Ingeniería Mecánica

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Diseño y construcción de una máquina R. R. Moore de fátiga
(1991) Bejarano Gutiérrez, Oscar; Pacheco M., Alejandro
Los ensayos experimentales de fatiga tienen una singular importancia para obtener las verdaderas propiedades de los materiales. El diseño de elementos mecánicos contra fallas por fatiga generalmente se torna indispensable, y para lograr una optimización en la manufactura el diseñador debe recurrir a los datos experimentales. Este trabajo bajo la categoría de Tesis de Licenciatura, tiene como fin primordial el diseño y la construcción de una máquina de fatiga de flexión invertida, bajo una modificación de la R. R. Moore. Esta máquina vendrá a sumarse al equipo de laboratorio actualmente existente en la Escuela de Ingeniería Mecánica. El fin esencial de la máquina es el reemplazo de la máquina ya existente, aportando mejores características en lo referente a la agilización para la elaboración de las pruebas. Como primera etapa se procedió a la concepción de una síntesis de forma, luego se continuó con la etapa de diseño de elem~ntos mecánicos y estructurales, en la cual se prestó especial importancia a la disponibilidad de diferentes materiales y equipos. Finalmente, conforme los diseños fueron depurados, se dió inicio a la etapa constructiva. La máquina construida está diseñada para poder fallar probetas de toda una amplia gama de aceros, permitiendo la aplicación de momentos flectores puros de entre 9.1 y 83.6 N-m. La fuente motriz consta de un motor universal de 10 000 rpm con un control electrónico de la velocidad. El conteo de los ciclos se realiza por intervención de un sensor fotoeléctrico. La carga se aplica por el principio de brazo de palanca con pesas que se pueden deslizar y de esta manera calibrar el momento requerido. Los ejes principales se alojan en cajas de cojinetes lubricados con grasa, mejorando la seguridad y mantenimiento de la máquina. La máquina tiene un bastidor muy robusto que se levanta desde el suelo hasta aproximadamente 1 metro y se dispone de un sobre de mesa, bastante amplio, que puede...
Tubo de desfogue para turbina Banki
(1991) Longan Santonastasio, Eduardo; Dewey White, Glenn
Desde hace más de 15 años la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Costa Rica ha venido desarrollando investigaciones en torno a la turbina Banki. Dentro de estas investigaciones han surgido proyectos tendientes a mejorar el diseño y rendimiento de estas máquinas. El presente proyecto tuvo como objetivos generales, el establecimiento de un método de diseño para dotar a estas turbinas de un tubo de desfogue en au descarga. El fundamento de aplicación de los tubos de desfogue en las turbinas Banki, se basa en la ganancia de presión de vacío o succión en la carcaza de la turbina y posterior al paso del agua a través del rodete. Para establecer estas condiciones se requiere de una inundación parcial en la carcaza y una regulación del flujo de aire entrando, manteniendo la inundación y la columna de aspiración en el tubo de descarga. Bajo estas premisas ae realizaron pruebas a tubos de aspiración de sección circular y diámetros de 150 7 100 y 75 mm., y longitudes de 1 a 4 metros. Las pruebas realizadas en tubos de aspiración, permitieron analizar y cuantificar la ganacia en succión y las características del tubo de descarga como son su diámetro y longitud. Como segundo objetivo se planteó el diseño y prueba de un tubo de desfogue adecuado para una turbina Banki. Entre los principales resultados obtenidos de estas pruebas, se destaca un rendimiento global máximo de un 72%, para una condición de cabeza hidraúlica de 4 metros y una apertura en la boquilla del 75% del área total. La ganancia en succión correspondiente a esas condiciones fue de un 56% de la columna de aspiración obtenida en el tubo de descarga. Los resultados obtenidos permitieron valorar el tubo de desfogue como un medio recuperador de energía, aprovechable en la turbina Banki.
Diseño y construcción de una torre de enfriamiento de efecto inducido por rociado.
(1994) Sánchez Quesada, Rafael Alberto; Bloomfield Foster, Allan Mark
El objetivo general del presente trabajo consistió e n realizar la ingeniería de detalle de una torre de enfriamiento de efecto inducido por rociado, para el Sistema de Aire Acondicionado del Laboratorio de Fluidos de la Escuela de Ingeniería Mecánica, con el propósito de construirla y someterla a pruebas de funcionamiento. Además establecer la metodología de diseño para e ste tipo de torre para quienes tengan interés. Para la conceptualización del diseño se tomaron en cuenta los siguientes aspectos: a. Parámetros de diseño de la torre - Temperatura de entrada del agua a la torre 29°C - Temperatura de salida del agua de la torre 25°C - Temperatura de bulbo seco del aire 24°C - Temperatura de bulbo húmedo 20°C - Caudal de agua de circulación en la torre 12 1/min - Caudal de agua en el condensador 5 1/min - Caudal del aire a la entrada de la torre 0.308 m3 /s - Capacidad de enfriamiento de la torre 3.34 KW b. Metodología de diseño. La temperatura de bulbo húmedo se obtuvo de información suministrada por parte del Instituto MetereolÓgico. El caudal del agua de la torre se determinó a partir de un equilibrio térmico entre el calor suministrado por el condensador del sistema de aire acondicionado al agua y el enfriamiento producido del agua en la torre. Las temperaturas de entrada y salida del agua en la torre se determinaron a partir de valores recomendados de acercamiento (Diferencia entre la temperatura de bulbo húmedo del aire y la temperatura de salida del agua en la torre) y rango (Diferencia entre las temperaturas de entrada y salida del agua en la torre). La velocidad de aire se obtuvo experimentalmente a partir de pruebas realizadas con las boquillas rociadoras. Este tipo de torre tiene la característica de que el flujo de agua y el de aire se desplazan a través de ella en forma paralela. Para su dimensionamiento se utilizó un método gráfico. Las dimensiones de la torre de enfriamiento son las siguientes: - Altura...
Diseño de una máquina conformadora de núcleos para transformadores de distribución
(2009) Obando Vega, Pedro Javier; Espeleta Delgado, Luis Fernando
Con el presente trabajo se busca una solución al problema de la empresa ENERPOT, en el sentido de disponer de una máquina que conforme los perfiles de lámina, la cual se encarga de componer los núcleos ferromagnéticos para los transformadores de distribución. Para la empresa es importante contar con dicha máquina, ya que se podría dar mantenimiento a cualquier transformador, y no se dependería del buen estado del núcleo. Lo anterior, ampliaría el mercado al que ENERPOT le proporciona servicios. El alcance de este proyecto abarcó desde el marco teórico hasta la solución al problema. Este último se subdividió en dos partes: selección y diseño. Por ello, cabe explicar la diferencia semántica que se le dará a estos términos. Así, selección se refiere a la escogencia de una máquina o elemento que está disponible en el mercado y que cumple las especificaciones. Diseño, por otro lado, se entiende como la elaboración y cálculo de elementos o mecanismos hechos, específicamente, para satisfacer los requerimientos de esta aplicación, y que como tales no están disponibles comercialmente. Bajo la premisa anterior, la máquina diseñada es para realizar el doblado de las láminas, por lo que se presenta el detalle de cada una de las partes, que son: la estructura base, el mecanismo de doblado, el mecanismo de sujeción y la transmisión.
Diseño del sistema de gases médicos y vacío para el edificio del Centro Nacional de Control del Dolor y Cuidados Paliativos
(2009) Castro Castro, Arnoldo; Villarroel Mendiboure, Mauricio
Como parte del proyecto para dotar de un nuevo edificio al Centro Nacional de Control del Dolor y Cuidados Paliativos se presenta el diseño del sistema de manejo de gases médicos. Este diseño forma parte de un conjunto de proyectos que incluyen el sistema de protección contra incendios, sistema de aire acondicionado y el sistema de agua potable, que están a cargo de la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Costa Rica. En primer lugar se establecieron las necesidades del nuevo edificio en cuanto a tomas requeridas de gases médicos. Para hacer esto, se tomaron como base las guías de diseño del fabricante BeaconMedaes y la tesis del lng. Herbert Jackson. Una vez obtenida esta información, se dimensionaron las fuentes de abastecimiento. Dentro de éstas se incluyen: el compresor de aire médico, la bomba de vacío, los cilindros de oxígeno, los cilindros de óxido nitroso y el compresor de aire para instrumentos. Seguido de esto, se establecieron las ubicaciones óptimas para las válvulas y los puntos de monitoreo para las alarmas, según la norma NFPA 99. Luego especificaron las señales de alarma a ser monitoreadas y se eligieron los sensores paneles requeridos para llevar a cabo tal labor. Posteriormente, se realizaron los cálculos para seleccionar los diámetros de tubería de manera que las caídas de presión a lo largo de la red no superaran los máximos establecidos por la norma NFPA 99. Esto se hizo mediante una tabla...
Propuesta técnica de desarrollo para el aprovechamiento solar en P.H. Belén
(2010) Alvarado Sanabria, Natalia; Cavallini Solano, Hennia
La energía solar constituye un recurso primario, inagotable y más limpio para producción de energía. La pequeña parte de energía emanada del Sol que alcanza nuestro planeta es suficiente para mantener estable la temperatura lo que a su vez permite el funcionamiento ininterrumpido del ciclo hidrológico y del clima. Se estima que la cantidad de energía que recibe la tierra en 30 minutos, equivale a toda la energía eléctrica consumida por la humanidad en un año. (Merino, 2006) Este Trabajo Final de Graduación (TFG), desarrolla una propuesta de viabilidad para la generación eléctrica a partir del recurso solar disponible en terrenos de la Planta Hidroeléctrica Belén, propiedad de Compañía Nacional de Fuerza y Luz (CNFL). Para tal propósito el TFG revisa aspectos teóricos, financieros y ambientales relacionados con la aplicación de tecnologías fotovoltaicas y térmicas comercialmente disponibles o en fase de desarrollo. El trabajo se desarrolla en siete capítulos, los cuales comprenden cuatro importantes partes que son: un capítulo introductorio, un marco referencial del recurso solar, tecnologías de aprovechamiento solar, una propuesta de diseño y conclusiones y recomendaciones para su implementación. En el capítulo introductorio se presenta objetivo, alcances, limitaciones y metodología a utilizar para la elaboración del TFG. Posteriormente se presenta una reseña teórica y conceptos básicos para la adecuada comprensión de las tecnologías existentes. Posteriormente se realiza un análisis de los datos solares, terrenos y red eléctrica existentes para seleccionar y diseñar la tecnología más apropiada a las condiciones disponibles. Por último, se estudian aspectos financieros, impactos y medidas de mitigación ambiental, mecanismos de desarrollo limpio y el marco comercial para su óptima implementación. Considerando la disponibilidad de terreno y potencial solar de la PH Belén, se propuso el diseño de una planta...
Diseño y construcción del proceso de pesaje, traslado y amarre de quintales al final de la línea de trefilado
(2013) Delgado Solís, Hortensia; Rímolo Gambassi, Mario
El presente documento corresponde al informe final del trabajo final de graduación de la autora para optar por el grado de Licenciatura en Ingeniería Mecánica. El trabajo aborda como la Ingeniería Mecánica debe de desarrollar proyectos conjuntos con diferentes departamentos para analizar y garantizar la ergonomía en cada uno de sus procesos. Para así reducir las implicaciones o afectaciones que puedan atentar contra la salud de los colaboradores. Analizándose en este proyecto el proceso con el cual se lleva a cabo el formado, pesaje, traslado y amarrado de los rollos de quintales. Definiéndose que era necesario realizar un análisis desde la perspectiva ergonómica para lograr que cualquier mejora erradique las molestias, afectaciones e incapacidades presentadas por los colaboradores de estos procesos. Estudiando el comportamiento de los colaboradores dentro de los años que lleva operando esta planta es que se observó como la incidencia de las incapacidades ha encarecido el proceso y ha llevado a la reubicación de los colaboradores en otros procesos que tengan menos implicaciones para su salud y con esto poder garantizar que su entorno de trabajo sea más seguro y sosteniblemente apropiado para su salud. Habiéndose realizado varios esfuerzos para solucionar este tema en la planta sin éxito, era vital poder buscar una solución conjunta con los colaboradores de este proceso para lograr entender el proceso y así plantear una solución integral. Por lo cual la primera parte de este trabajo abarcar una investigación individual con cada uno de los operadores de esta área para indagar el alcance del problema en cuestión. Para posteriormente en una segunda fase, llevar a cabo la elaboración de un diseño, el cual sería aprobado por el Gerente de Planta, el Gerente de Mantenimiento para después de esto presentárselo a los operadores del proceso, para que ellos sugirieran las mejoras respectivas y con esto llegar a esbozar un diseño final...
Balance energético de una extractora de aceite de palma aceitera, y análisis técnico y económico para el uso más eficiente de la biomasa generada en el proceso de extracción
(2013) Salazar Vega, Alejandro; Venegas López, Christian; Montero Camacho, Carlos Andrés; Rojas González, Fernando
La presente investigación se realizó en la planta extractora de aceite de palma `¿Naranjo¿¿ perteneciente al Grupo Palma Tica y ubicada en el cantón de Quepos, zona Sur de Costa Rica, durante el periodo comprendido entre 2010 y mediados de 2012. El propósito consistió en optimizar el uso de la biomasa para la generación de vapor y electricidad en una extractora de aceite de palma, con el fin de liberar las mayores cantidades de biomasa. Para ello fue necesario realizar un balance energético en el circuito de generación de vapor y energía eléctrica; luego se determinaron los volúmenes de biomasas liberados con varias opciones de mejoras planteadas, y después se analizaron técnica y económicamente las propuestas de mejora. El estudio se justificó dado que posee valor teórico, utilidad práctica, medio de consulta, y porque su implementación en la planta podría generar beneficios netos. Metodológicamente, el estudio se basó en la definición de las oportunidades de mejora de la planta mediante un reconocimiento de esta durante visitas de campo y recolección de información. El procesamiento de la información y de los datos obtenidos, permitió determinar que la eficiencia de la planta en la generación de vapor y en la generación de energía eléctrica es del 76,7% y del 44,9%, respectivamente. Además, la liberación extra de biomasa en forma de cascarilla es de 689,4 ton al año, en caso de que se realicen las propuestas de mejoras planteadas. Se concluyó: (a) los valores de eficiencia de la caldera indicaron que el vapor producido no se encontraba en estado saturado y, por ende, se debe ahondar más en el estudio de su estado real; (b) el vapor pudo no estar llegando saturado al turbogenerador; (c) las propuestas de mejora pueden aumentar la eficiencia del sistema en un 3%, con inversiones bajas y periodos de retorno cercanos o menores al año; (d) las mejoras más factibles fueron: colocar un techo sobre la pila del agua...
Diseño de manipulador mecánico de soldadura para tuberías de alta presión
(2013) Astorga Sánchez, David; Vargas Herrera, Jorge Eduardo; Villarreal Castro, Mauricio
En este trabajo se desarrolla el diseño de un manipulador mecánico semi automático de soldadura por arco sumergido, para ser usado por el Instituto Costarricense de Electricidad, con el objetivo de mejorar la calidad y el volumen de tuberías de alta presión utilizadas en los diversos proyectos hidroeléctricos desarrollados por la institución. La propuesta se enfoca en el diseño mecánico de todos los componentes criticos necesarios para el funcionamiento óptimo dentro del rango de operación, mejorando así la eficiencia y volumen de producción. Dado a la gran importancia de costo final del mecanismo para la empresa se procura una propuesta con un óptimo balance entre el costo y la calidad, para la cual se consideró realizar un diseño de montaje simple y selección de elementos mecánicos fáciles de adquirir en el mercado local
Diseño de una micro central hidroeléctrica para la Reserva Biológica Alberto Manuel Brenes
(2013) Suárez Matarrita, Leonardo; Rodríguez Rojas, Lee Marvin; Soto Ortega, Pablo Manuel
El diseño de la micro central hidroeléctrica para la Reserva Biológica Alberto Manuel Brenes de la Universidad de Costa Rica, situada en los Ángeles de San Ramón, provincia de Alajuela, se realiza debido a que existe una planta hidroeléctrica que no cumple los requerimientos energéticos demandados en la actualidad. El objetivo de este proyecto es diseñar un sistema de generación hidroeléctrica óptimo, para cubrir las necesidades energéticas de dicha Reserva. Para realizar dicho proyecto de forma eficiente y confiable, capaz de abastecer en la mayor medida posible las necesidades energéticas de la Reserva, se inició analizando las instalaciones y equipos eléctricos en la Estación, dando como resultado una demanda de potencia con un valor de 5,5 kW pico, esto realizando un cambio en el tipo de luminarias y el hábito de consumo. Se calculó el potencial hidráulico del río San Lorencito, utilizando el método indirecto de correlación de caudales y mediciones directas en el sitio, obteniendo una curva variable entre los 53 l/s y los 212 l/s. Se definió la altura bruta y neta por medio de medición directa para realizar el diseño de las obras de toma, tubería de presión y casa de máquinas con todos sus elementos correspondientes. También se realizó un estudio de pre factibilidad económica, donde se demuestra la rentabilidad de desarrollar el proyecto en relación con el costo de electrificación pública o colocar una planta térmica. Se consideró la ubicación de la toma de agua a 320 m desde la casa de máquinas, la cual se mantiene en el mismo lugar en el que se encuentra actualmente, con una caída bruta de 18,81 m. Se realiza un diseño tal, que la toma esté protegida ante avenidas e ingreso de objetos no deseados al sistema. El diseño tiene dos propuestas: La primera para obtener el mayor potencial energético del río San Lorencito (8 kW), colocando una nueva tubería DN250 con un caudal de diseño de 130 l/s (disponible...
Gestión energética en el Hotel Nido del Halcón, Uvita Puntarenas, basado en la norma ISO 50001
(2014) Andrés Monge, Fernando; Hernández Fallas, Pablo; Rojas Solís, Álvaro; De Lemos Medina, Leonora
Diseño y elaboración de materiales didácticos para los cursos del área de Diseño Mecánico de la carrera de Ingeniería Mecánica
(2014) Rodríguez Porras, José Alberto; Soto Urbina, Rodolfo
El presente proyecto consiste en el diseño y construcción de materiales didácticos para utilizar en los cursos del área de diseño, de la carrera de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Costa Rica. El autor realizó una investigación para determinar la importancia del uso de estos materiales en la enseñanza universitaria, y cuáles deben ser sus características para obtener el mejor provecho de los mismos. Se estudió el contenido de los cursos del área de diseño mecánico para determinar los conceptos más importantes que se deseaba reforzar con el uso de los materiales didácticos. Se determinó que la mejor alternativa en cuanto al tipo de materiales didácticos para el área de estudio, son las maquetas mecánicas o modelos tridimensionales. Una vez que se identificaron los conceptos, se realizaron consultas a estudiantes y profesores de la carrera de Ingeniería Mecánica, por medio de encuestas, para conocer su opinión sobre la necesidad y experiencia del uso de modelos tridimensionales. Con base en la información recopilada durante la etapa de investigación, se procedió a realizar el diseño, construcción y prueba funcional de un conjunto de nueve modelos tridimensionales relacionados con los conceptos identificados previamente. Lo materiales elaborados en este proyecto podrán ser utilizados en forma separada en diferentes cursos del área de diseño mecánico, y también se podrán utilizar en conjunto en un eventual curso, denominado ¿Laboratorio de Mecanismos¿. Con el propósito de lograr el mayor aprovechamiento, se diseñaron ocho prácticas de laboratorio en las que se utilizarán los materiales didácticos. El autor considera que este proyecto servirá de base para continuar desarrollando materiales didácticos para diferentes cursos de la carrera de Ingeniería Mecánica.
Diseño de máquina universal de pruebas de esfuerzo cortante cíclica para paredes estructurales rectangulares a escala reducida según la norma ASTM E2126-11
(2014) Araya Castro, Esteban; Solano Ramírez, Asdrúbal; Zúñiga Murillo, Juan Carlos; Villarreal Castro, Mauricio
El presente trabajo de graduación pretende buscar una solución a una necesidad del Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales de la Universidad de Costa Rica (LanammeUCR) relacionada con los ensayos en modelos estructurales. En unos de sus ensayos comunes el LanammeUCR realiza pruebas a muros de concreto a escala real con el objetivo de caracterizar el posible comportamiento de los materiales durante un evento sísmico. Existe actualmente una máquina de pruebas que permite realizar ensayo en muros de concreto a escala real, sin embargo, cada prueba con dicho equipo tiene un valor monetario muy elevado. Igualmente estudiantes de la Escuela de Ingeniería Civil de la Universidad de Costa Rica realizan la misma prueba a escala reducida en un laboratorio del LanammeUCR. Dichas pruebas son realizadas con equipo hidráulico manual lo que dificulta mucho el proceso y reduce su exactitud. Desde esta perspectiva el presente proyecto se torna importante pues reduce el tiempo de los ensayos y la toma de datos se automatiza. El funcionamiento del equipo según las pruebas de la norma ASTM E2126-11 es sencillo en operación, pero de cuidadosa ejecución. El sujeto de pruebas en este caso es un muro de concreto a escala. El equipo debe contar con un actuador que ejerza fuerza tanto en avance como en retroceso en velocidades y desplazamientos programables en un extremo del muro. Dicha velocidad debe ser constante a pesar de la resistencia ejercida por el muro. Estos muros a escala se prueban hasta la falla por lo que se tratan de ensayos destructivos. El diseño de la máquina universal de pruebas consta de tres partes principales: hidráulica, adquisición de datos y manual de mantenimiento. Primero se diseñó un sistema de potencia hidráulico el cual incluye un sistema de control que permite compensar las fuerzas externas ejercidas por el sujeto de pruebas y control de velocidad de avance y retroceso constante. Se añadieron modelos de referencia...
Optimización de un atricionador abrasivo para la producción de arena tipo A
(2014) Jiménez Murillo, Isaías; Guevara Víquez, Natalia; Venegas Vargas, Aristides; Monge Gapper, Juan Gabriel
El presente trabajo final de graduación tiene como objetivo la optimización del atricionador abrasivo, que es la restricción a la producción de la planta actual de la empresa SICA S.R.L. La función de dicha máquina consiste en depuración mecánica de la arena sílica que comercializan como materia prima para la industria vidriera. Se evaluó el desempeño actual del proceso, destacando aquellos parámetros que más influyen en la depuración mediante pruebas en la máquina actual y en un prototipo a escala reducida. Esto permitió conformar un modelo de predicción de potencia demandada como función de las variaciones en los parámetros de operación de interés. El conjunto de pruebas se eligió para conformar un modelo de correlación de números adimensionales, desarrollados por los autores. El análisis de dicha correlación permitió proponer un diseño mejorado del atricionador, que consistía en modificar la geometría de las aspas y elegir una velocidad de giro óptima para mejorar la depuración sin extender el tiempo de operación más de lo necesario.
Diseño, construcción y evaluación teórico-experimental de la eficiencia de un colector solar de placa plana en Costa Rica
(2014) Calvo Aguilar, Ricardo; Gómez Pereira, Daniel; Méndez Alvarado, Francisco; Casanova Treto, Pedro
El presente documento evalúa la eficiencia teórica contra la experimental de un colector solar de placa plana en Costa Rica para aplicaciones de calentamiento de agua de uso doméstico. Para esto se ha propuesto un modelo analítico del comportamiento en estado estacionario, basado en este modelo se ha diseñado y construido un prototipo cuya selección de variables y materiales se adecuan a la realidad nacional. El prototipo ha sido sometido a pruebas de laboratorio mediante el uso del estándar ANSI/ASHRAE 93 de 1986 para obtener la eficiencia experimental. La comparación de ambas eficiencias mediante el uso del estadístico Chi cuadrado, ha revelado que la diferencia entre el modelo analítico propuesto y el comportamiento del modelo práctico no tiene significancia al 99,5% de confianza. El resultado del estudio económico indica que para una familia con 3 miembros o menos en un plazo de 5 años la inversión no es rentable, sin embargo, para familias con mayor cantidad de miembros la inversión se vuelve rentable a este plazo. Si el plazo de inversión aumenta a 10 años, la inversión es rentable en todos los casos. El estudio de impacto ambiental indica que con la implementación de sistema de calentamiento para propósitos domésticos se evita emitir cerca de 15 kg de CO2 al año per cápita. Se entregan planos constructivos y un programa computacional para el diseño y construcción de colectores solares de placa plana.
Análisis tecno-económico y ambiental de una tecnología de tratamiento térmico para la generación de energía eléctrica mediante los residuos sólidos urbanos de la Zona de los Santos
(2014) Carranza Campos, Kevin; Monge Leiva, Matías; Rojas González, Fernando
Este trabajo fue desarrollado como una iniciativa de asesoramiento para la empresa Coopesantos R.L, la cual es una cooperativa de electrificación rural, localizada en la zona de Los Santos. El estudio se realizó con el fin de brindarle a Coopesantos R.L criterios sobre la viabilidad de implementación de este tipo de tecnologías para la generación de electricidad en la zona, de esta forma la cooperativa podrá discernir entre propuestas que han sido presentadas por empresas interesadas en la generación de energía eléctrica mediantes los residuos generados en la zona. En el desarrollo de este trabajo se examinaron las principales tecnologías de tratamiento térmico utilizadas en el aprovechamiento de los residuos sólidos urbanos para la generación de energía eléctrica, entre ellas se pueden nombrar: combustión, gasificación, pirólisis y plasma. Se realizó un análisis técnico, económico y ambiental de una tecnología seleccionada mediante la metodología de análisis jerárquico multicriterio (APH, por sus siglas en inglés) debido a que es un método sencillo y de alta compatibilidad con diversas situaciones, con el fin de analizar la comparación de variables que influyen en las tecnologías y de esta forma determinar cuál opción es idónea para el caso de estudio. Este trabajo se desarrolló en tres partes, en la primera se investigó sobre la situación nacional y cantonal respecto al tema de la gestión integral de residuos, junto con la debida revisión de la legislación pertinente a la gestión de residuos, además se estudiaron los principales residuos y su posible valorización energética. Para la segunda parte se investigó sobre las tecnologías de tratamiento térmico y la implementación de casos reales para comprobar su experiencia. Se empleó la metodología de toma de decisiones y se analizaron los principales contaminantes pertinentes a las tecnologías y su valorización bajo una normativa ambiental...
Diseño de un banco de pruebas para comparar parámetros de calidad en pastillas de freno para automóviles livianos
(2014) Montenegro Montero, Mariana; Navarro Bejarano, José Francisco; Rigioni Acuña, Giovanni; Monge Gapper, Juan Gabriel
En el presente documento se desarrolla el diseño mecánico de un banco de pruebas de pastillas de freno, para medir parámetros preestablecidos y necesarios para fundar una base comparativa de la calidad de las pastillas de freno utilizadas en automóviles livianos. También se elaboró un protocolo para normalizar los resultados lo que garantiza la reproducibilidad y repetibilidad de los experimentos, para lo que se adaptaron secciones de las regulaciones ECE R-90 y SAE J661 (europea y estadounidense, respectivamente). El banco de pruebas lo constituye un motor eléctrico, que hace girar un disco de freno de referencia; este disco recibe el efecto de la fuerza de fricción de dos muestras iguales del material correspondiente a las pastillas de freno por analizar. Para la aplicación de carga se ha adaptado un sistema de freno por disco convencional a los requerimientos del banco de prueba y del protocolo que se ha elaborado. Se controla la temperatura del disco y su velocidad de rotación para garantizar cierta consistencia de la prueba con las condiciones de operación reales de los materiales de fricción. Los datos obtenidos de las pruebas se usan para determinar la razón de desgaste equivalente y la degradación transitoria y permanente del coeficiente de fricción de las muestras.
Diseño mecánico del sistema de trasiego y selección de la tecnología de almacenamiento para una terminal de importación costera de gas natural licuado (GNL) en Costa Rica
(2014) Acuña Solís, Andrés; Bolívar Retana, Luis Fernando; Ramírez Brenes, José Antonio; Murillo García, Daniel
El propósito de este proyecto es el de elaborar el diseño mecánico y la selección de la tecnología necesaria para el proceso de trasiego y almacenamiento de una terminal de importación costera de gas natural licuado, ubicada en Limón, Costa Rica. Este proyecto es promovido por RECOPE que busca diversificar la matriz energética del país. Para implementar este proyecto, se estudió el gas natural licuado así como las diferentes tecnologías de almacenamiento y su trasiego. Con esta investigación se presenta la ingeniería básica requerida para el diseño mecánico de estos procesos que está conformada por elementos tales como: la ubicación, el sistema de tuberías, el sistema de bombeo, los sistemas de instrumentación y válvulas, además de seleccionar la tecnología requerida para cada uno de estos procesos.
Diseño de una máquina corrugadora de alambre de acero para el Laboratorio de Modelos Estructurales a Escala Reducida del LANAMME-UCR
(2015) Gayle Herrera, Jonathan; Granados Vega, Carlos; Rodríguez Rodríguez, Juan; Monge Gapper, Juan Gabriel
Se propone diseñar una máquina semiautomática para el corrugado de alambre de acero, usado en la construcción de modelos estructurales a escala reducida físicamente equivalentes. El Laboratorio de Modelos Estructurales a Escala Reducida del LANAMME-UCR utilizaría esta máquina para disminuir considerablemente el tiempo y el esfuerzo físico que debe invertir el usuario en el proceso de corrugado, el que actualmente se hace con una herramienta completamente manual. Se tomaron en cuenta aspectos de tecnología y ciencia de los materiales, así como los efectos de escala asociados a los modelos físicamente similares y las normas de diseño y construcción de elementos de concreto reforzado. La herramienta de corrugado propuesta satisface los requerimientos establecidos y dispone de un sistema de ajuste para adaptarse a diferentes diámetros de alambre. El sistema de impulsión es eléctrico y con dispositivos de seguridad para proteger al usuario cuando opera la máquina. El diseño se enfocó en su simplicidad de manufactura y ensamble, lo que se documentó en los diagramas de construcción y las listas de materiales previstos. Se considera de particular importancia que el LANAMME continue apoyando este trabajo con la construcción de un prototipo funcional del ensamble propuesto como parte de las iniciativas contemporáneas de desarrollar tecnología apropiada para las aplicaciones particulares regionales.
Diseño y construcción de un sistema mecánico controlado con un grado de movilidad para cursos introductorios de ingeniería de control
(2015) Abarca Quesada, Denis Alejandro; Sánchez Céspedes, Luis Carlos; Monge Gapper, Juan Gabriel, 1977-
Este trabajo final de graduación tiene como objetivo el diseño y construcción de un sistema mecánico con fines didácticos para un curso introductorio de ingeniería de control. Se elaboró un modelo matemático linealizado del sistema para emplear métodos de control acordes a los objetivos de este proyecto. El sistema de control es de lazo cerrado tipo PD (proporcional derivativo) y se llevó a cabo el análisis de estabilidad en el ámbito de operación del mecanismo. Se aporta detalle del diseño mecánico y su sistema de control así como los componentes electrónicos empleados. La construcción del prototipo permitió realizar importantes mejoras tanto en la parte mecánica, así como en la ejecución del sistema de control. Los resultados obtenidos revelan que el comportamiento del mecanismo controlado está limitado por la capacidad de los componentes electrónicos utilizados, pero no por ello se perjudican las características esperadas en un sistema lineal controlado. Con base en esta experiencia, se ofrecen recomendaciones relacionadas al diseño, construcción y selección de los componentes del mecanismo para mejorar la funcionalidad del prototipo. Por último, se incluye una guía de prácticas para su potencial uso en cursos introductorios de ingeniería de control.

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