Ingeniero Civil Mecánico / El proceso de manufactura de cables de acero no ha sido sometido a grandes innovaciones a lo largo de los años, siendo su principal avance tecnológico el paso del trenzado manual de alambres a un trenzado realizado por máquinas especializadas. De todas formas, el proceso sigue manteniendo una gran dependencia de la intervención del operador de la máquina, dependiendo a su vez de la experiencia de este. Es por esto que se hace necesario una actualización tecnológica del proceso, incorporando nuevas tecnologías que permitan automatizar la manufactura del producto y revalorizar el trabajo realizado por los operadores, aumentando la eficiencia y calidad del proceso completo. El objetivo general del proyecto es reducir o eliminar la influencia del operador en la calidad del producto y la seguridad y productividad del proceso de fabricación de cables de acero para liberar tiempo del operador utilizado actualmente en actividades que podrían ser automatizadas. Los objetivos específicos son: i. Identificar las intervenciones del operador durante la producción; ii. Identificar nuevas tecnologías de instrumentación y automatización, que permitan reemplazar labores efectuadas por un operador; iii. Cuantificar el impacto de introducir tecnologías que reemplacen la intervención del operador; iv. seleccionar alternativas a desarrollar, v. desarrollar propuestas de mejoras tecnológicas enfocadas a la instrumentación y automatización de los procesos de producción de cables; y vi. evaluar técnica-económicamente las propuestas de mejora. La metodología para desarrollar el proyecto contempla tres etapas principales, las cuales son: i. Diagnóstico e identificación de oportunidades de mejora en terreno, ii. Ingeniería conceptual y básica de propuestas de mejora, y iii. Desarrollo de evaluación técnica-económica de las propuestas desarrolladas. Los principales resultados y conclusiones del proyecto son: i. La intervención del operador durante la fabricación de cables de acero se puede clasificar en accidentales y labores de ajuste, las cuales pueden ser automatizadas; ii. Se encuentran diez oportunidades de mejora aplicables al proceso de fabricación de cables de acero; iii. Se desarrollan, al nivel de ingeniería básica, cinco propuestas de mejora las cuales son: Detección de corte de alambre en bobinado, ajuste automático de frenos para bobinas de máquinas cerradoras, control automático de torque en carretes de máquinas cerradoras, mejoramiento del sistema de lubricación de torones y motorización independiente de take up; iv. Para efectuar las mejoras propuestas se requiere una inversión inicial de 25,2 [MCLP] que pronostica un ahorro de 60,4 [MCLP] anuales. Este se compone de 21.087 HH de producción, 19,1 MCLP por concepto de No conformidades, siendo la propuesta con mayores beneficios la "Detección de corte de alambre en bobinado" con un VAN de 22 [MCLP], una TIR del 181% y un PRI de 0,4 años.

Ingeniero Civil / El presente estudio comprende desde la conexión hasta la puesta en marcha del sistema de vibración uni-direccional APS 400, para facilitar su uso; describe las instrucciones de armado y operación, permitiendo la reproducción de señales periódicas y aleatorias, tanto en forma horizontal como vertical. Se incorporan también estudios que validan su funcionamiento, en base a ensayos experimentales que permiten caracterizar los límites operacionales físicos del equipo. Para que el vibrador reproduzca señales de forma coherente, se analizaron cerca de 300 registros de señales sinusoidales y el registro de Concepción (2010) reducido a un nivel tolerable por el equipo. Su desplazamiento generado fue analizado en el espacio del tiempo y mediante espectros de respuesta. Los resultados indican que la respuesta del equipo depende del ancho de banda del registro entrante, en particular, amplifica en forma distinta cada frecuencia de la señal de entrada, por lo que es incapaz de reproducir de forma exacta un registro aleatorio con un alto contenido de frecuencias. Otro eje importante del vibrador es su contribución como fuente activa en un ensayo de caracterización sísmica del suelo, para lo cual se analizaron registros de ondas superficiales generadas por la oscilación periódica del equipo a distintas frecuencias. Los resultados revelan que el vibrador posee energía insuficiente para visualizar información en frecuencias bajas. En definitiva el vibrador simula ondas de carácter periódico de forma coherente, por lo tanto su uso se limita a encontrar formas modales y períodos fundamentales de estructuras a escala reducida, quedando como opcional su uso en registros aleatorios o sintéticos, pero teniendo en consideración que la señal de entrada será amplificada en distinta magnitud para cada una de sus frecuencias. Con respecto a su uso en suelos se restringe a estudiar áreas pequeñas o singularidades y puede utilizarse en la obtención y cuantificación del amortiguamiento del suelo.

Los ladrillos ecológicos son utilizados hoy en día como una alternativa a los ladrillos convencionales, la diferencia es que estos son fabricados mediante presión en vez de cocción, por ello reciben el nombre de ecológicos. Los ladrillos son creados con una combinación de tierra, cemento y agua, la cual es luego prensada en una cámara la cual le da forma que la propiedad del interlocking (o forma tipo ‘lego’), para una fijación más sencilla; además, poseen mejor resistencia térmica que los ladrillos convencionales. El presente trabajo tiene como objetivo diseñar una máquina prensadora automatizada de ladrillos ecológicos con interlocking para productores pequeños o medianos en el país, que no puedan costear el importar las costosas máquinas disponibles solo en el extranjero. Para la elaboración del proyecto se hará uso de la metodología basada en la normal VDI 2221 “Proceso generalizado de desarrollo y diseño de sistemas mecatrónicos”.

El presente trabajo consiste en el diseño de una máquina secadora de tambor rotatorio con capacidad para 60 kg de granos húmedos de cacao previamente fermentados, cuya función es reducir la humedad de los granos homogéneamente hasta un 8% en base húmeda. La eliminación de la humedad al interior del sólido seco es realizada por transferencia de calor mediante inyección de aire a 55°C. Como desarrollo del proyecto, se presenta el diseño mecánico de la secadora según los requisitos establecidos en la etapa conceptual, definiendo las dimensiones necesarias del tambor rotatorio, de 740 mm de diámetro y 550 L de capacidad neta, su estructura de soporte, las especificaciones del sistema de descarga de granos y el motorreductor de 1.5HP, necesario para girar el tambor a 30 RPM. Posteriormente, se completa el diseño del sistema de generación de aire caliente, compuesto por un calentador de resistencias de 11 kW, un ventilador centrífugo de 0,15 kW, una termocupla y una lámina termoaislante de lana de roca necesarios para el calentamiento, transporte del aire y la conservación de la energía calorífica en el sistema de secado. Para el sistema de control de temperatura del aire se realiza el diseño y selección de los circuitos de electrónica de potencia, se selecciona el PLC Siemens S7-1200 CPU 1214C para el control de los elementos eléctricos y electrónicos de la secadora y se realiza una simulación del sistema PID de control de temperatura que permite validar los parámetros del sistema de control. Por otro lado, a fin de aprovechar las características climáticas del entorno de operación del proyecto, se considera el diseño de un sistema de energía solar, compuesto por 4 paneles y un banco de baterías que suministran 1 kW de potencia a la secadora. Finalmente, se culmina con la evaluación de la inversión necesaria para el proyecto, que incluye el costo del desarrollo, fabricación e instalación de la secadora, la cual ofrece un presupuesto final estimado en S/39 780,60.