Uso de las curvas de Bézier en el diseño de la ley de desplazamiento del mecanismo de leva - seguidor: Esfuerzo efectivo de Von Mises

Diseñar levas por Curvas de Bézier se ha hecho cada vez más frecuente, puesto que el desarrollo matemático de este método es menos complejo. Las curvas de Bézier son polinomios de base Bernstein bajo un dominio unitario, y en ese sentido, este artículo presenta el diseño de una leva se mediante curvas Bézier de grados 5, 7 y 9. Y más allá, este artículo busca mostrar la variación del esfuerzo efectivo de Von Mises en un mecanismo leva-seguidor compuesto por una leva de disco y un seguidor de rodillo con movimiento de traslación y cierre de fuerza. Se plantean las expresiones que permiten determinar la variación del esfuerzo de Von Mises para cada una de las curvas utilizadas. Esta variación se presenta mediante gráficos en los que se observa que a medida que aumenta el grado de la curva, la magnitud de los esfuerzos es mayor y esto aumenta la probabilidad de fallas en los mecanismos. Además, se encontró que hay una relación inversa entre el esfuerzo y el radio del círculo primario de la leva.D Designing cams by Bézier Curves has become increasingly common, since the mathematical development of this method is less complex. Bezier curves are Bernstein-based polynomials under a unitary domain, and in that sense, this article presents the design of a cam using Bezier curves of degrees 5, 7 and 9. And beyond, this article seeks to show the variation of the effective effort of Von Mises in a cam-follower mechanism composed of a disc cam and a roller follower with translation movement and force closure. The expressions that allow determining the variation of Von Mises' effort for each of the curves used are presented. This variation is presented by means of graphs in which it is observed that as the degree of the curve increases, the magnitude of the efforts is greater, and this increases the probability of failure in the mechanisms. In addition, it was found that there is an inverse relationship between the stress and the radius of the primary circle of the cam

Análisis de fallas en motor Diésel monocilíndrico SK-MDF300 a través de las emisiones acústicas

In the present study, the diagnosis of a single-cylinder diesel engine is evaluated through acoustic emissions. The acoustic signal from four engine locations, which include the engine block, the injection system, the fuel tank, and the fuel pump, is analyzed using the medium quadratic root technique. The analysis is carried out at a fixed speed of 3200 rpm and a load percentage of 20%, 40%, and 80%. The results obtained show that the comparison of the acoustic signals of two different time periods allows to quickly and easily evaluate changes in the engine conditions. The sensitivity of acoustic emissions makes it possible to identify different engine load conditions. The study of the acoustic signal in different engine locations allowed to identify the injection system as one of the main areas prone to fail or changes in its operating condition. Additionally, the analysis method based on the acoustic signal RMS allowed to clearly identify faults in the injection system. The above could be done by comparing signals and analyzing the variability of the signal. Therefore, the ability of acoustic emissions to perform a rapid and low-cost diagnosis is demonstrated, without requiring relevant physical modifications to the engine.En el presente estudio, el diagnóstico de un motor Diesel de un solo cilindro se evalúa a través de las emisiones acústicas. La señal acústica de cuatro lugares del motor, que incluyen el bloque del motor, el sistema de inyección, el depósito de combustible y la bomba de combustible, se analiza mediante la técnica de la raíz cuadrada media. El análisis se lleva a cabo a una velocidad fija de 3200 rpm y un porcentaje de carga del 20%, 40% y 80%. Los resultados obtenidos muestran que la comparación de las señales acústicas de dos períodos de tiempo diferentes permite evaluar rápida y fácilmente los cambios en las condiciones del motor. La sensibilidad de las emisiones acústicas permite identificar diferentes condiciones de carga del motor. El estudio de la señal acústica en diferentes ubicaciones del motor permitió identificar el sistema de inyección como una de las principales áreas propensas a fallar o a cambios en su condición de funcionamiento. Además, el método de análisis basado en el RMS de la señal acústica permitió identificar claramente los fallos en el sistema de inyección. Lo anterior se pudo realizar comparando las señales y analizando la variabilidad de la señal. De esta manera, se demuestra la capacidad de las emisiones acústicas para realizar un diagnóstico rápido y de bajo costo, sin necesidad de realizar modificaciones físicas relevantes en el motor

Evaluación de la transferencia metálica y estabilidad del proceso GMAW

The metal transfer, as a particularity of the process with consumable electrodes, has a direct influence on different aspects of the welding process. Hence, the operation performance is affected by the quantity of spatter and mostly, in the stability where the electrical phenomena happen. This work established a methodology to compare techniques for the definition of stability in the forms of metal transfer presented in the GMAW process. For that, welding tests were carried out in the flat position, establishing parameters, and modifying the voltage between a range of 14 to 32 V. In addition, it was analyzed the behavior of the process using histograms, stability indicators, and weld bead geometry characterization. As a result, high process instability and splashing of low voltages were obtained, improving these conditions for higher voltages. In conclusion, the best conditions for the welding process are established at the point with the highest frequency of short circuits, exhibiting a minimum of spatter and the best welding bead.La transferencia metálica, como particularidad del proceso con electrodos consumibles, ejerce influencia directa sobre variados aspectos del proceso de soldadura; de este modo, el desempeño operacional de la técnica se ve afectado por un mayor o menor nivel de salpicaduras y, en general, por la estabilidad con que los fenómenos eléctricos ocurren. En el presente artículo fue establecida una metodología que permitió comparar técnicas para la definición de la estabilidad, en los tipos de transferencia metálica presentados en el proceso GMAW. Para esto, se realizaron ensayos de soldadura en la posición plana, estableciendo parámetros y variando el voltaje entre un rango de 14 a 32 V. Además, fue analizado el comportamiento del proceso, mediante el uso de histogramas, índices de estabilidad y la caracterización de la geometría del cordón. Como resultado, se obtuvo alta inestabilidad del proceso y salpicaduras en bajas tensiones, mejorando estas condiciones para las tensiones más altas. En conclusión, en el punto de mayor frecuencia de cortos circuitos se establecen las mejores condiciones para el proceso de soldadura, exhibiendo un mínimo de salpicaduras y el cordón de soldadura con mejor formato.&nbsp

Evaluación técnico-económica de un sistema de autogeneración con gas natural para reducir los costes de electricidad y mejorar la fiabilidad de un centro de distribución de alimentos

The CEDI (Distribution Center) is a 24/7 storage and cross-docking facility consisting of a warehouse for dry products and another for refrigerated products. The CEDI has a projected average electrical energy consumption of 426,891 kWh/month, of which 110,643 kWh/month will be supplied by photovoltaic solar energy and the rest will be supplied by the self-generation system. To technically and economically evaluate the implementation of a natural gas self-generation system to reduce electric energy costs and improve the reliability of a food distribution center in the city of Barranquilla. Methods: In order to achieve the proposed objective, an energy characterization and an energy and economic evaluation of 3 different energy scenarios are carried out. According to the current and projected scenarios, the coverage of sources, and the availability of technology in the market, the project is technically feasible and through the evaluated alternatives, the ease, simplicity and availability of energy generation from microturbines and the greater efficiency, catalog of suppliers, and low initial cost of generation from internal combustion engines stand out. It can be affirmed that the advantages offered by the microturbine configuration are better suited to the commercial nature and current operating conditions of the CEDI.  El CEDI (Centro de Distribución) es una instalación de almacenamiento y cross-docking 24 horas al día, 7 días a la semana, que consta de un almacén para productos secos y otro para productos refrigerados. El CEDI tiene un consumo medio de energía eléctrica previsto de 426.891 kWh/mes, de los cuales 110.643 kWh/mes serán suministrados por energía solar fotovoltaica y el resto por el sistema de autogeneración. Evaluar técnica y económicamente la implementación de un sistema de autogeneración a gas natural para reducir los costos de energía eléctrica y mejorar la confiabilidad de un centro de distribución de alimentos en la ciudad de Barranquilla. Métodos: Para lograr el objetivo propuesto se realiza una caracterización energética y una evaluación energética y económica de 3 escenarios energéticos diferentes. De acuerdo con los escenarios actuales y proyectados, la cobertura de las fuentes y la disponibilidad de la tecnología en el mercado, el proyecto es técnicamente viable y a través de las alternativas evaluadas, se destaca la facilidad, sencillez y disponibilidad de la generación de energía a partir de microturbinas y la mayor eficiencia, catálogo de proveedores y bajo costo inicial de la generación a partir de motores de combustión interna. Se puede afirmar que las ventajas que ofrece la configuración de microturbinas se adaptan mejor a la naturaleza comercial y a las condiciones actuales de funcionamiento del CEDI

Avaliação in vitro do efeito dissolvente de bebidas carbonatadas (CocaCola® ) e soluções à base de enzimas sobre enterólitos obtidos de cavalos: estudo piloto

Enterólitos são concreções de minerais que causam obstrução parcial ou total do lume intestinal, resultando em cólica crônica e recorrente nos cavalos. Este estudo piloto teve como objetivo avaliar in vitro o efeito dissolvente sobre os enterólitos das bebidas carbonatadas (Coca-Cola® e Coca-Cola®Zero) e a solução à base das enzimas papaína e celulase (Robinson Pharma®, Santa Ana, CA, USA). Seis (6) amostras de seis (6) enterólitos de 51gramas de peso foram distribuídas em seis tratamentos de imersão: T1: Coca-Cola®; T2: Coca-Cola® Zero; T3: água destilada + papaína (90 mg) e celulase (120 mg); T4: Coca-Cola® + papaína e celulase; T5: Coca-Cola® Zero + papaína e celulase; e, CT: água destilada (controle). O volume das soluções de imersão foi de 150 mL, com pH de 7.1, usando um shaker de incubação (Heidolph®, Germany) com 37ºC e 25 rpm, durante 72 horas. A avaliação dos períodos da porcentagem de dissolução (diferenças entre o peso inicial e o peso final das amostras) foram 0, 3, 12, 24, 36, 48, 60 e 72 h. Depois de 72 h de imersão, as soluções T4, T5 e T1 apresentaram 47, 38,8 e 14,9% de dissolução, respectivamente. As outras soluções não tiveram diferenças com relação ao CT (controle). Nas condições in vitro deste estudo piloto, as enzimas papaína e celulase potenciam o efeito dissolvente das bebidas carbonatadas sobre os enterólitos obtidos de cavalos. Mais estudos são sugeridos, uma vez que só existe literatura sobre a dissolução de fitobezoares e não de enterólitos.Enteroliths are concretions of minerals that cause partial or total obstruction of the intestinal lumen, resulting in recurrent and chronic colic in horses. This pilot study aimed to evaluate the in vitro solvent effect of carbonated beverages (Coca-Cola® and Coca-Cola® Zero), and papain and cellulase enzymes (Robinson Pharma®, Santa Ana, CA, USA) on enteroliths obtained from horses. Six 51-grams samples of six enteroliths were assigned to six treatments of immersion solutions: T1, Coca-Cola®; T2: Coca-Cola® Zero; T3: distilled water + papain (90 mg) and cellulase (120 mg); T4: Coca-Cola® + papain and cellulase; T5: Coca-Cola® Zero + papain and cellulase; and, CT: distilled water (control). The volume for immersion in the assigned solution was 150 mL, at a pH of 7.1, using an incubation shaker (Heidolph® , Germany) at 37ºC and 25 rpm, for 72 h. The evaluation periods of the dissolution percentage (difference between the initial weight and final weight of the samples), were 0, 3, 12, 24, 36, 48, 60, and 72 h. After 72 h of immersion, solutions T4, T5, and T1 presented 47, 38.8, and 14.9% of dissolution, respectively. The other solutions did not have major differences with CT (control). Under the in vitro conditions of this pilot study, papain and cellulase enzymes potentiated the dissolving effect of the carbonated solutions on the enteroliths obtained from horses. Further studies are suggested since the existing literature is on the dissolution of phytobezoars and not of enteroliths.

Evaluación del comportamiento sísmico en sistemas losa columna, fabricados en concreto con fibras de acero

Es el objetivo del presente documento, evaluar el cortante y la capacidad de disipación de energía en sistemas losa columna fabricados en concreto con fibras de acero ante esfuerzos de punzonamiento. Lo anterior, mediante el diseño de un modelo experimental que permita generar falla debida a esfuerzos punzantes, así como la realización y posterior falla de 5 sistemas losa columna, de los cuales 3 serán elaborados con fibra, uno de ellos con armado a punzonamiento y finalmente uno de control (sin fibra). De acuerdo a lo anterior, se espera demostrar la mejora de un concreto elaborado con fibras de acero no solo a soportar esfuerzos cortantes, sino también en el incremento de la disipación de energía del mismo.It is the purpose of this paper to evaluate the shear and the energy dissipation capacity in concrete column systems and steel fibers in the face of punching forces. The above, by designing an experimental model that fails to generate failure due to the punching forces, as well as the realization and subsequent failure of 5 column systems, of which 3 are made with fiber, one of them with reinforcement A punching and finally a control (without fiber). Accordingly, it is expected to demonstrate the improvement of a concrete made with the steel fibers not only to withstand shear stresses but also in increasing the energy dissipation thereof.Magíster en Ingeniería CivilMaestrí

Evaluación de la capacidad de disipación de energía de sistemas losa columna fabricados en concreto con fibras de acero

Es el objetivo del presente documento, evaluar la capacidad de disipación de energía en sistemas losa columna fabricados en concreto con fibras de acero ante esfuerzos de punzonamiento. Lo anterior, mediante el diseño de un modelo experimental que permita generar falla debida a esfuerzos cortantes, así como la realización y posterior falla de 2 sistemas losa columna, de los cuales uno de ellos fue elaborado en concreto simple, y el otro realizado en 3 losas con adición de fibra, con el fin de comparar la capacidad de disipación de energía de un sistema elaborado en concreto con fibras de acero con respecto a uno elaborado en concreto convencional. De acuerdo a lo anterior, se espera demostrar la mejora de un concreto elaborado con fibras de acero no solo a soportar esfuerzos cortantes, sino también para suministrarle un aumento en la disipación de energía de los sistemas y por ende una mayor ductilidad a la falla.It is the aim of this document, evaluate the energy dissipation in flat slab systems elaborated in reinforced concrete with steel fibers subjected to punching efforts. This, not only by designing an experimental model that allows punching failure, but also by the elaboration and subsequent failure of 4 flat-slab systems, of which one of those will be elaborated in conventional concrete, in order to compare the energy dissipation capacity of a flat-slab system elaborated in reinforced concrete with steel fibers to a conventional concrete system. According to the above, it is expected to demonstrate not only the improvement of a steel fiber concrete subjected to punching efforts but also the increase in the energy dissipation of those flat-slab systems elaborated with steel fibers.Ingeniero (a) CivilPregrad

Impacto de la presencia de horizontes petrocálcicos en el proceso de salinización de parcelas forestadas en ambientes de llanura

La llanura Pampeana naturalmente estuvo cubierta con pastizales y estos han sido reemplazados. Este cambio en el uso del suelo ha modificado los flujos hídricos y de solutos de estos sistemas. La forestación de estos pastizales aumenta el consumo de agua y sumados a la toma selectiva de solutos y exclusión ha generado salinización de los suelos. Una de las condiciones del modelo conceptual vigente para este proceso, es el acceso de la forestación a fuentes de agua freáticas. Por otro lado, la presencia de horizontes petrocálcicos es común en la llanura Pampeana, así como en otras regiones del mundo, y estos horizontes son considerados una barrera física para las raíces y el flujo de agua. El impacto de la forestación de pastizales sobre suelos con presencia de horizontes petrocálcicos no ha sido suficientemente estudiado. Para ampliar la comprensión de estos casos se monitorearon variables hidrológicas de un conjunto parcelas de pastizal y forestación apareadas, con niveles de horizontes petrocálcicos. Se desarrolló un modelo numérico basado en procesos físicos/biológicos y condiciones de contorno atmosféricas, con el objetivo de cuantificar los flujos hídricos y el origen del agua transpirada por la forestación. Los resultados del modelo sugieren desconexión hidráulica entre la forestación y el freático debido a la presencia del horizonte petrocálcico, con solo un ~13% de agua adquirida a través del horizonte petrocálcico. Se predicen largos períodos de estrés hídrico durante los momentos de gran demanda atmosférica, y consumo de agua por parte de la forestación está restringido a las porciones por encima del horizonte petrocálcico. Las tazas de transpiración fueron de (~700 mm/año) similar, o aun mayor a lo reportado en la zona. El horizonte petrocálcico reduce el drenaje profundo y almacena agua, permitiendo la actividad forestal y evita el acceso de las raíces al freático impidiendo la salinización.EEA BalcarceFil: Mujica, C.R. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Milione, G.M. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bea, S.A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gyenge, Javier E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. Agencia de Extensión Rural Tandil; Argentin

Impacto en los flujos hídricos por la presencia de horizontes petrocálcicos en parcelas forestadas en ambientes de llanura

Alrededor del mundo existen numerosos paisajes con presencia de horizontes petrocálcicos, como en el caso de la llanura Pampeana en Sudamérica. En muchos casos, estos horizontes constituyen una barrera física al flujo de agua, e incluso un reservorio de agua para consumo de las plantas. La llanura Pampeana es uno de los paisajes económicamente más productivos de Argentina, y tal como en otras regiones que naturalmente estuvieron cubiertas con pastizales, estos han sido reemplazados por otros usos. En muchos casos, estos cambios en el uso del suelo han modificado los flujos hídricos y de solutos de estos sistemas, y el ejemplo más drástico es el de la forestación por su gran consumo de agua y la toma selectiva de solutos. Sin embargo, el impacto de esta práctica sobre suelos con presencia de horizontes petrocálcicos no ha sido suficientemente estudiado. Dentro de esta región se han monitoreado variables hidrológicas de un conjunto parcelas de pastizal y forestación apareadas, con niveles de horizontes petrocálcicos. Se desarrolló un modelo numérico basado en procesos físicos/biológicos y condiciones de contorno atmosféricas, con el objetivo de cuantificar los flujos hídricos y el agua disponible para el consumo de la forestación. Los resultados del modelo sugieren desconexión hidráulica entre la forestación y el freático debido a la presencia del horizonte petrocálcico, con solo un ~ 13% de agua adquirida a través del horizonte petrocálcico. Se predicen largos períodos de estrés hídrico durante los momentos de gran demanda atmosférica, y el consumo de agua por parte de la forestación está restringido a las porciones por encima del horizonte petrocálcico. Las tazas de transpiración fueron de (~700-723 mm año-1) similar, o aun mayor a lo reportado en la zona. El horizonte petrocálcico retiene agua y reduce el drenaje profundo.Around the world there are a lot of landscapes with presence of petrocalcic horizon, as well as in Pampas in South America. Ussualy these horizons constitute a barrier to the water flows, and even a reservoir of water for plant consumption. It is one of the most economically productive landscapes and, as in other regions that were naturally covered with pastures, these have been replaced by other usses. In many cases, these changes in land use have modified the water and solute flows and the most drastic example is afforestation due to its high water consumption and the selective untake of solutes. However, the effect of this practice on soils with the presence of a petrocalcic horizon has not been sufficiently studied. Within this region, hydrological variables of a paired grassland and afforestation plot with levels of petrocalcic horizons have been monitored, and a numerical model based on physical/biological processes and atmospheric contour conditions was developed, with the objective of quantifying water flows and the water available for the consumption of afforestation. The results of the model suggest hydraulic disconnection between afforestation and the water table due to the presence of the petrocalcic horizon, with only ~ 13% of total groundwater usage. Long periods of water stress are predicted during times of high atmospheric demand, and forest water consumption is restricted to that soil portions above the petrocalcic horizon. Transpiratory rates were similar (~ 700-723 mm year-1), or even higher than reported in the area. The petrocalcic horizon retains water and reduces deep drainage.EEA BalcarceFil: Mujica, Claudio Ramón. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Milione, Germán Marcelo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bea, Sergio Andrés. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gyenge, Javier. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. Agencia de Extensión Rural Tandil; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

CARACTERIZACIÓN FÍSICA Y QUÍMICA DE LA FIBRA NATURAL DE ESPARTO (JUNCUS RAMBOI SUBSP. COLOMBIANUS) COMO ALTERNATIVA DE REFUERZO EN MATERIALES COMPUESTOS

La presente investigación está orientada en el estudio de las propiedades mecánicas, térmicas y morfológicas de la fibra natural colombiana Juncus ramboi subsp. Colombianus o comúnmente llamada esparto, empleada en el departamento de Boyacá (Colombia), para la fabricación de artesanías. Por consiguiente, se determinó el comportamiento a tracción (ASTM D3822), la estabilidad térmica por termogravimetría (TGA) y la morfología con microscopia electrónica de barrido (SEM). Los resultados de las propiedades mecánicas arrojaron un esfuerzo máximo de 159 MPa. Las condiciones térmicas permitieron encontrar valores de humedad del 8% con una estabilidad a la degradación frente al calor del 210°C. Por otro lado, en la microestructura se observó una pared celular maciza con lumen grande y concentrado en la parte central de la fibra. Finalmente, los resultados muestran que la fibra de esparto es una alternativa viable para usarse como refuerzo en materiales compuestos que estén sometidos a cargas de tensión moderadas