Roughness induced variation as a new mechanism for hydrodynamic lubrication between parallel surfaces

This work proposes a new lift mechanism capable of explaining the hydrodynamic lift observed in real mechanical face seals with parallel surfaces. While it is well established that roughness is a key factor inducing such lift, its effect is commonly explained in the form of micro-wedges and asperity-level cavitation. The novelty of this work is to consider roughness induced random variability in the flow restriction, which induces effective wedges. First, a dedicated stochastic two-scale model is developed and used to demonstrate the proposed new mechanism in a case study. We demonstrate that the described new mechanism acts at scales comparable to the macroscopic size of the seal, much larger than the commonly considered micro-wedges. Afterwards, the limitations for this new proposed mechanism are discussed.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Contact characterization between a cam and a crowned roller follower

In the higher pairs of a mechanism, like the one existing between a cam and roller follower, it is common to localize the maximum deformations, the maximum contact pressures and that appears the surface fatigue failure due to the relative motion between the cam and the roller. The formulations that characterized the contact are based in Hertz elastic contact theory. In this paper the contact between a cam and a crowned roller is studied applying the formulation for elliptical point contact proposed by Johnson. The contact ellipse obtained experimentally is presented to validate the elliptical point contact. The comparison of the width of the axes of the contact ellipse obtained experimentally and by the formulation presents the same level of errors than more sophisticated experimental methods.Postprint (published version

New matrix methodology for algorithmic transparency in assembly line balancing using a genetic algorithm

© 2022. This manuscript version is made available under the CC-BY-NC-ND 4.0 license https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/This article focuses on the Mixed-Model Assembly Line Balancing single-target problem of type 2 with single-sided linear assembly line configurations, which is common in the industrial environment of small and medium-sized enterprises (SMEs). The main objective is to achieve Algorithmic Transparency (AT) when using Genetic Algorithms for the resolution of balancing operation times. This is done by means of a new matrix methodology that requires working with product functionalities instead of product references. The achieved AT makes it easier for process engineers to interpret the obtained solutions using Genetic Algorithms and the factors that influence decisions made by algorithms, thereby helping in the later decision-making process. Additionally, through the proposed new matrix methodology, the computational cost is reduced with respect to the stand-alone use of Genetic Algorithms. The AT produced using the new matrix methodology is validated through its application in an industry-based paradigmatic example.Peer ReviewedPostprint (published version

Beyond simulation: collaborative redaction of I.S.U.D. in Cabanyal-Canyamelar-Cap de França (Valencia)

El barrio del Cabanyal-Canyamelar-Cap de França es uno de los conjuntos urbanos más destacables de la ciudad de Valencia. Un Plan parcial urbanístico promovido por el Ayuntamiento a finales de los noventa preveía alterar notablemente su morfología, ante la posición contraria de un vecindario que se movilizó y consiguió atenuar parte del impacto del plan. En una nueva etapa, el Ayuntamiento encarga una estrategia sostenible para el barrio que respete el patrimonio e incluya el punto de vista de los ciudadanos. Esa estrategia deberá intentar recabar fondos europeos a través de la convocatoria EDUSI del Ministerio de Fomento. El equipo Va Cabanyal gana el concurso para diseñar esa estrategia otorgando un peso importante a las técnicas dialécticas. En esta nota metodológica se relata el proceso desarrollado en un tiempo limitado y con el corsé de las directrices de una convocatoria de la UE. Al mismo tiempo, se apunta el tipo de participación deseable una vez estén disponibles los fondos y se ponga en marcha la estrategia

Objectius de Desenvolupament Sostenible. Una mirada des de l'Enginyeria Mecànica

En aquesta comunicació es presenta el projecte de divulgació científica ECOMEC i el material audiovisual de suport educatiu, en català, que s’ha generat. Els nostres objectius són: reflexionar, amb el col·lectiu docent i l’alumnat, sobre els continguts i competències de l’àmbit de l’Enginyeria Mecànica; relacionar-los amb aspectes ambientals i de sostenibilitat; i posar èmfasi en la seva relació amb els Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS).Peer ReviewedObjectius de Desenvolupament Sostenible::9 - Indústria, Innovació i InfraestructuraObjectius de Desenvolupament Sostenible::4 - Educació de QualitatPostprint (published version

Changing plasma cytokine, chemokine and growth factor profiles upon differing malaria transmission intensities

Background: Malaria epidemiological and immunological data suggest that parasite tolerance wanes in the absence of continuous exposure to the parasite, potentially enhancing pathogenesis. The expansion of control interventions and elimination campaigns raises the necessity to better understand the host factors leading to susceptibility or tolerance that are afected by rapid changes in malaria transmission intensity (MTI). Mediators of cellular immune responses are responsible for the symptoms and pathological alterations during disease and are expected to change rapidly upon malaria exposure or cessation. Methods: The plasma concentrations of 30 cytokine, chemokine and growth factors in individuals of all ages from a malaria endemic area of southern Mozambique were compared between 2 years of diferent MTI: 2010 (lower, n=234) and 2013 (higher, n=143). The efect of the year on the correlations between cytokines, chemokines and growth factors and IgGs to Plasmodium falciparum (markers of exposure) was explored. The efects of age, sex, neighbourhood and parasitaemia on analyte levels and their interactions with year were also assessed. Results: An inverse correlation of several cellular immune mediators with malarial antibodies in 2013, and a lack of correlation or even a positive correlation in 2010 were observed. Most cytokines, chemokines and growth factors, regardless of their immune function, had higher concentrations in 2010 compared with 2013 in P. falciparum-infected and uninfected subjects. Age and neighbourhood showed an efect on analyte concentrations. Conclusions: The results show a diferent regulation of the cellular immune response in 2010 vs 2013 which could be related to a loss of immune-tolerance after a decline in MTI in 2010 and previous years, and a rapid re-establishment of tolerance as a consequence of more continuous exposure as MTI began increasing in 2012. Cellular immune mediators warrant further investigation as possible surrogates of MTI-associated host susceptibility or tolerance

Manual fes-t'ho tu mateix : proposta de dues alternatives d'aixafa llaunes

En aquest document es presenta un manual tipus fes-t’ho tu mateix (en anglès do it yourself, sovint abreujat DIY) per a la construcció de dues alternatives d’aixafa llaunes automatitzades. La primera alternativa està basada en un mecanisme de pistó-biela-manovella. La segona alternativa està basada en un mecanisme de lleva d’excèntrica amb un palpador de corró de translació. Per al disseny i la construcció d’ambdues alternatives s’ha optat per prioritzar criteris de sostenibilitat, reduir el cost i utilitzar processos de fabricació que puguin ser més accessibles en centres educatius. Així, s’ha optat per reaprofitar material de rebuig: un motor d’un eixugaparabrises d’un vehicle de desballestament i una font d’alimentació d’un ordinador obsolet. D’aquesta forma es vol contribuir a assolir i conèixer l’Objectiu de Desenvolupament Sostenible 12 (ODS 12) que té a veure amb la reparació, la reutilització i el reciclatge. També s’ha optat per fer la major part de les peces en fusta, material amb menor impacte ambiental per assolir i conèixer l’ODS 9 que fomenta uns processos industrials més sostenibles. D’altres elements estan fets amb processos de fabricació basats en la impressió 3D. Es considera que aquest tipus de material educatiu basat en projectes aplicats, contribueix a l’ODS 4, relacionat amb una educació de qualitat, inclusiva i equitativa. En l’Annex 2 es faciliten els plànols de fabricació de totes les peces que no s’han fabricat amb una impressora 3D. Aquest document s’emmarca dins el projecte ECOMEC, atorgat al grup de recerca Centre de Disseny d’Equips Industrials–Dinàmica de Màquines (CDEI-DM) en la convocatòria dels ajuts Joan Oró 2022 de la Fundació Catalana per a la Recerca i la Innovació. Per ampliar l’abast formatiu de la proposta es recomana visualitzar els vídeos del projecte ECOMEC penjats a la Zona UPC vídeos [1]. Els vídeos s’han de buscar filtrant pel títol Objectius de Desenvolupament Sostenible. Una mirada des de l’Enginyeria Mecànica. L’estructura del document és la següent. Primer, s’expliquen les especificacions generals que s’han fixat en el disseny de l’aixafa llaunes, explicant com s’ha determinat la força necessària per aixafar una llauna. Segon, s’explica el muntatge dels elements comuns. Tercer, s’explica el muntatge del mecanisme de pistó-biela-manovella i del mecanisme de lleva d’excèntrica.2022/202

Manual fes-t'ho tu mateix! : l'experiment de la muntanya russa. El principi de la conservació de l'energia

En aquest document es presenta un manual tipus fes-t’ho tu mateix (en anglès do it yourself, sovint abreujat DIY) per a la construcció d’una maqueta d’una muntanya russa. Aquesta maqueta serveix per: i) conèixer com es tracta el concepte d’energia en l’àmbit de l’Enginyeria Mecànica; ii) demostrar mitjançant l’experimentació, el principi de la conservació de l’energia, que és equivalent al teorema de l’energia en l’àmbit de les màquines i els mecanismes. La maqueta es basa en una joguina amb un cost d’uns 70 € per facilitar que es pugui repetir l’experiment. S’han muntat dos tipus de sensors de velocitat. El primer model de sensors de velocitat són més cars i s’han utilitzat per establir els valors de referència. El segon model de sensors de velocitat, molt més econòmics es basen en components electrònics basats en la plataforma Arduino que segueix una filosofia de codi obert, per compartir tot el que es desenvolupa de forma senzilla. S’ha optat per prioritzar reduir el cost de desenvolupament de la maqueta i utilitzar processos de fabricació basats en impressió 3D que cada vegada són més utilitzats en centres educatius. Aquest document s’emmarca dins el projecte ECOMEC, atorgat al grup de recerca Centre de Disseny d’Equips Industrials–Dinàmica de Màquines (CDEI-DM) en la convocatòria dels ajuts Joan Oró 2022 de la Fundació Catalana per a la Recerca i la Innovació. Per ampliar l’abast formatiu de la proposta es recomana visualitzar els vídeos del projecte ECOMEC penjats a la Zona UPC vídeos [1]. Els vídeos s’han de buscar filtrant pel títol Objectius de Desenvolupament Sostenible. Una mirada des de l’Enginyeria Mecànica. En la primera part del document s’explica la construcció de la maqueta de la muntanya russa. En la segona part es fa la descripció de l’experiment per demostrar el principi de la conservació de l’energia. L’Annex 1 conté el llistat de material necessari per a la construcció de la maqueta. L’Annex 2 conté el recull de les taules per recopilar les dades de l’experiment. L’Annex 3 conté les plantilles amb els circuits proposats en l’experiment.2022/202

Millores en la tutorització de treballs de grups petits en assignatures troncals amb elevat nombre d'estudiants

En aquesta comunicació es presenta la reforma duta a terme en el procés de tutorització de treballs, a l’assignatura Teoria de Màquines de l’ETSEIB, amb la finalitat d’agilitzar i rendibilitzar la feina del professorat. Aquesta assignatura és troncal, amb un elevat nombre d’estudiants que, en grups de tres, realitzen un treball tutoritzat amb un pes del 20% en la qualificació final. Aquesta reforma es planteja arran del considerable augment de matriculats en el quadrimestre de primavera del 2010-2011 i s’ha implementat en el quadrimestre de tardor del curs 2011-2012. Els resultats han estat satisfactoris tant per a l’alumnat com per al professorat.Postprint (published version