Este trabajo de tesis presenta el desarrollo e implementación de un algoritmo para el diseño de árboles en cajas reductoras de velocidad con engranajes cilíndricos y ejes horizontales paralelos. El cual tiene como inputs a las cargas, condiciones de trabajo, y parámetros geométricos de rodamientos y engranes; y como outputs a los diámetros, factores de seguridad a la fluencia y fatiga y deformaciones. Con este algoritmo se consigue en el diseño de árboles de cajas reductoras, una reducción de tiempos de cálculo respecto a los métodos actuales tales como el cálculo manual. La presente tesis forma parte de un proyecto de mayor alcance con el objetivo principal de diseñar una caja reductora de media y alta potencia. Esto conduce a que el algoritmo esté concebido como parte de un módulo de cálculo de árboles, dentro de un sistema inteligente de diseño de cajas reductoras. Asimismo, este sistema inteligente establece interacciones entre el módulo de árboles y los módulos orientados a los otros componentes de la caja reductora. Este algoritmo es implementado en la plataforma Visual Basic for Applications (VBA) que se encuentra en el software Autodesk Inventor. El desarrollo e implementación del algoritmo se inicia con la recopilación de información en textos de diseño y normas técnicas internacionales acerca de procedimientos para el diseño de árboles. Con esta información se tipifican los árboles para este tipo máquinas. A continuación, se genera una librería de los árboles que es utilizada para el diseño de los mismos considerando sus formas constructivas principales y las relaciones entre sus longitudes y diámetros. Los parámetros de entrada requeridos para el cálculo de los árboles son las cargas, condiciones de trabajo y parámetros geométricos de rodamientos y engranes. Los criterios definidos para el cálculo de los árboles son el análisis de resistencia a la fluencia, análisis de resistencia a la fatiga y análisis de deflexiones. Finalmente, se obtienen los diámetros de cada sección considerando factores de seguridad a la fluencia y fatiga y deformaciones menores a las máximas admisibles. De este modo se automatiza el proceso de diseño de los árboles y su modelamiento en 3D, pudiendo así realizar pruebas con ejemplos de aplicación y visualizar de forma gráfica los resultados. Estas pruebas son las que validan el correcto funcionamiento del algoritmo realizado. / Tesis

El presente trabajo pretende caracterizar experimentalmente el fenómeno de la pérdida de presión en dos tipos de tubería: acero al carbono con costura y acero al carbono sin costura, adquiridos en el mercado nacional peruano. Esta caracterización se realiza utilizando aire comprimido, seco y regulado para presiones manométricas entre 1 y 7 bar, bajo condiciones de incompresibilidad en la línea de pruebas y con un rango de número Reynolds entre 9x104 y 8x105. El trabajo comprende la determinación experimental del factor de fricción, mediante un ensayo de pérdida de presión, con la finalidad de comprobar que su comportamiento, para las dos tuberías, obedece al modelo monotónico de Colebrook que se suma a las afirmaciones de Kemler en 1933, Moody en 1944, Schlichting en 1979, Bradshaw en 2000, Perry en 2001 y Langelandsvik en 2008. Esto permite calcular la rugosidad hidráulica para los dos tipos de tubería, resultando que la tubería de acero al carbono con costura tiene una rugosidad hidráulica experimental igual a 0,186 mm, siendo el parámetro de rugosidad Rz y el modelo de Afzal en 2007, las mejores opciones para estimar el valor experimental. Del mismo modo, la tubería de acero al carbono sin costura tiene una rugosidad hidráulica experimental igual a 0,018 mm, siendo el parámetro de rugosidad Rq y los modelos de Langelandsvik en 2008 y Botros en 2016, las mejores opciones para estimar el valor experimental. Así, es posible determinar, con mayor acercamiento, la rugosidad hidráulica (ks) para las tuberías de acero al carbono con y sin costura, conociendo solamente los parámetros de rugosidad superficial (Ra, Rz y Rq). Además, se puede tener la seguridad de utilizar el modelo monotónico de Colebrook para realizar el cálculo del factor de fricción (Λ). Con esto, la estimación de pérdida de presión y el gasto de energía involucrado es mucho más próximo a lo requerido. / Tesis

Justifica la necesidad de incrementar la eficiencia y confiabilidad de los sistemas de bombeo, aminorar los costos de operación de la misma, extensión de la vida útil de las bombas y los sistemas complementarios, asimismo la reducción de paradas por mantenimiento preventivo o correctivo. Los efectos que ocasiona la impulsión de la mezcla acuosa elevada en concentración sólida, daña los componentes internos de las bombas, incrementando los costos de reparación. Se ha podido verificar que algunos sistemas de bombeo son inutilizados por la excesiva impulsión de sedimentos en medio acuoso. / Tesis

En esta Tesis Doctoral se desarrollan los principios básicos que rigen el comportamiento dinámico de un cilindro de suspensión hidroneumática, concibiendo métodos que lo optimizan y explotan al máximo sus propiedades innatas. La optimización de un sistema conlleva en primer lugar conocer las prestaciones originales que se pretende mejorar, para después hacerlo adaptable a las diversas circunstancias de trabajo mediante la actuación sobre los factores que definen su funcionamiento.El comportamiento elástico de la suspensión puede ser descrito mediante el uso de un índice politrópico instantáneo, tal como se demuestra en esta Tesis. Tras encontrar analíticamente la relación entre el índice politrópico y el calor irreversible generado durante el proceso de compresión del gas real de la cámara neumática, se demuestra cómo es posible variar la frecuencia propia del sistema de suspensión, presentándose un método sencillo que permite modificar en tiempo real la rigidez neumática, consistente en la construcción de una cámara neumática doble, o discontinua, y la implantación entre ambas de una tobera de conductan-cia variable, de forma que se pueda gobernarse desde el exterior la generación interna e irreversible de calor.Vista la importancia del índice politrópico instantáneo definido en esta Tesis, se realiza un estudio exhaustivo de su evolución en función de la pérdida irreversible de trabajo útil. Se demuestra que la relación de calores específicos, es su límite superior sólo en el caso hipotético de compresión cuasiestática y adiabática de un gas perfecto. Las expresiones encontradas en la Tesis por fin justifican que se hallen experimentalmente valores del índice superiores a , y que incluso estimar esta última mediante correlaciones para gas real resulte insuficiente. Si bien hasta ahora el índice politrópico del proceso se consideraba una entrada a cualquier modelo matemático que pretendiera estimar la evolución de las variables termo-dinámicas involucradas, debe dejar de serlo por ser su valor indicador de las propiedades mecánicas de la cámara neumática, y por tanto, de las características elásticas de la suspensión. El coeficiente de amortiguación de una suspensión hidroneumática no depende exclusivamente de la característica presión vs caudal de la válvula amortiguadora y por tanto de la velocidad del proceso, sino que también es función de la geometría interna del cilindro y del rozamiento entre los diferentes componentes en movimiento relativo. En esta Tesis se ha implementado un algoritmo que permite incluir el stick-slip en el programa de simulación y así obtener una respuesta más exacta del sistema.Se utiliza la técnica de representación BondGraph en cada una de las partes, para completar el estudio realizado y permitir una formulación gráfica de las ecuaciones del sistema. Se dis-pone, una vez concluida la Tesis, de una simulación por ordenador que responde de forma excelente en el rango completo de trabajo y permite, siempre con la precaución debida, ex-trapolar prestaciones a situaciones o configuraciones no ensayadas. / This Doctoral Thesis presents the main principles governing the dynamics of a hydropneumatic suspen-sion for road vehicles, introducing new methods to optimize and to maximize their innate properties, and making them adaptable to different operative circumstances.The elastic behaviour of the suspension can be described by using an instantaneous polytropic index, as is demonstrated in this thesis. After finding analytically the relationship between the polytropic index and the irreversible heat generated during the process of compression of the gas, it is shown how it is possible to vary the natural frequency of the suspension system, presenting a simple method that allows changes in pneumatic stiffness in real time. The method consists in the construction of a pneumatic dou-ble chamber, or discontinuous, and the implantation of a variable conductance nozzle between them. This procedure allows governing the internal generation of irreversible heat. In this Thesis is demonstrated that the ratio of specific heats is the polytropic upper limit only in an ideal, near-static and adiabatic, compression process for an ideal gas. It is not enough using real gas properties because the polytropic index depends on the internal heat generated and can be bigger than the specific heats ratio. So, the polytropic index is not used to estimate the evolution of the thermody-namic variables involved, pressure, temperature and density, but it is shown to be an indicator of the mechanical properties of the pneumatic chamber, and therefore, the elastic characteristics of the suspen-sion.In a hydropneumatic suspension the damping coefficient is not only dependent of the characteristic pres-sure vs. flow relationship, and hence the speed of the process, but also is a function of the internal ge-ometry of the cylinder and the friction between the various components moving on. In this thesis it is implemented an algorithm to include the stick-slip in the simulation program and thus get a more accu-rate response of the system.This Thesis uses the bondgraph technique to modelling in a graphical way the equations of the system. An accurate computer simulation program is used that has been proved to include the main design fac-tors in the full range of work.

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Contiene: Presentación; Calidad; Normalización; Sistema de gestión de calidad confeccionado para el L.I.M.F.; Recomendaciones

Contiene: Introducción; Energía solar; Panorama energético; Introducción a los colectores solares de agua; Teoría de cálculo y diseño de calentadores solares; Construcción del calentador solar; Ensayos y resultados; Conclusión

Contiene: Introducción; Láseres y sus características; Interacción luz-materia; Limpieza con láser; Limpieza por ablación láser de objetos de valor patrimonial; Limpieza de papeles, libros y manuscritos antiguos