El presente trabajo está dedicado al análisis de la estructura y de los movimientos que realizan las máquinas excavadoras, centrándose en el diseño de un Brazo Excavador de tamaño compacto así como la selección del Sistema Hidráulico y sus componentes. Estas máquinas son encontradas en el mercado pero la variación que se presenta es que el Brazo Excavador diseñado puede ubicarse y fijarse sobre cualquier estructura que pueda soportarlo ya que está habilitado para ello, además que puede desplazársele con mucha facilidad por su bajo peso. El método utilizado para el presente diseño es analizar la estructura de forma estática y de esta manera dimensionar y seleccionar los materiales óptimos tomando siempre en consideración no sobredimensionarla manteniendo factores de seguridad suficientes para este tipo de maquinaria que estará sometida a un trabajo exigente y a golpes durante su función.

En este trabajo se desarrolla el modelo dinámico de un actuador hidráulico de doble efecto de la marca Fluidtek, el cual forma parte importante del simulador de marcha normal que se desarrolla en la Pontifica Universidad Católica del Perú. Asimismo, se muestra el comportamiento dinámico del actuador por medio de simulaciones ejecutadas en MatLab, para lo cual se desarrolló el algoritmo correspondiente. En primer lugar se identificaron los parámetros que caracterizan el modelo dinámico del actuador hidráulico, definiendo como variable de entrada la presión hidráulica del fluido y como variable de salida el desplazamiento del vástago. El modelo matemático se obtuvo planteando las condiciones de equilibrio correspondientes a los fenómenos físicos presentes en el accionamiento del actuador. Algunos parámetros del modelo se obtuvieron revisando la información técnica del fabricante, mientras que otros fueron obtenidos por medición y experimentación (coeficiente de fricción dinámica) y de la literatura técnica (módulo de Bulk). Los resultados obtenidos indican que el comportamiento del actuador presenta un error en estado estacionario, lo cual produce imprecisión en la señal de salida, por lo que es necesario tomar acciones de control al respecto. Sin embargo, las gráficas muestran que la simulación en el computador asemeja a lo observado en el banco de pruebas. De esta manera, se concluye que el modelo matemático obtenido describe adecuadamente al actuador.

Se optimizará una red de alcantarillado pluvial dada, ubicada en la ciudad de Tumbes, localidad que se ha elegido por estar en zona de influencia del fenómeno El Niño, tomando en cuenta: - Las restricciones existentes, en este caso dadas por el Reglamento Nacional. - Los parámetros hidráulicos de acuerdo al tipo de material elegido y la geometría de los conductos. - La intensidad de la lluvia de diseño - Los caudales de escorrentía variables en el tiempo y con valor máximo calculado con el método Racional.

Actualmente la minería es una de las actividades productivas que genera mayor movimiento económico en el país, de tal forma que la maquinaria inmersa en este rubro es fundamental. El sistema hidráulico dentro de los diferentes tipos de maquinaria pesada, es el principal encargado del movimiento de grandes cargas, siendo la bomba una de las partes más importantes y de la cual depende el desempeño general de la máquina. Las bombas de pistones axiales son comúnmente utilizadas en los sistemas hidráulicos de dirección y de movimiento de implementos (cilindros hidráulicos), además suelen tener integrado un sistema de control de sensado de carga. Después de todo servicio de mantenimiento a estas bombas, se requiere una prueba de verificación para garantizar su correcto funcionamiento y no exista ningún problema cuando se encuentre trabajando en campo, ya que podría afectar económicamente a la entidad a cargo de la máquina y/o físicamente al personal. El objetivo principal de esta tesis es realizar el diseño de un banco de pruebas para bombas de pistones axiales con sensor de carga de hasta 140 cc/rev, de tal forma que sea factible económicamente para el medio local. En primer lugar, se procedió a investigar el estado del arte del banco, el principio de funcionamiento básico de este tipo de bombas y los parámetros fundamentales de medición. Luego, se aplica la metodología del diseño, para poder obtener un proyecto definitivo. En base a este proyecto, se procede a realizar la selección de componentes hidráulicos y de potencia, para luego proceder con el diseño estructural y finalmente, un estimado de costos. El banco de pruebas diseñado requiere 252 kW de potencia en su pico de presión, esta será suministrada por un motor de combustión interna, el cual acciona un sistema de transmisión hidrostática encargado de manejar el sentido del torque y transmitir potencia a la bomba de prueba. Además, se tiene un bloque de válvulas que tiene comunicación con todos los equipos hidráulicos, incluyendo un panel de instrumentación por el lado lateral del banco, el cual posee los equipos necesarios para poder obtener todos los parámetros de prueba.

En el presente trabajo de tesis se desarrolla un balance hídrico de la laguna Parón, localizada en la provincia de Huaylas, departamento de Ancash. Esta laguna se encuentra en el Parque Nacional Huascarán (Área Natural Protegida) y en la cuenca hidrográfica del río Santa. La laguna Parón tiene un origen de tipo glaciar, por ese motivo se toma en consideración aspectos de los glaciares. Así mismo, al conocerse estudios realizados en la Cordillera Blanca que indican que el calentamiento global afecta directamente a las lagunas de origen glaciar, como es el caso de la laguna Parón, se consideró a este factor en el balance hídrico. Para incluir los aspectos antes mencionados, se decide plantear el balance hídrico en tres escenarios de aprovechamiento. El primer escenario, denominado “escenario actual 2010”, situado en el año 2010, en este se realiza un balance hídrico mes a mes; el segundo, denominado “escenario 2030”, situado en el año 2030, en el que se realiza un balance hídrico anual, finalmente, el tercer escenario se denomina “escenario 2090”, situado en el año 2090, en el que se realiza un balance hídrico mes a mes. Los tres escenarios se desarrollan en un Sistema de Información Geográfica (SIG). Se ha considerado a la micro cuenca Parón como el área aportante a la laguna del mismo nombre. Los parámetros considerados en el balance hídrico fueron: La precipitación sobre la laguna, la escorrentía (diferenciada como escorrentía glaciar y escorrentía no glaciar) y la evaporación sobre la laguna. Se presenta el balance hídrico de la laguna Parón como propuesta para el aprovechamiento sostenible de sus recursos hídricos en el contexto actual del calentamiento global. Es importante resaltar que el presente trabajo ha sido compartido con la población local, a través de talleres de capacitación en los que se trataron conceptos como ciclo hidrológico, cuenca hidrográfica, balance hídrico, calentamiento global, entre otros.

La Tesis doctoral presentada pretende aportar diversas experiencias y técnicas que permitan optimizar y profundizar en el conocimiento que se tiene del funcionamiento de los sistemas de medición utilizados en los abastecimientos de agua, tanto urbana como agrícola. El motivo no es otro que mostrar que una correcta medición del caudal y de los consumos de los usuarios puede mejorar significativamente la gestión técnica de los abastecimientos de agua y reducir las pérdidas en la red. Inicialmente, en la Tesis, se realiza una breve revisión de los principios de funcionamiento de los principales instrumentos de medida de caudal y contadores de agua utilizados en los sistemas de distribución y de las diferentes fuentes de error que pueden influir en la medición del caudal o de los consumos de agua, con el objetivo de saber de qué forma se puede reducir la magnitud de los errores cometidos. Tras la descripción de cada uno de los aparatos y de los conceptos previos relativos a la medida de caudal, se presenta un detallado estudio en laboratorio del comportamiento de diversos tipos de contadores de agua frente a diversas variables. Otro punto clave es la determinación de la evolución de la curva de error en el tiempo de los contadores de pequeño calibre en abastecimientos urbanos. Para ello, se han llevado a cabo multitud de ensayos de contadores de diferentes edades. Respecto al estudio de los contadores de mediano y gran calibre, los parámetros que pueden afectar a las características de su curva de error son, fundamentalmente, la distorsión en el perfil de velocidades a la entrada del instrumento, el dimensionado inadecuado y la calidad del agua cuando pueda afectar, en el tiempo, a las características dimensionales de los aparatos. La segunda parte de la Tesis doctoral aborda aspectos que ayudan a mejorar la gestión global de estos sistemas. Entre las principales estrategias de mejora de los sistemas de medición, particularmente en abastecimientos urbanos, se encuent / Palau Estevan, CV. (2005). Aportaciones a la gestión de los sistemas de medición de caudal en redes de distribución de agua a presión [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1949

La naturaleza interdisciplinar de los problemas relacionados con el uso del agua requiere el desarrollo de metodologías de análisis que integren los aspectos técnicos, económicos, medioambientales, sociales y legales para la definición de estrategias de gestión eficientes y sostenibles. En esta tesis doctoral se ha desarrollado una metodología para la asignación de los costes de los servicios del agua a escala de cuenca basada en el uso de la teoría de juegos cooperativos. La teoría de juegos cooperativos proporciona las herramientas para analizar los problemas de asignación de costes comunes entre los beneficiarios de las inversiones en servicios hidráulicos y definir los incentivos adecuados para la cooperación entre los usuarios del agua. Su fortaleza reside en la capacidad de implementar, a través de formulaciones matemáticas, los principios de eficiencia, equidad y aceptabilidad que guían los procesos de reparto justo de costes bajo un punto de vista estratégico, en el que las decisiones de un jugador pueden afectar el comportamiento de otros jugadores. La metodología propuesta consiste en la definición de un juego de asignación de costes a partir de la modelación de un sistema hídrico y se basa en el concepto de responsabilidad de los usuarios en el uso de los servicios del agua, es decir en la determinación del conjunto mínimo de inversiones que permitan alcanzar los niveles de servicio exigidos por cada usuario del sistema. Se propone el uso combinado de modelos de simulación (SIMGES, Andreu et al. 1996) y de optimización (WARGI, Sechi G.M. y Zuddas P., 2002) de la gestión de los sistemas de recursos hídricos para calcular las configuraciones de infraestructuras hidráulicas óptimas para cada usuario o coaliciones de usuarios. El resultado de la aplicación de la metodología es el cálculo de un insumo de pagos, que corresponden a la contribución de cada uno de los usuarios a los costes de los servicios del agua del sistema en condiciones de eficiencia de l / Deidda, D. (2009). Metodología para la asignación de los costes de los servicios del agua basada en la teoría de juegos cooperativos: aplicación a la cuenca del río Turia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4771

El crecimiento urbanístico ha propiciado un aumento de la demanda de agua de los usuarios de un abastecimiento. Frecuentemente, debido principalmente a la falta de inversión, este crecimiento no ha ido acompañado de una adecuación de la infraestructura hidráulica. Esta situación ha mermado progresivamente la capacidad de la red y ello ha favorecido un uso extendido de depósitos atmosféricos interpuestos entre la red general y la propia instalación interior de los edificios, que no solo la protegen de variaciones repentinas de los caudales demandados sino que, además, protegen a los usuarios frente a hipotéticos cortes de suministro. A pesar de estas ventajas el almacenamiento de agua en estos depósitos introduce en el sistema graves inconvenientes asociados principalmente a la garantía de la salubridad del agua, y otros asociados a la reducción de la eficiencia energética del suministro. Estos inconvenientes tienen suficiente envergadura para reducir, e incluso anular, las ventajas asociadas al uso de depósitos. Por tanto, resulta conveniente plantear estrategias que permitan una eliminación progresiva de los mismos. En cualquier caso, la eliminación de los depósitos parte por garantizar un correcto funcionamiento y protección de la red general de abastecimiento. En esta línea, el conocimiento de las exigencias hidráulicas, tanto en régimen permanente como en régimen transitorio, a las que se va a someter a la red general de distribución, asociadas a los esquemas de suministro más usuales adoptados en la instalación interior, adquiere un ineludible protagonismo. En previsión de una instalación generalizada de grupos de presión en las instalaciones interiores, resulta conveniente analizar pormenorizadamente los efectos transitorios generados por este tipo de elementos, en aras de proteger la instalación interior, y el tramo de la red general ubicado en las proximidades de ésta. / Soriano Olivares, J. (2012). Influencia de las instalaciones de suministro de agua de edificios sobre el comportamiento hidráulico en régimen permanente y transitorio de la red general de distribución [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/14673

El presente trabajo de investigación tiene la finalidad de realizar el estudio de un equipo underground lanzador de concreto marca Normet con fines de aumentar su disponibilidad mecánica. Para ello se plantea evaluar posibles fallas en el sistema de lanzado de concreto y realizar modificaciones al sistema original, el alcance del trabajo se basa en modificaciones mecánicas y, al mismo tiempo, variaciones de componentes en el sistema hidráulico del equipo para la empresa Robocon S.A., el cual garantizará la continuidad de las operaciones, y cumplir con las metas y objetivos con respecto a las cantidades de metros cúbicos proyectados. El estudio inicia con la identificación de los principales sistemas del lanzador Normet. A continuación, se analiza el sistema de lanzado de concreto, el cual se divide en tres aspectos principales: hidráulico, operacional y diferencias con respecto a otras marcas. Luego, la aplicación de la Metodología de Diagnostico Caterpillar para determinar el desplazamiento entre los componentes del cilindro de selección ubicado en el sistema de lanzado de concreto, como la causa raíz de las fallas detectadas. Finalmente, se propone tres modificaciones para solucionar la problemática, en primer lugar, el cambio del perfil de rosca ACME con las tolerancias según norma AISI/ASME, en segundo lugar, el modo de sujeción axial de la horquilla en el cilindro de selección y, finalmente, el ajuste con las tolerancias del ensamble pin-bocina en el mismo cilindro.

La implementación de la metodología de Building Information Modeling (BIM) en el sector de la construcción es cada vez más demandada. Inclusive, en un futuro se plantea que su uso sea un requisito indispensable para todo tipo de proyectos en todas sus etapas debido a sus múltiples beneficios. A pesar de ello, existen barreras que se presentan en la implementación de esta metodología y más aún para proyectos hidráulicos como defensas ribereñas. Por todo esto y también por la limitada investigación de la adopción de BIM en esta tipología de proyectos, se realiza una investigación cuyo objetivo principal es identificar y analizar las barreras que se presentan en la implementación de BIM en la etapa de diseño de proyectos hidráulicos como defensas ribereñas. En ese sentido, los resultados se adquieren de un cuestionario realizado a profesionales relacionados con BIM y en el diseño de proyectos hidráulicos, de tres casos de estudio y, finalmente, de un panel de expertos con el cual se realiza la validación de los resultados obtenidos mediante el método Delphi. Cabe resaltar que los resultados se dividen en tres ejes: eje de personas, eje de procesos y eje de tecnología. Respecto al eje de personas, las principales barreras identificadas son que la existencia de las áreas BIM por proyecto, las cuales dan soporte a los modelos y gestionan la metodología, puede influir en que los encargados del diseño no perciban la necesidad de dominar por completo BIM. A ello se suma la resistencia al cambio de metodologías de diseño tradicionales que ocasiona que, actualmente, los involucrados en el diseño no cuenten con los conocimientos óptimos para implementar y gestionar el BIM. Respecto a las barreras principales del eje de procesos, está la falta de estándares y guías que sean de gran utilidad las cuales sirvan de apoyo en la etapa de diseño. Para el eje de tecnología, se destaca una inadecuada integración entre sistemas de información geográfica y modelos BIM, limitaciones en algunos programas para la importación de datos geolocalizados y elevados costos de licencias para sus usos.