manera que pueda ser replicado en el sector rural del Perú. Esto tiene como finalidad brindarle al agricultor una tecnología nueva de tostado que esté de acuerdo con la calidad del mercado. El tostador usa la potencia térmica otorgada por un concentrados Scheffler de 8m2 de superficie llegado a aprovechar 3.8 kW de potencia, haciendo posible tostar 3 kg de granos de cacao en media hora, es decir, 6 kg en una hora en dos etapas. En los capítulos iniciales se muestra una descripción del funcionamiento y aplicaciones de uso del concentrador Scheffler. También la metodología del diseño para definir un proyecto definitivo óptimo. Luego se realiza un análisis térmico del tostador, evaluando las temperaturas, potencia entregada por el sol y la potencia recibida, con la finalidad de obtener expresiones que permitan simular el comportamiento del tostador antes de construir un primer prototipo. De la misma manera, se realiza un análisis de las partes más importantes de la máquina como son la estructura, el motor y el sistema de transmisión. Finalmente, el prototipo construido se somete a diversas pruebas para así validar todo el análisis teórico realizado y comprobar que, efectivamente, el tostador cumple con la meta principal que es tostar granos de cacao. / Tesis

En el presente trabajo se desarrolla el proceso que se lleva a cabo para la solución a una necesidad de implementar un equipo en una línea de producción de 250 kg/h de puré de papa. El proceso parte con el análisis de las necesidades que se quiere atender y de los recursos con los que se cuenta para ello. Esta metodología permite la obtención de diversos modelos conceptuales quienes serán evaluados a fin de obtener un modelo que, evaluado bajo ciertos criterios, resulta tener los mejores calificativos de una terna de modelos. La obtención de este modelo es una etapa de gran importancia ya que permite seleccionar los fundamentos bajo los cuales se rigen los análisis energéticos y estructurales. Estos principios serán quienes describan el proceso desde el ingreso de la materia al sistema, puré de papa, hasta que se transforme en la materia de salida deseada, hojuelas deshidratadas de puré de papa. Con la base teórica se inician los cálculos tanto a nivel energético como estructural. En cuanto al primero, este concluye con el consumo energético por parte del sistema para la capacidad de producción especificada y, además, con unos datos de entrada para el inicio de los cálculos estructurales. Esta etapa culmina con el dimensionamiento y la selección de los componentes constructivos diversos tales como: perfiles, planchas, motores, entre otros los cuales permitirán su construcción garantizando que ningún componente falle una vez iniciado el funcionamiento. Finalmente, se realiza una estimación del costo de este equipo que incluye elementos como: la ingeniería desarrollada, materiales, mano de obra, supervisión para la construcción, entre otros. Con respecto a este monto total que resulta este equipo, 19139 nuevos soles, cabe recalcar que resulta mucho menor a los precios ofrecidos en el mercado para la aplicación y capacidad similares. Es importante mencionar que este trabajo finaliza con los planos de ensamble y despiece y no incluye una etapa de construcción. / Tesis

El presente trabajo desarrolló el diseño de un vehículo de superficie autónomo para realizar estudios batimétricos en lagos y lagunas, para esta tesis se utilizó la metodología de diseño VDI2206. El sistema consistió en el uso de un equipo flotante (bote a escala de tipo catamarán) el cual estuvo diseñado para albergar todos los componentes del sistema, además de tener espacio para las ampliaciones que se deseen realizar en el futuro. El bote contó con un GPS y un magnetómetro los cuales permitieron captar la posición y dirección del bote para poder guiarlo dentro del área a sensar, también contó con un transductor ultrasónico que permita captar el relieve subacuático, además de un dispositivo de telemetría para poder monitorear el bote en todo momento y poder controlar su dirección en caso de emergencia. Este sistema fue desarrollado en base a modelos ya existentes explotando sus virtudes. Para el procesamiento de la información se utilizaron diversos softwares, el Arduino IDE, crea la ruta que seguirá el bote, basándose en el área a sensar; el Mission Planer, ejecuta y supervisa la ruta trazada, además de corregirla en caso de inconvenientes y finalmente el Dr Depth, muestra la profundidad la profundidad de toda el área sensada Este sistema es modular para tener flexibilidad en caso se quiera modificar o reparar alguno de los subsistemas. Al ser un equipo autónomo necesita una mínima cantidad de personal para su operación y supervisión como consecuencia de ello se podría lograr un estudio batimétrico más eficiente en cuestiones de tiempo y dinero. / Tesis

El trabajo desarrollado presenta el diseño energético de un incinerador tipo aire controlado como propuesta más óptima para el procesamiento de 700kg de residuos sólidos hospitalarios considerados peligrosos utilizando Gas Licuado de Petróleo (GLP) como combustible. El enfoque es encontrar una solución al problema en la ciudad de Huancayo, Perú, donde, por no contar con un sistema eficiente para el tratamiento de residuos hospitalarios, se expone a los trabajadores de centros de salud al riesgo de contagio de enfermedades inherentes a la actividad laboral que ellos realizan. Así, la justificación de la elaboración del presente trabajo radica en su valor teórico-práctico como método de cálculo para el diseño de incineradores con distintas capacidades y en los beneficios que traería su implementación en cualquiera de las diversas condiciones ambientales del país. Para ello, primero fue necesario la caracterización de los residuos y la definición de los parámetros de operación tales como la regulación del caudal de aire de combustión en ambas cámaras, es decir, defecto de aire en la primaria y exceso de aire en la secundaria para combustión incompleta y completa respectivamente. Segundo, se calculó las dimensiones requeridas para las cámaras a fin de asegurar un correcto tiempo de esterilización. Tercero, se definió los espesores del refractario y aislamiento a usar. Cuarto, se seleccionaron los quemadores y ventiladores a intervenir. Quinto, se realizó un esquema constructivo en donde se muestra la disposición general de los elementos calculados y finalmente, se presentó costo estimado relativo al diseño energético. Como resultado se tiene el procesamiento efectivo de 700kg de residuos hospitalarios en un tiempo promedio de 6 horas en donde se estima que se emitieron 51,8kg de cenizas, 422,7kg de gas y 225,5kg de vapor de agua. Estos dos últimos fluidos se consideran expuestos durante 1,9 segundos a temperaturas mayores a 1200°C con lo cual se cumpliría con el criterio especificado por el Ministerio de Salud del Perú. Por otro lado, se estima un uso de 90,5gal de GLP. Finalmente, el costo relativo aproximado del aislamiento, quemadores, ventiladores y operación durante un mes es de 36436 USD. / Tesis

El presente trabajo de tesis tiene como objetivo diseñar un congelador de placas para pescado de capacidad 240 kg/h que pueda ser fabricado y ensamblado con la tecnología disponible en la industria nacional y que cuente con un sistema de refrigeración autónomo. Para el diseño del presente proyecto se consideraron las propiedades termofísicas de la especie caballa (meckerel), pues es de la única especie de la cual existe información confiable y disponible. Asimismo, se utilizó como metodología la norma de diseño VDI 2221 y 2225, dividiendo el diseño de la máquina en dos dominios: refrigeración y mecánico. En adición, se realizó la ingeniería básica y selección de componentes eléctricos e instrumentación. Como referencia para el cálculo y selección de equipos y mecanismos se utilizó lo impartido en los cursos de Termodinámica, Mecánica de Fluidos, Transferencia de Calor, Resistencia de Materiales, Elementos de Máquinas y Electricidad, siendo estos conocimientos complementados con normas técnicas de la American Society of Mechanical Engineers (ASME), los manuales de la American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers (ASHRAE) y recomendaciones de diversos fabricantes de máquinas. Finalmente, se obtuvo como resultado del diseño un congelador de placas en disposición horizontal accionado a través de un mecanismo hidráulico. El sistema de refrigeración utiliza R-404a y es capaz de congelar, hasta una temperatura de -26 °C en el centro, 600 kg de pescado tipo caballa en un tiempo de 2.36 horas, con dimensiones generales de 3.5 x 3.5 x 2.7 m, un consumo de agua fría a 5 °C de 13600 kg/h y un consumo eléctrico de 22.0 kW a un voltaje industrial trifásico de 440 VAC. El costo total del proyecto es de USD 73,300. / Tesis

los hogares son producidas en grandes cantidades por empresas y negocios dedicadas al rubro alimenticio y afines, de modo que además de modelos caseros, existen modelos de hornos-tostadoras para la producción industrial de tostadas. Dentro de la presente propuesta se diseñó una tostadora que permita una producción continua para un restaurante con 2 elementos que pretenden mejorar su utilidad y son poco encontrados comercialmente. El primero es que no requiera atención constante, dando la posibilidad de abastecerse con un pan de molde rebanado de 500 gramos, que se encuentra comercialmente en distintas marcas locales. La segunda consideración es que las tostadas se entreguen en una presentación lista para servirse. De esta manera el usuario ingresa un pedido de cierto número de tostadas y éstas se presentan en un plato al final del proceso. El presente documento está estructurado en 5 capítulos, donde se analiza la problemática, los requisitos del diseño, el detalle de los componentes, el presupuesto estimado y finalmente, las conclusiones de este desarrollo y propuestas de mejora. / Tesis

Actualmente, en toda empresa de manufactura se requiere un estricto control de la calidad del producto final; por ello, constantemente, se desea implementar equipos de inspección que proporcionen un mayor detalle sobre las evaluaciones requeridas por el cliente. En el caso de las empresas de manufactura de botellas de vidrio, los controles de calidad deben ser los más rigurosos posibles; debido a que, el producto final tiene contacto directo con el cliente. Los envases de vidrio cuentan con un código en la parte inferior, que los identifica según el número de molde en el cual han sido fabricados. Si bien no se puede detectar el 100% de los tipos de defectos, sí se puede detectar este código con el cual según las evaluaciones realizadas en planta, se puede determinar que durante un periodo de tiempo definido, todos los envases pertenecientes a una moldura en particular, cuentan con defectos. Por ello, la propuesta del proyecto es un equipo que lea el número de molde de los envases en una línea de producción y según los requerimientos de planta se programe el descarte de los envases que cuenten con el número de molde que contengan defectos. El objetivo del proyecto es el diseño de un sistema mecatrónico que minimice la cantidad de posibles filtraciones de envases defectuosos en el empaque enviado al cliente. Esto involucra mitigar los problemas con los clientes y la reducción del alto sobre costo utilizado en personal externo a la empresa que se dedica a la inspección de cada envase dentro de un lote designado como defectuoso. / Tesis