Esta tesis pretende dar un aporte para el correcto tratamiento de las botellas de plástico PET (Tereftalato de Polietileno) al momento de ser desechadas a través del diseño y posterior construcción de una máquina que se encargue de compactar y almacenar dichos residuos. Dado los requerimientos particulares de operación (lugares donde se ubicara la máquina por mencionar alguno), establecimos una serie de características a tener en cuenta en su diseño, entre las cuales se destacan: El accionamiento manual de la máquina, característica principal y punto de partida para el diseño de sus demás componentes. Diseño ergonómico debido a que se quiere un fácil uso de la misma por parte de cualquier persona, y en especial por parte de los niños quienes serán los principales usuarios. Elementos de seguridad que eviten cualquier accidente aquellas personas que operen la máquina, cabe destacar que los niños serán los principales usuarios de ahí el gran énfasis en este tema. El diseño óptimo fue el resultado de un minucioso proceso de selección de las mejores alternativas tecnológicas que pudieran cumplir con las exigencias requeridas así como una exhaustiva evaluación técnica y económica de los diversos proyectos que se fueron elaborando hasta llegar a la mejor opción. Se tuvo cuidado en evaluar mediante cálculos previos los componentes que estarán sometidos bajo gran esfuerzo y que pudieran fallar durante su servicio, de tal manera que al rediseñarlas puedan trabajar de forma segura y satisfactoria. Incluimos los planos de fabricación de todos los componentes de la máquina así como los materiales necesarios para su construcción; además hemos elaborado un presupuesto especificando los costos relacionados con la fabricación de la misma, como también los costos de los materiales usados, su transporte, etc. Finalmente esperamos que esta tesis sirva de referencia para aquellos que se encuentren realizando trabajos relacionados con el procesamiento de botellas de plástico PET de manera que tengan un punto de partida en cualquier etapa en la que se encuentren sus proyectos según sea el caso. / Tesis

Minera Administradora Cerro SAC cuenta en su unidad con un sistema de bombeo de aguas de interior de mina el cual es indispensable para extraer el agua drenada en sus labores. La naturaleza del sistema hace que se sobre exijan los equipos ocasionando paradas de operación reiteradas que conllevan al riesgo de inundación de la mina, pudiendo esta terminar en cuantiosas pérdidas materiales, pérdidas humanas, y la paralización de operaciones en la mina, además de significar cuantiosos gastos en mantenimiento correctivo. El presente trabajo tiene como objetivo detectar la causa raiz en uno de los componentes que ocacionan las paradas de las bombas que operan, con el fin de reducir el riesgo que esto implica. El componente se elige entre todos por su mayor inferencia en la repetición de las paradas del equipo, siendo seleccionado el perno que va roscado en el extremo del eje de la bomba y que sujeta al impulsor de la misma. La metodología que se aplica consiste en la recolección de data histórica acerca de las ocurrencias de mantenimiento correctivo, a partir de lo cual se selecciona el componente y se recuperan 2 muestras falladas (nombradas como perno 2 y perno 3) a las cuales se les practica inspección visual, ensayos de dureza, metalografía y análisis químico, ademas del levantamiento de la historia previa a la falla de cada elemento. El resultado se compara con las características del perno descrito por fábrica, hallándose que el material no corresponde al descrito por fábrica. Finalmente se realiza la evaluación de resultados, con lo cual se concluye que ambos pernos fallan por fatiga y que la causa raiz es el material empleado en los pernos que difiere del especificado por fábrica. / Tesis

En el presente trabajo, se estudian los efectos de diferentes fenómenos físicos sobre las frecuencias naturales de un agitador 4PBT45 (modificado en estudios preliminares para obtener un bajo consumo de potencia y alto grado de mezcla) utilizando la herramienta de simulación computacional ANSYS Mechanical, a partir de escenarios simplificados en diferentes condiciones de operación. El proyecto comienza con el análisis de los álabes aislados, para luego estudiar el comportamiento del impulsor por separado y verificar qué sucede con los modos de vibración. Se realiza la simplificación del impulsor a un rotor axisimétrico, con la misma masa y momento de inercia polar, para comparar los efectos en contraste con el agitador original, a través de escenarios estáticos y dinámicos en vacío de cada uno de los modelos. Además, se realiza el modelamiento numérico del agitador estático sumergido y se prueban diferentes propiedades de fluidos. Prácticamente, las variables que se monitorean son: cómo gobiernan las frecuencias locales de los álabes sobre el impulsor, en base al factor de participación de masa; cuáles modos de vibración se ven afectados por la rotación en vacío y cuánto varían las frecuencias debido a dicho fenómeno y por qué; cuán factible es reemplazar el impulsor por un disco y en qué casos da buenos resultados; y cuánto repercute el efecto del fluido envolvente sobre las frecuencias naturales en el sistema estático y cómo se comportan para diferentes tipos de fluidos. En general, se determina que las frecuencias naturales varían en diferentes cantidades dependiendo del fenómeno estudiado. Algunas frecuencias tienden a disminuir o a aumentar en diferentes grados conforme se incrementan las revoluciones, mientras que otras se mantienen constantes. También, se determina que casi todas las frecuencias disminuyen entre 0.5% y 20% por el efecto del fluido dependiendo principalmente de la densidad del mismo y del modo de vibrar. Por otro lado, se encuentra una expresión analítica que permite calcular la frecuencia natural bajo el efecto de un fluido B, conociendo la frecuencia dentro de un fluido A, a partir de la relación de sus densidades, bajo ciertas hipótesis y condiciones. Además, se consigue una variación entre 1% y 6% entre las frecuencias obtenidas mediante simulación numérica y las calculadas analíticamente, reduciendo el sistema a un grado de libertad, para los modos más importantes. Por último, se conocen los alcances de la herramienta computacional en este tipo de simulaciones y sus limitaciones para desarrollar escenarios más complejos. / Tesis

En este trabajo de tesis se presentó el diseño de una planta piloto en la cual se utilizó CO2 supercrítico como solvente para poder extraer oleorresina de páprika. La planta piloto cuenta con un volumen de recipiente de extracción de 5 L, lo cual permite conseguir 0,25 kg/h de oleorresina de páprika utilizando como materia prima 2,6 kg/h de páprika en polvo y 13 kg/h de CO2, todo esto en procesos batch de 15 min cada uno. Se realizó la ingeniería requerida para que el CO2pueda alcanzar las condiciones óptimas de extracción de la oleorresina de páprika, las cuales son Textract = 55°C, Pextract = 400 bar, para luego separar la oleorresina de páprika del CO2, además, se realizó la cotización de cuánto costaría implementar la planta piloto con un control manual obteniéndose un costo de S/. 256,261.08 + IGV. Se seleccionó el CO2 supercrítico debido a las aplicaciones que este tiene como solvente en el campo de la extracción de sustancias debido a su particular comportamiento proveniente de sus propiedades físicas, las cuales son intermedias entre los líquidos y gases, como por ejemplo alta densidad y baja viscosidad, debido también aque tiene la peculiaridad de que su temperatura crítica es muy cercana a la temperatura ambiente (Tcrit = 30°C) y su presión crítica no es tan elevada(Pcrit = 73,8 bar), en comparación con las presiones críticas de otros fluidos, esto sumado a la facilidad que existe para extraer el CO2 y que además es una sustancia no tóxica ni corrosiva. Se propuso la extracción de oleorresina de páprikausando CO2 supercrítico como una alternativa para la exportación de páprika (CapsicumAnuum), la cual es un tipo de ají que es muy solicitado en el exterior, siendo el Perú el mayor importador mundial de páprika, pero con el inconveniente que se la comercializa prácticamente como se la cosecha, sin ningún valor agregado. / Tesis

Actualmente el Perú está viviendo un boom gastronómico y ello lo confirma la sociedad peruana de gastronomía peruana (APEGA), indica que en Lima hay cerca de 30 mil restaurantes. En nuestros hogares y en restaurantes el corte del camote es una tarea que se realiza de forma manual. Diseñar una máquina para que realice el corte de un camote puede parecer innecesario, pero cuando se tiene que cortar grandes cantidades y realizada por una sola persona, la tarea resulta ser estresante y empeora aun con el hecho de que la fuerza de corte de este tubérculo es relativamente alta. El objetivo principal es diseñar una máquina que cumpla la función de cortar camote en rebanadas de 5 mm de espesor, y que tenga la capacidad de procesar 450 kg de camote por hora. El corte realizado por la máquina debe ser tal que se aproxime al corte realizado manualmente. El camote ingresará a la máquina pelado, una persona colocará el camote en la máquina, luego la máquina debe realizar el corte, y por último las tajadas serán descargadas. En el primera parte de la tesis se presenta el estado del arte, la lista de exigencias, y se cuantifica la fuerza de corte del camote por medio de un ensayo experimental. En la segunda parte, se aplica la metodología de diseño mecánico basado en la norma VDI 2225 para hallar el proyecto óptimo. En la tercera parte, se realiza el cálculo de detalle del árbol de transmisión, de la transmisión por faja, de las uniones atornilladas, de las cuchillas, de los cordones de soldadura, de la velocidad crítica, de la estructura, se selecciona rodamientos y se selecciona al motor eléctrico. El accionamiento de la máquina se da a través de un motor asíncrono monofásico de 1,5 kW; la transmisión de potencia se da por faja trapecial, donde se realiza una reducción de velocidad de 1725 a 350 rpm. El corte del camote se lleva a cabo gracias a dos cuchillas, las cuales se montan sobre un disco de corte y este sobre un árbol de trasmisión. La máquina ha sido diseñada para ser usada en establecimientos de comida, por ende lo más pequeña posible, sus dimensiones son de 555 x 600 x 658 mm. El suministro eléctrico considerado es monofásico y de 220 V. Finalmente, se realizó una estimación de costos, con lo cual resultó que el costo total del prototipo incluyendo el costo de diseño es de S/.2 828. / Tesis

En el presente trabajo se brinda una alternativa más apropiada a la necesidad del mercado peruano de una lavadora de botellones de capacidad media. Esto se realizó mediante el diseño mecánico de una lavadora que cumple con una frecuencia de lavado aproximada de 250 botellones por hora, lo cual se determinó en función a la duración de cada una de las etapas del lavado y del tiempo de transición entre ellas. Adicionalmente, se diseñó teniendo en mente obtener una máquina más económica que otras opciones del mercado, para lo cual todos los componentes para su construcción se seleccionaron con la condición de que se encuentren disponibles en el mercado local, evitando así gastos de importación. Este tipo de máquinas es sin duda bastante requerido por las industrias peruanas como lo demuestra el estudio realizado por el ICON Group Ltd. (1) el cual señala a Perú como el principal importador de máquinas lavadoras en Sud América, lo cual demuestra la alta demanda que existe en el mercado local. Para lograr los objetivos planteados por la tesis se siguió el método de diselio VDI 2222, en donde se determinaron los requerimientos y alcances de la máquina y se llegó a un concepto de solución único que se utilizó para el desarrollo del mismo. Se tomó en consideración que la máquina será parte de una línea de producción cuya siguiente fase sería el proceso de llenado de los botellones. Para esto, el diseño contempló la implementación de un transportador de rodillos que recibirá los botellones limpios y podrá conectar ambas máquinas. Se consideró además la reutilización del agua de lavado para la limpieza de la planta y su recirculación y reutilización en la misma máquina, no solo por economía, pero pensando también en la conservación del medio ambiente. / Tesis

El presente proyecto de tesis se encarga de desarrollar los temas concernientes al diseño de un banco de ensayos para ventiladores axiales de hasta 6000 m3/h., el cual está conformado por un conducto de 500 mm de diámetro de acero galvanizado y una longitud de 5m, el cual cuenta con una sección de transición, que tiene una forma de cono truncado, que permite adaptarse a ventiladores de distintos diámetros y formas. La disposición de la instrumentación (tubos de Pitot, manómetros, etc.) está realizada respetando las distancias recomendadas por las especificaciones de las Normativas Técnicas que regula el ensayo de ventiladores. En el primer capítulo se expone el estado del arte del diseño del banco. Se ha tomado como referencia la norma ISO 5810 “Industrial fans – Perfomance testing using standardized airaways” y la Norma AMCA 210-85: “Laboratory Methods of Testing Fans for Aerodynamic Performance Rating “, basadas en los parámetros y consideraciones para el correcto diseño y funcionamiento del banco, de esta forma obtener las curvas características del ventilador. En el segundo capítulo se expone el diseño y cálculos generales considerados para el desarrollo del banco, así como la selección de los componentes y accesorios. El banco está caracterizado por tener una aspiración libre y un conducto a la salida y un enderezador de flujo que permite estabilizar el flujo, y así disminuir, al menos en parte, la turbulencia generada. De esta manera se obtiene una mejor realización de los ensayos cuando se miden los valores de presión, caudal y temperatura. En el tercer capítulo se muestra el presupuesto del proyecto, realizado en función de los precios del mercado nacional, de esta forma se analiza la viabilidad económica del mismo. Luego se muestran las conclusiones, recomendaciones y la bibliografía utilizada. / Tesis

El escaldado es un proceso que se efectúa para de obtener estabilización térmica en frutos y hortalizas, con la finalidad de posteriormente someterlos procesos de cocción industrial. En el proyecto desarrollado, se diseñó un equipo escaldador de alcachofas con aplicación en Plantas dedicadas a la industrialización de alimentos. El equipo escaldador tiene una capacidad para procesar 180 kg/h y puede ser empleado también con otros productos agrícolas. El desarrollo de este proyecto considera tanto el diseño mecánico, como el diseño térmico del equipo escaldador y también la selección de todos los componentes que conforman el escaldador. Adicionalmente se realizó la estimación del costo del equipamiento. El diseño considera el movimiento de las alcachofas dentro del medio calefactor utilizando un transportador de tornillo sin fin. El medio calefactor es agua caliente, que eleva su temperatura de 20°C a 100°C utilizando un serpentín por el que circula vapor de agua a 2 bares de presión. El accionamiento del transportador se realiza con un motorreductor de 1 HP de potencia, con una relación de reducción 1:260 acoplado a un sistema de transmisión de cadenas con una relación de reducción 1:4, reduciendo la velocidad de rotación e incrementado el torque. El costo del equipo escaldador considera tanto aspectos de Ingeniería y Diseño, materiales y equipos, así como los costos de fabricación y montaje. El costo total asciende a S/. 35286,85 para un lote inicial de cinco (5) equipos. / Tesis

Orientador: Afonso Lopes / Banca: Leomar Paulo de Lima / Banca: Newton Scala Junior / Banca: Murilo Coelho Theodoro Neves / Banca: Priscila Sawasaki Iamaguti / Resumo: Preocupações com o esgotamento do petróleo, as demandas crescentes por energia e os regulamentos de emissões, tem motivado a comunidade científica a buscar alternativas estratégicas. Diante de tal contexto, a produção e a utilização do biodiesel em motores de ciclo diesel é um tema de muito interesse e representa uma janela de oportunidades para o Brasil, pois este é um combustível de cunho socioambiental, capaz de minimizar a emissão de poluentes advindos das emissões de escape. Entendendo que este é assunto que compreende as esferas econômicas, jurídicas e socioambientais, o presente trabalho teve por objetivo discorrer sobre os padrões para controle de emissões de escape em máquinas agrícolas, bem como comparar a opacidade da fumaça de um trator agrícola funcionando com óleo diesel B S50 e proporções (B0, B5, B15, B25, B50, B75 e B100) de biodiesel de palmeiras (babaçu, tucumã e buriti). A legislação brasileira está cada vez mais rigorosa em relação aos padrões de emissões advindas de gases de escape. Assim, na comparação com diesel BS50, notou-se que a opacidade da fumaça de um trator agrícola foi menor ao se aumentarem proporções de biodiesel, sendo que o biodiesel de babaçu (B100) foi o que apresentou melhor resultado para os fatores tipo e proporção de biodiesel. / Abstract: Concerns about the depletion of oil, growing demands for energy and emissions regulations, have motivated the scientific community to get strategic alternatives. In this context, the production and use of biodiesel in diesel engines is a topic of great interest and represents a window of opportunity for Brazil, since this is a socioenvironmental fuel, capable of minimizing the emission of pollutants from emissions. Understanding that this is a subject that encompasses the economic, juridical and socioenvironmental spheres, the present work had as objective to discuss the standards for control of exhaust emissions in farm tractor test, as well measure the opacity of the smoke of a tractor running on diesel oil B S50 and proportions (B0, B5, B15, B25, B50, B75 and B100) of palm biodiesel (babassu, tucumã and buriti). Brazilian legislation is becoming more stringent in relation to emission standards from exhaust gases. Thus, in the comparison with diesel BS50, it was observed that the opacity of the smoke of an agricultural tractor was smaller when increasing proportions of biodiesel, being that the babassu biodiesel (B100) was the one that presented the best result for the type factors and proportion of biodiesel. / Doutor

Orientador: Oscar Antonio Braunbeck / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-23T07:54:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MurciaContreras_GilbertoAlonso_D.pdf: 3514623 bytes, checksum: 4faecf668f945d671a7b9b3374157009 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Para diminuir as perdas de grãos de soja na colheita mecânica, especialmente as referentes a plantas acamadas, foi modelado, otimizado e construído a nível experimental um mecanismo de quatro barras. O mecanismo a ser colocado na parte ITontalda barra de corte da colhedora, onde o garfo que forma parte da barra acopladora acompanha o solo levantando as plantas acamadas para seu posterior corte. A modelagem foi baseado no principio de Lagrange, sendo que a força vertical de reação no extremo do garfo em contato com o solo foi obtida da equação de movimento do mecanismo e constitui a função objetivo. O processo de otimização foi baseada na minimização da função objetivo em função dos comprimentos das barras e da constante elástica da mola como variáveis de projeto, sendo as restrições do caso, as posições angulares e faixa de oscilação vertical do garfo. Como resultado do processo de otimização, conseguiu-se reduzir de 20,5 para 8,9 N o valor da força vertical em relação a um projeto inicial, quando o mecanismo foi submetido a trafegar sobre um perfil senoidal de solo. Os resultados do modelo proposto em termos da força de reação vertical do garfo-solo, foram validados satisfatoriamente com modelos semelhantes, desenvolvidos, utilizando-se o programa computacional ADAMS e experimentalmente. Foi analisado seu comportamento dinâmico quando trafega sobre o solo antes descrito, apresentando um acréscimo nas reações dinâmicas na parte descendente do perfil e decréscimo na parte ascendente. O efeito do peso do material atuando no garfo, sobre a força de reação no garfo em contato com o solo, mostrou que o aumento da carga horizontal devido à ação da massa de material e principalmente a obstáculos, provoca um redução na reação normal no extremo do garfo. O aumento da carga vertical provoca um aumento da força normal de reação. O efeito do coeficiente de atrito externo garfo-solo, sobre a força de reação no garfo com o solo, mostrou que um aumento do atrito, provoca um acréscimo da reação normal no garfo na parte ascendente do perfil e decréscimo na parte descendente do solo / Doutorado / Maquinas Agricolas / Doutor em Engenharia Agrícola