En este trabajo de investigación se aborda la problemática que enfrentan los pequeños productores de maíz amiláceo en la serranía peruana, dada la baja rentabilidad de sus cosechas. Los procesos tales como el desgrane, limpieza y clasificación, hacen uso de mano de obra subempleada en procedimientos repetitivos, de desgate y poco ergonómicos. Asimismo, la carencia de oferta en el Perú de maquinaria especializada para este tipo de grano, desfavorece la tecnificación de esta actividad para los pequeños y medianos productores. En ese sentido, se propone el diseño de una máquina que pueda desgranar mazorcas de maíz, limpiar y clasificar los granos por tamaño y estado de conservación. Esto último con el objetivo de estandarizar el producto final y hacer competitiva su oferta, facilitando su ingreso a nuevos mercados tal como el retail. Para el desarrollo de esta investigación, se emplea la metodología del diseño mecatrónico de la Asociación de Ingenieros Alemanes VDI, la cual inicia con la elaboración de una lista de requerimientos, a partir del levantamiento de información sobre la realidad de esta actividad en las zonas alto andinas del Perú, y la identificación de características de maquinaria empleada en procesos similares; con esta lista se procede a definir las funciones que debe cumplir la máquina y finalmente se emplean herramientas de análisis, tales como la matriz morfológica y la evaluación técnico económica, que permiten la identificación de conceptos de solución, y la selección del concepto óptimo respectivamente. Este concepto de solución óptimo, que cuenta con una tolva de ingreso, un mecanismo de desgrane por rodillo, una zaranda vibratoria para clasificación por tamaño y un sistema de visión para la clasificación por estado de conservación, logra alcanzar los objetivos planteados que dan solución a la problemática; y su controlador, basado en una minicomputadora “Raspberry Pi” junto a un acelerador de hardware Google Coral, permiten gobernar el funcionamiento de todo el sistema.

La presente investigación evalúa el concepto de computabilidad en la teoría de Alan Turing, justificándose por la existencia de opiniones divergentes entre diversos académicos, expresadas alrededor del significado de la tesis de Church-Turing, que trata a la función recursiva como equivalente al procedimiento efectivo. En la actualidad, operamos computadoras conectadas a la Internet, resultando habitual relacionar como computabilidad lo que se puede hacer en una computadora. Muy pocas veces asociamos a la computadora con la ejecución de un cálculo aritmético, tal vez porque disponemos de las máquinas calculadoras. En un sentido amplio, utilizamos la palabra computable como sinónimo de la obtención de un resultado utilizando una computadora. Cuando mencionamos cálculos, no sólo significa operaciones numéricas, también corresponde a operar símbolos, como ocurre cuando entendemos los elementos que nos rodean, los percibimos como fenómenos, incluso nos percatamos del ánimo de las personas y las interpretamos, aunque no siempre acertemos sobre los estados de ánimo.

O Brasil é o segundo produtor mundial de soja, com 31 milhões de toneladas. É uma das culturas que mais se utiliza a mecanização, podendo esse item representar 40% do custo total de produção. Estimativa referente ao custo indireto, ou pontualidade, ainda é desconhecida para o país. Pode ser mensurada pela perda no rendimento da cultura quando as operações mecanizadas não são realizadas no prazo, causando redução na quantidade e qualidade de um produto agrícola. Como a época de semeadura determina o desenvolvimento da soja, devido a fotossensibilidade da cultura, há de se priorizar essa operação mecanizada. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi o de desenvolver um modelo capaz de avaliar os custos da mecanização sobre a influência da pontualidade na operação de semeadura sendo dividido em três etapas. A primeira referiu-se a determinação das equações de rendimento da cultura de soja em função de diferentes épocas de semeadura. Na segunda foi o desenvolveu-se o algoritmo e o modelo computacional para o cálculo do custo da maquinaria, levando-se em consideração a pontualidade da semeadura, com base nas equações de rendimento. Na terceira aplicou-se o modelo para a simulação de cenários e a avaliação da pontualidade sobre a seleção de máquinas. Conclui-se que o modelo foi adequado para analisar o custo direto e indireto da mecanização. A equação de rendimento obtida foi satisfatória para a previsão de rendimento da cultura em diferentes épocas de semeadura. A seleção de máquinas agrícolas pelo modelo apresentou rotina e resultados adequados quando comparados à literatura e a uma fazenda produtora de soja. O gerenciamento das máquinas agrícolas que visa reduzir o número de conjuntos mecanizados para aumentar o número de horas de uso, traz a melhor receita na produção da soja, independente da época de semeadura. / not available

Orientador: Sérgio Henrique Lopes Cabral. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.

Orientador: Sérgio Henrique Lopes Cabral. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.

É analisado um critério de dimensionamento de máquinas de fluxo axiais subsônicas, baseado no coeficiente de pressão mínimo referente ao lado de sucção do perfil junto ao cubo do rotor, cpsmin, onde se faz sentir a influência dos diversos parâmentros geométricos envolvidos, como tipo de perfil, ângulo de montagem e solidez, nas características aerodinâmicas pretendidas. Utiliza-se um modelo potencial, formulado pelo método das singularidades, com ajustes posteriores através de dados experimentais existentes na literatura. São encontrados bons resultados de distribuição de pressão e coeficiente de sustentação para perfis NACA série 65 arranjados em grade. Para verificação da aplicabilidade do critério em estudo são construidos e ensaiados cinco ventiladores axiais, com diferentes valores dos parâmetros geométricos. Conclui-se pela validade do critério, como indicador da geometria adequada para o dimensionamento de máquinas de fluxo axiais subsônicas.

En la presente tesis se presenta el desarrollo de un Sistema de Detección de Fallas para una Bomba Centrifuga, que se basara en el método del análisis vibracional Los trabajos realizados incluyen el estudio de funcionamiento de la bomba centrifuga, la elección del método de detección de fallas y el diseño del Sistema de Diagnostico de Fallas que permita conocer el estado diseñado en la bomba centrifuga en la Planta Intercambiador de Calor, donde se realizan las pruebas. El sistema de Diagnostico de Fallas para la Bomba Centrifuga desarrollado, detecta de manera correcta, fallas de desalineamiento en las bombas centrifugas estudiadas. / Tesis

La presente tesis comprende el diseño de una máquina compactadora de latas de bebidas de aluminio, la cual tiene como función principal alcanzar una compactación de por lo menos un quinto del volumen inicial de la lata. La máquina ha sido diseñada para aplastar latas de gaseosas, cervezas y bebidas energizantes previamente drenadas manualmente en caso sea requerido y se considera que podrá ser utilizada en pequeños negocios, centros comerciales o centros de acopios de metales facilitando y colaborando el reciclaje de aluminio. La lata vacía ingresa a la máquina a través de una rampa que alimenta la cámara de compactado, en dicha cámara se realiza primero el pre-compactado mediante un punzón y luego se compacta con un bloque mediante un mecanismo biela-manivela que garantiza, por la geometría de la misma, que la lata se reduzca a la quinta parte de su volumen inicial. Finalmente la lata compactada cae a través de una ranura hacia un depósito ubicado en la parte baja de la máquina. La máquina ha sido diseñada lo más compacta posible y ocupa un espacio de 655mm de largo por 260mm de ancho y una altura de 1070mm. Además posee guardas de seguridad para proteger los elementos móviles expuestos que pudieran causar daño alguno al operador. El accionamiento de la máquina será a través de una manija, la cual será operada de forma rotacional por una persona de forma segura sin causar fatiga o molestia alguna debido a las consideraciones ergonómicas en el diseño. La máquina tiene una capacidad de compactar como mínimo 9 latas por minuto de forma continua. En la primera parte de la tesis se presenta el estado actual de la tecnología y los ensayos hechos sobre las latas de aluminio en distintas formas de compactado, los cuales fueron realizados en el Laboratorio de Materiales de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Luego se presentan los resultados de dichos ensayos, con los cuales se determina la forma más eficiente de compactado, es decir la forma que requiere la menor fuerza para la compactación. La metodología propuesta en el presente proyecto está basada en las recomendaciones de la Asociación Alemana de Ingenieros (VDI). VDI 2221, con el título de Metodología de Diseño en Ingeniería, es el documento a partir del cual se han extraído las directrices que dan la estructura y coherencia al plan metodológico de diseño del presente proyecto. Posteriormente se determina una alternativa de solución óptima y se realizan todos los cálculos necesarios para garantizar el correcto funcionamiento de la máquina. Finalmente se realizó un análisis económico de la fabricación y ensamblaje de la máquina, obteniéndose un costo aproximado del primer prototipo de $ 430, costo que disminuirá si se considera una producción en serie, por lo que se estaría cumpliendo con lo deseado en la lista de exigencias. / Tesis

El presente proyecto tuvo como objetivo el diseño de una máquina seleccionadora de truchas que clasifique a las truchas por tamaño con la finalidad de permitir una mejor crianza de los peces en sus diferentes criaderos. Cabe hacer mención que la máquina se diseñó para ser utilizada en lugares cercanos a los criaderos y se consideró que debe ser transportable para sus diferentes fines. Para lograr el objetivo se ha utilizado el método de diseño recomendado por la VDI 2225 cuya finalidad fue proporcionar un procedimiento estructurado para el diseño de la máquina. Como resultado, se obtuvola propuestade diseño de una máquina seleccionadora de truchas, la cual presenta los siguientes beneficios: Rapidez de selección, mayor capacidad de selección, mejor eficiencia de selección y un mayor abastecimiento de peces.La máquina puede seleccionar 3 rangos diferentes de capacidades de selección (18,000; 7,200 y 3,600 peces/hora) según sea su requerimiento en los diferentes criaderos, tal y como se explica en el acápite 3.2 del capítulo 3. El diseño de la máquina consideró el uso de un solo motorreductor, el cualalimenta a un sistema mecánico que permite seleccionar los peces de manera rápida y eficiente, de tal manera que el pez no sufra daño. El sistema mecánicocontempló la utilización de un solo motorreductor, un sistema de alimentación compuesto por 4 poleas y 2 bandas transportadoras; éstas dos últimas formando una “V” como se explica en el capítulo 2. Asimismo, el diseño de la máquina comprendió la elección de materiales comerciales con la finalidad de una posterior fabricación. Cabe hacer mención queel peso estándar promedio de la máquina es 240 kg,sin embargo con el presente diseño se logró disminuir el peso a 200kg.El precio de la máquina es asequible al usuario y se estima en S/.19,264.27. Considerando los beneficios de la maquina mencionados anteriormente, el presente proyectopresenta una óptima solución a la crianza de los peces trucha en sus diferentes criaderos, minimizando asílos tiempos de selección, mejorando la cantidad de peces a seleccionar y obteniendo un sistema muy eficiente a través de un proceso continuo de selección. / Tesis

La perforación de roca es un proceso que se encuentra presente en la minería, la construcción y la extracción de hidrocarburos. Normalmente, para la perforación de roca, se utilizan taladros percusivos. Los taladros percusivos tienen dos componentes importantes: el elemento que genera el impacto, llamado martillo o pistón de impacto y el elemento que se encuentra en contacto con la roca, llamado indentador o bit que aloja el elemento perforante llamado inserto. Se presenta el diseño de un equipo de laboratorio que permite al investigador estudiar el daño en una muestra de roca utilizando distintos tipos de insertos (ya sea cónicos o balísticos de distintos diámetros), distintas configuraciones geométricas de los insertos en un taladro percusivo, así como distintos ángulos de barrido. El equipo de laboratorio consiste en un cilindro neumático cuyo pistón (martillo) se acelera hasta una velocidad de 5 m/s. Dicho pistón impacta contra el indentador, transfiriendo su energía a través del indentador hasta una muestra de roca. En el extremo del indentador se encuentran los insertos de carburo de tungsteno, quienes se encargan de perforar la roca. El peso combinado del equipo es aproximadamente 50 kg. El equipo fue diseñado de tal manera que sea posible controlar el ángulo de barrido por medio de un sistema de giro que utiliza un motor DC con escobillas con un torque nominal de 1,6 Nm y que consume una potencia de 0,48 W. El equipo, además, cuenta con distintos tipos de sensores para registrar datos relevantes a la investigación. La velocidad del pistón de impacto se mide por medio de dos sensores inductivos separados por una distancia conocida de 24 mm. El indentador cuenta con sensores extensiométricos que miden la deformación del elemento. La roca cuenta con un acelerómetro para registrar la energía recibida. El ensayo se encuentra semi-automatizado, el control está a cargo de un PLC en comunicación con una PC, donde se registra la velocidad de impacto, las deformaciones del indentador y la roca. El PLC gobierna el funcionamiento secuencial del ensayo, activando y desactivando las electroválvulas correspondientes. El costo aproximado (sin considerar los costos de anclaje) es de S./ 25000. Los dos conceptos de mayor costo son la fabricación de los elementos y los sensores utilizados. / Tesis