Ingeniero Civil Mecánico / El presente trabajo de título, de carácter experimental, trata sobre la descripción y estudio de las vibraciones producidas por saltos hidráulicos (SH) en una tubería, temática que hasta la fecha no ha sido abordada desde el punto de vista de las vibraciones mecánicas. Los estudios se realizan en una instalación diseñada y construida para forzar la aparición del salto hidráulico para cuatro razones de llenado diferentes en una tubería de diámetro interno 1 ¾ de pulgada. Esta instalación consiste en una bomba centrífuga, una tramo vertical de alimentación, un tramo horizontal en donde se produce el SH, un tramo de descarga y un estanque, conectados como un circuito cerrado en donde el agua recircula. Para medir las vibraciones se utilizan acelerómetros piezoeléctricos dispuestos de manera axial en la tubería de pruebas. Se mide la respuesta de vibración para distintos niveles de agua. Se determinan cinco modos para la tubería de pruebas para tres niveles de agua distintos, concluyendo que el aumento en la cantidad de agua disminuye las frecuencias naturales de algunos modos y produce la aparición de otros. Por otra parte, se estudia el espectro de las vibraciones producidas en el funcionamiento de la bomba, constatándose diversos peaks característicos en múltiplos de la frecuencia de rotación del motor. Se realizan mediciones con y sin la aparición del salto hidráulico en la tubería de pruebas, para dos razones de llenado. El análisis de los espectros obtenidos, a través de la gráfica de la densidad de potencia espectral, muestra varias diferencias entre los ensayos con y sin salto. En las vibraciones producidas por los saltos hidráulicos se comprueba, a altos números de Froude, el ajuste a la ley de decaimiento f^(-5/3) características de las vibraciones producidas por turbulencia en tuberías presurizadas. Por otra parte, se observa la excitación de diversos modos de la tubería en la evolución del salto hidráulico. Se estudia la evolución del valor RMS de la aceleración de las paredes de la tubería en función del número de Froude para cada razón de llenado. Se obtiene que el valor RMS de las vibraciones varía linealmente con el número de Froude. Por otra parte, se observa que el valor RMS de las vibraciones también crece con la razón de llenado. Al comparar las gráficas obtenidas para ensayos con y sin salto se obtiene que el salto hidráulico juega el rol de amplificar las vibraciones en la tubería ya que las vibraciones en los ensayos sin salto muestran un comportamiento similar en cuanto a linealidad y tendencia. Finalmente, se estudia el efecto de disminuir la distancia entre los soportes de la tubería de pruebas, teniéndose como resultado una disminución en el nivel de las vibraciones registradas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-23T14:12:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240098.pdf: 12717211 bytes, checksum: 025f66ecb0c9b71623a7a485e93fa76f (MD5) / Este trabalho trata do estudo teórico-experimental de um sistema hidráulico load sensing utilizado na área móbil, mais especificamente em tratores, o qual é composto basicamente por uma bomba de deslocamento variável de pistões axiais com compensação de pressão e vazão e um bloco de controle de válvulas direcionais com compensação de pressão.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T22:51:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 196507.pdf: 2078860 bytes, checksum: 9f49955a113dc0547607d084d1958fc6 (MD5) / Este trabalho tem como enfoque o estudo do atrito de um atuador hidráulico e sua compensação em malha fechada com o controlador em cascata fixo. Mostra-se de forma teórica que o atrito causa erros de seguimento de trajetória com o controlador em cascata fixo e que estes erros são reduzidos quando a compensação de atrito é realizada. Utiliza-se o modelo do coeficiente de atrito viscoso variável, com seus parâmetros identificados experimentalmente, para representar o atrito não-linear no modelo dinâmico do atuador hidráulico e, com isto, observa-se em simulação, o efeito "stick-slip" e a influência do atrito no controle em malha aberta do atuador hidráulico. No controle em malha fechada com compensação de atrito, a força de atrito é estimada através de uma rede neural artificial feedforward Multi-Layer Perceptron treinada através do algoritmo backpropagation. Mostra-se, através resultados experimentais, que utilizando o controlador em cascata fixo e a rede neural a compensação de atrito é realizada e os erros de seguimento de trajetória são reduzidos.

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. / Tesis

Estágio realizado na Empresa ADIRA, S.A. e orientado pelo Eng.º Tiago Faro / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecãnica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-24T10:18:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274783.pdf: 2705715 bytes, checksum: 3200e050cd66de76f8d4df69f19dc225 (MD5) / A dificuldade de projetar sistemas hidráulicos de controle de posição deve-se principalmente às variações e incertezas das características dinâmicas e estáticas dos componentes integrantes do sistema, sendo a válvula de controle contínuo direcional de grande importância e influência no desempenho do posicionador. Diante deste cenário, apresenta-se neste trabalho uma análise teórico-experimental do comportamento de válvulas proporcionais e de seus decorrentes efeitos em posicionadores eletro-hidráulicos. Utilizando como referência a sistematização de projeto preliminar de sistemas hidráulicos de controle de posição elaborada por Furst e De Negri (2002), verifica-se a necessidade de realizar um estudo detalhado das principais características de válvulas, tais como frequência natural, razão de amortecimento, coeficiente de vazão e ganho de pressão. Dado que estes sistemas eletro-hidráulicos são responsáveis por acionar e posicionar grandes cargas em determinados intervalos de tempo, também são analisadas características como frequência natural do cilindro e do sistema, as quais variam significativamente em condições operacionais de carregamento. A variação e influência destes parâmetros no comportamento dinâmico de posicionadores eletro-hidráulicos em malha fechada com controlador proporcional são avaliadas via simulação com modelos matemáticos implementados no software Matlab/Simulink. Com o auxílio de uma bancada de testes, denominada Plataforma de Hidráulica Proporcional, realiza-se a validação dos modelos propostos e verificação prática dos resultados obtidos por simulação. Os conhecimentos presentes neste estudo esclarecem e solucionam eventuais problemas no dimensionamento e desempenho dinâmico de um sistema projetado incorretamente. Propiciam, assim, o aperfeiçoamento de metodologias de projeto de sistemas hidráulicos de controle de posição.

El presente trabajo brinda resultados de ensayos experimentales realizados para la determinación de la longitud, dimensiones de la sección transversal y la rugosidad absoluta que debe tener el canal de disipación aguas arriba un aforador Parshall, el cual se plantea como una propuesta de solución a un problema identificado en un proyecto real dentro de la actividad minera. El estudio se aplica en una parte de la conducción del flujo de líquidos originados en el proceso de lixiviación de minerales, para lo cual básicamente se cuenta con una estructura conformada por un sistema de tuberías de colección de la solución lixiviada, la que luego se conecta una tubería denominada principal, la cual descarga a un canal de aproximación (disipador de energía) y a un aforador Parshall. Es en este canal de disipación en que el flujo impacta en la base del canal produciéndose un flujo turbulento en el aforador, lo cual origina gran imprecisión en la medición del caudal que atraviesa por este. Por lo tanto, se propone el dimensionamiento y las características de rugosidad para el canal de disipación, tal de obtener un flujo en régimen subcrítico, aguas abajo del flujo en régimen supercrítico. De esta manera se cumplirá con las condiciones que requiere el aforador Parshall para su correcto funcionamiento. La solución al problema identificado, que se halló mediante el presente trabajo de tesis está basado en el desarrollo y la aplicación de un modelo físico del prototipo, construido a escala, cuyo diseño cumple la teoría de semejanza semejanza hidráulica. La fabricación del modelo, se realizó tomando en cuenta las condiciones y restricciones existentes del lugar donde fue instalado para fines de los ensayos a realizar, es decir, en el Laboratorio de Hidráulica de la Pontificia Universidad Católica del Perú. / Tesis

Para la aplicación de la gestión social del ambiente en cuencas GSAAC es necesario la formulación, ejecución y monitoreo de proyectos en cuencas, para lo cual la administración de los mencionados proyectos y sus consecuentes planes, presupuestos, red de instituciones y comunicaciones se realizan actualmente con aplicativos comerciales tales como Excel, Access y Project, lo que produce aumentos en los costos de operación, demoras en la elaboración de los reportes de análisis y mermas en la calidad de los resultados. Por este motivo, en el documento de tesis se presenta el proceso y desarrollo de una herramienta especializada que solucione la problemática planteada en la administración de proyectos orientados a la gestión del agua y el ambiente en las cuencas costeñas, andinas y amazónicas. / Tesis

Orientador: João Zangrandi Filho / Banca: Jose Elias Tomazini / Banca: Carlos Antonio Reis Pereira Baptista / Resumo: Projetar e construir máquinas de pistões axiais são atividades desenvolvidas por poucas empresas no mundo. No Brasil, não se conhece nenhum projeto sobre este tipo de máquina até agora, isto é, um projeto totalmente nacional, apenas são manufaturadas utilizando mão de obra brasileira. Este tipo de máquina tem grande aplicação na área industrial, móbile e aeronáutica. Desenvolver este trabalho é o grande desafio, tendo em vista conquistar tecnologia sobre este produto e, conseqüentemente, livrar-se da dependência tecnológica de outros países. Sendo assim este trabalho procura ir mais longe, pois pretende substituir diretamente os motores comerciais em funcionamento numa etapa muito próxima e subseqüente. Calcular e desenhar uma máquina não são etapas suficientes para que ela funcione e ocupe lugar no mercado. Portanto, um estudo minucioso sobre como cada peça deveria ser usinada foi elaborado, e posteriormente discutido com operadores de máquinas. Esta etapa precisa ser considerada tão importante quanto necessária. Este trabalho além de apresentar um histórico da evolução da hidrostática, também mostra com figuras o funcionamento dos motores de pistões axiais. Um roteiro de cálculos relata como as dimensões da máquina foram determinadas, com a finalidade de se obter o desenho de conjunto. / Abstract: Designing and manufacturing axial piston Swashplate machines are activities that few companies have developed around the world. So far, nothing has been known related to this kind of machine when the focus is on a true national design. In addition, Swashplate machines are fully utilized in industrial, mobile and aeronautical area. Developing this work is the challenge, looking forward to conquer technology in order to manufacture such a product and, consequently, be free from paying royalties to other countries. In this way, the present work goes beyond when one intends to directly substitute those commercial machines in a well next time, it means, just after this work has finished. Calculating and drawing are not sufficient steps to have a machine running. So, a well detailed study was set up in order to know how the parts would be machined and treating and discussing with machine operators was necessary. One should remind that this is a step as important as well necessary. This work presents the history of hydrostatic machines and an explanation relating how the Swashplate motor works. Some calculations are also presented in order to have the assembled view drawing of this machine accomplished. / Mestre

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica (Opção de Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009