Ingeniería Mecánica, Mecánica –Eléctrica y Mecatrónica
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Item Síntesis y análisis de la conductividad térmica de nanofluidos de plata considerando el efecto de la radiación solar(Universidad Católica de Santa María, 2024-06-13) Aguilar Mostajo, Luis AngelEl objetivo principal de este trabajo de tesis es sintetizar y analizar la conductividad térmica de nanofluidos considerando el efecto de la radiación solar. Además, se busca brindar una alternativa para la implementación de nanofluidos de plata en colectores solares, con el objetivo de mejorar su eficiencia y aprovechar al máximo la energía solar. Para ello, se sintetizaron nanopartículas de plata variando la cantidad de reactivos, como el pH, el nitrato de plata, el ácido cítrico y el ácido ascórbico. Estas nanopartículas se almacenaron y se utilizaron concentraciones de 25%, 50% y 75% combinadas con agua destilada para evaluar la conductividad térmica variando el porcentaje de radiación solar. La muestra GRUPO C-100%-75% obtuvo la mejor conductividad térmica entre todas las muestras evaluadas. Se sintetizó con un pH de 10.3 y 0.2 ml de nitrato de plata, lo que generó nanopartículas de plata al 75%. Posteriormente, se mezcló con agua destilada al 25%, obteniendo una conductividad térmica de 0.793713 W/m·K a una temperatura de 21.5°C.Item Estudio del efecto plasmónico de nanopartículas de plata en la absorción de energía solar(Universidad Católica de Santa María, 2024-06-11) Patiño Castro, Luis EmilioEn este trabajo de tesis se estudió el efecto plasmónico de nanopartículas de plata (AgNPs) en microcolectores solares. Para ello, se sintetizaron AgNPs variando los diferentes parámetros que forman parte de su obtención, y se caracterizaron mediante UV-visible, zetasizer y microscopia electrónica de transmisión (TEM). Posteriormente, se evaluó el diferencial de temperatura de las AgNPs en un microcolector solar bajo un sistema dinámico y estático respectivamente establecidos, variando la velocidad de flujo y la concentración de las AgNPs. Por medio de la espectroscopia UV-visible se identificó que la intensidad de absorbancia de las muestras aumenta a medida que aumenta el pH y alcanza su mayor valor cuando la concentración de plata es de 0.2 ml de AgNO3. La evaluación del zetasizer mostró que el pH y la concentración de las AgNPs pueden modificar su estructura y tamaño. En el caso del pH, a medida que aumenta, también aumenta el tamaño de las nanopartículas con una dispersión poblacional más uniforme. La muestra SP07, presentó un tamaño de 94,02 nm con un área poblacional del 100 %. Mediante TEM, se mostró que las AgNPs tienen una estructura esférica o cuasi esférica. El tamaño de las AgNPs aumenta a medida que aumenta el pH o la concentración de plata. La evaluación del diferencial de temperatura mostró que el diferencial es mayor a menor velocidad de flujo, es el caso de la muestra E2-025 bajo sistema dinámico que alcanzó un diferencial de temperatura de 1.316°C. Esto se debe a que las nanopartículas tienen mayor tiempo de interacción para absorber energía solar a menor velocidad de flujo. Además, entre el sistema estático y dinámico se mostró que el sistema dinámico es el óptimo en cuanto a obtener un mayor diferencial de temperatura. Esto se debe a que las nanopartículas tienen más libertad de movimiento en el sistema dinámico, lo que les permite absorber más energía solar. La evaluación del diferencial de temperatura variando la intensidad luminosa mostró que guardan una regresión no lineal por causa del efecto plasmónico, ya que si no se aplicara este efecto, el comportamiento entre las variables mencionadas sería netamente lineal. En general, los resultados de este trabajo de tesis muestran que las AgNPs son un material prometedor para la aplicación en colectores solares gracias a su propiedad plasmónica. Las AgNPs pueden mejorar la absorción de energía solar y, por lo tanto, la eficiencia de conversión fototérmica en los colectores solares.Item Elaboración e implementación de un plan de mantenimiento eléctrico preventivo en edificaciones según la Norma Técnica Peruana (NTP) de seguridad eléctrica(Universidad Católica de Santa María, 2024-04-18) Huayllani Huillcañahui, DavidLa situación actual en la mayoría de instalaciones eléctricas de edificaciones medianas y viviendas, cuentan con un mínimo de mantenimiento de las instalaciones eléctricas, esperando en muchos casos que exista una falla en el sistema para recién intervenir y hacer los cambios o mejoras respectiva, es por ello que se vio la necesidad de conocer y aplicar la Norma Técnica Peruana (NTP 370.310) de certificación, seguridad eléctrica y mantenimiento de instalaciones eléctricas interiores en edificaciones para mejorar esta situación. El presente trabajo de tesis para la Elaboración de un Plan de mantenimiento preventivo de instalaciones eléctricas según la Norma Técnica Peruana (NTP) de certificación, seguridad eléctrica y mantenimiento de instalaciones eléctricas interiores en edificaciones, desarrollo un tema muy importante en el uso de las instalaciones eléctricas, ya que como sabemos todos utilizamos las instalaciones eléctricas tanto en casa, trabajo, universidad, etc. Sin prestar atención en muchos casos a los mantenimientos de la parte eléctrica que se deben de realizar. Esta norma nos propone un procedimiento de evaluación de las instalaciones eléctricas por medio de un formato especial de tablas del anexo E, basado en el Código Nacional de Electricidad Utilización, el Reglamento Nacional de Edificaciones y las Normas Técnicas Peruanas vigentes. Este anexo está divido en la evaluación de tableros eléctricos, tomacorrientes, cableado, sistemas de puesta a tierra, luminarias, equipos eléctricos, etc. También se revisa la documentación desde el recibo de luz, plano de ubicación, planos eléctricos y diagramas unifilares. Lo cual fue presentado y analizado en los capítulos 3 y 4. En base a la evaluación realizada a la instalación eléctrica previa que se presentó en el capítulo 3, se determinaron las acciones a realizar y eso se plasmó en la propuesta del plan de mantenimiento preventivo, ya que se identificaron los problemas en dicha instalación. Luego se ejecutaron todas las mejoras, reparaciones y/o reemplazos a los diferentes componentes de la instalación eléctrica, para finalmente realizar las certificaciones que tienen una vigencia de un año, el certificado de puesta a tierra, certificado de resistencia de aislamiento de cada uno de los tableros eléctricos y de los conductores de los circuitos derivados, certificado de luces de emergencia y certificado de las instalaciones eléctricas. vi En nuestro caso estudio que es un local Comercio-Taller, después de la evaluación se encontraron defectos muy graves en la instalación eléctricas, por lo que se optó por un proyecto de reingeniería total de las instalaciones eléctricas, se contó con el apoyo de los propietarios que de inmediato realizaron la ejecución de dicho proyecto, en el capítulo 4 se presentan todas las nuevas instalaciones eléctricas de acuerdo a los planos eléctricos y diagramas unifilares. Con todo ello se logró mejorar el estado de las instalaciones eléctricas y se cumple todos los aspectos indicados en la Norma Técnica Peruana (NTP) de certificación, seguridad eléctrica y mantenimiento de instalaciones eléctricas interiores en edificaciones.Item Simulación de ciclos de refrigeración por adsorción continua con refrigerante Isobutano y carbón activado(Universidad Católica de Santa María, 2024-05-30) Tapia Yepez, Nelson NorvilEste trabajo de investigación buscó simular ciclos de refrigeración por adsorción básica continua, con recuperación de calor y masa haciendo uso del par de trabajo R600a – Carbón activado evaluando aspectos como su eficiencia energética y capacidad frigorífica específica a diferentes condiciones de trabajo. Se partió del diseño y fabricación de un equipo volumétrico de obtención de isotermas de adsorción, abarcando también la codificación y montaje de los sensores y dispositivos electrónicos usados. Posteriormente se detalló la forma de tratamiento de los datos de presión y temperatura para el cálculo de constantes necesarias para el modelo de isoterma de Dubinin-Astakhov. Por último, se realizó la codificación en el programa EES del cálculo de calores involucrados en los ciclos básico continuo, con recuperación de calor, con recuperación de masa y con recuperación de calor y masa a la vez. De las ecuaciones implementadas se realizan gráficas de COP y SCE versus temperatura de regeneración a diferentes temperaturas de evaporación y condensación para verificar cómo evolucionan. Se observó que un ciclo con recuperación de masa tuvo más eficiencia hasta los 88°𝐶 aproximadamente en comparación con uno con recuperación de calor, a partir de este punto los roles se invierten. En cuanto al coeficiente de desempeño (COP), para un ciclo básico con una temperatura de evaporación de −5°𝐶, condensación y adsorción de 25 °𝐶 y regeneración de 90°𝐶 fue de 0.16; respecto a este índice se concluye que solo con la implementación de la recuperación de calor y masa dicho ciclo logra valores que se asemejan a los de otros pares de trabajo. El valor del efecto de enfriamiento específico (SCE) para un ciclo básico con una temperatura de evaporación de 5°C, condensación y adsorción de 30 °C y regeneración de 90°C fue de 16.09 𝑘𝐽 𝑘𝑔𝑎𝑑𝑠𝑒 ; el SCE calculado resulta ser bastante bajo en comparación con los de otros pares de trabajo.Item Demostración y aplicación del proyecto Real Life Learning en el entrenamiento del personal de Red de Energía Del Perú S.A. enfocado a la mitigación de fallas esporádicas en subestaciones eléctricas de alta tensión(Universidad Católica de Santa María, 2024-05-08) Morales Paucar, Luis EnriqueLa transmisión de electricidad es el proceso a través del cual se conduce la energía eléctrica generada en las centrales hasta los centros de consumo, como pueden ser: grandes industrias, minas, comercios y hogares. En nuestro país la red de transmisión eléctrica esta interconectada y recibe el nombre de Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN), está compuesto no solo por líneas de transmisión sino también por subestaciones eléctricas de alta tensión. Este conjunto de instalaciones no es exento de fallas esporádicas, siendo eventos de muy poca frecuencia, inesperados y que en ciertas ocasiones el impacto que generan en la organización es de muy alto valor. En el primer capítulo se presenta el planteamiento del problema, los antecedentes, objetivos, y la delimitación de la investigación que justificaron el proyecto Real Life Learning desarrollado Red de Energía del Perú S.A. Una metodología de enseñanza innovadora y vanguardista que buscando la excelencia operacional se apalanca en la realidad virtual para generar situaciones lo más cercanas al experimentar una falla esporádica en una subestación de alta tensión. A su vez se presentan la importancia y financiamiento del proyecto. En el segundo capítulo, es presentado el marco teórico; que abarca temas como la gestión de activos y sus principales herramientas, pasando por los conceptos claves de la transmisión de electricidad y los principales sistemas, configuraciones y los distintos equipos situados en subestaciones eléctricas de alta tensión. En el tercer capítulo se muestra los cuatro casos de uso desarrollados a través de la metodología de Eliminación Causa de Riesgo que sirvieron como planteamiento para la realización de los cuatro escenarios que forman parte de Real Life Learning a la fecha, a su vez es presentada la importancia de cada uno de estos escenarios para el negocio de Red de Energía del Perú S.A. resaltando también las campañas de despliegue del proyecto. En el cuarto capitulo son presentados los resultados de la capacitación y entrenamiento a operadores de subestaciones de alta tensión con Real Life Learning, enfocada desde una perspectiva económica y de retroalimentación de los colaboradores.Item Diseño e implementación de un módulo de una banda transportadora omnidireccional para la clasificación de paquetería por RFID(Universidad Católica de Santa María, 2024-04-25) García Gutiérrez, Fabrizio Renato; Tejada Benavides, Paulo AntonioEl propósito primordial de esta investigación fue concebir e instaurar un módulo de banda transportadora omnidireccional destinado a la clasificación de paquetería mediante la tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID). Para alcanzar este cometido, se ejecutaron diversas fases de desarrollo y evaluación. Inicialmente, se diseñó el sistema de transporte y clasificación omnidireccional utilizando el software Autodesk Inventor. Se elaboraron planos conforme a las pautas establecidas por la Norma Técnica Peruana de Dibujo Técnico (NTP 833.002:1981, NTP 833.004:1979, NTP 833.006:1980, NTP 833.007:1981, entre otras), asegurando así una documentación técnica adecuada del proyecto. Seguidamente, se procedió al ensamblaje del módulo de transporte omnidireccional, dividiendo esta fase en dos etapas: ensamblaje mecánico y ensamblaje electrónico. Se seleccionaron y montaron los dispositivos necesarios para la implementación de la clasificación mediante RFID, garantizando un ensamblaje preciso y funcional. En lo que respecta al desarrollo del algoritmo para la clasificación de los paquetes basado en la identificación de trayectorias mediante RFID, se logró implementar un algoritmo eficiente capaz de clasificar las cajas seleccionadas por el sensor RFID, siguiendo una trayectoria predefinida. Finalmente, se evaluó la eficiencia de funcionamiento del módulo de banda transportadora omnidireccional mediante la comparación de las trayectorias generadas para la clasificación por RFID. Los resultados demostraron que la trayectoria T1 fue la más eficiente, con un porcentaje de error menor en comparación con las trayectorias T2, T3 y T4. En conclusión, este estudio logró satisfactoriamente diseñar e implementar un sistema de transporte y clasificación omnidireccional para paquetería, cumpliendo con los objetivos establecidos y proporcionando una solución eficiente para la gestión de paquetes mediante RFID.Item Propuesta de una estación de cargar eléctrica o electrolinera para vehículos eléctricos personales y redes eléctricas de baja tensión y solares(Universidad Católica de Santa María, 2024-01-12) Huayta Chalco, Fernando DiegoEl presente trabajo de investigación tiene como objetivo realizar una propuesta de diseño de una estación de carga para vehículos eléctricos livianos como scooters y bicicletas eléctricas, y que pueda ser colocado afuera de domicilios. Además, se considera dentro de la propuesta la utilización de una matriz mixta energética que usa paneles solares y la red doméstica de baja tensión. El fin de proponer este diseño es poder explorar la idea de cubrir una demanda creciente de puntos de carga ante un aumento de la adquisición de vehículos eléctricos unipersonales pequeños en ciudades importantes del Perú como es el caso de Arequipa. La propuesta abarca el modelado en 3D de la solución y el dimensionamiento de la parte eléctrica de conversión y operación, además de la adopción de una solución de matriz energética solar. Finalmente, se implementa una maqueta de la solución descrita como prototipo de baja resolución que pueda ser validado por potenciales usuarios.Item Diseño del sistema de gestión de mantenimiento, para la confiabilidad operativa de la subestación eléctrica de 20 MVA- repartición, Arequipa 2023(Universidad Católica de Santa María, 2024-03-07) Aguirre Quispe, Cristhian JoséEl actual desarrollo del país y el crecimiento del mismo, exige el incremento de la demanda de energía eléctrica, insumo necesario con el cual se permite poner en actividad los procesos productivos, dando el valor agregado necesarios en los productos, como también en el desarrollo de mejores condiciones de vida. Desde un punto de vista industrial y por ende de mejoras competitivas y comparativas, las empresas manufactureras en general, para poder obtener un mejor valor en sus productos, se ven obligadas a mejorar la eficiencia de sus procesos y a exigir niveles de confiabilidad de sus suministros tanto energéticos, como de sus equipos y maquinarias que intervienen en sus procesos; es por esto también, de la importancia de un suministro constante de energía, considerando los niveles de calidad exigidos bajo normas y a través de la aplicación de un sistema de gestión de mantenimiento de los sistemas eléctricos, con los que permiten el suministro, y en específico de la confiabilidad y operatividad de los sistemas de transformación de las condiciones eléctricas, siendo para estas los equipos constituyentes en las subestaciones de transformación eléctrica, las mismas que requieren de esta gestión de mantenimiento, para garantizar dicho suministro que a la vez permiten conservar el buen funcionamiento y estabilidad de dicho insumo o suministro en el ámbito industrial, residencial domésticos y empresarial. Dicho esto, me permito tomar en consideración, de que la gestión de mantenimiento, es aquel conjunto de acciones, consideraciones, técnicas e ingeniería que debe ser tomada con el objetivo de gestionar, aplicar y evaluar para preservar confiablemente las condiciones operativas de un equipo o maquinaria, a fin de impedir, evitar un desenlace de falla con la consecuente parada operacional, daño o error en sus operaciones, logrando que el equipo o vi maquinaria opere a las condiciones iguales o superiores, desde el tipo de mejora para las que fue diseñado, fabricado y puesto en operación. Las tareas de mantenimiento a ser ejecutadas, en un principio se limitaban al aspecto reactivo, correctivo, las cuales eran dirigidas a corregir fallas y cambiar piezas dañadas de los equipos importantes, resultados de los mismos daban pérdidas en tiempo, desesperación y altos costos de mantenimiento, no solo por las pérdidas en la producción, sino también por penalidades debidas a las fallas que ocasionaban desperfectos en los equipos y en la misma producción de los clientes que contrataban dichos suministros, los que eran afectados por las paradas intempestivas. Estas actividades de reparaciones, ordenadas muchas veces por jefes inexpertos o con las condiciones carentes en las gestiones de mantenimiento, las realizaban los mismos operadores o trabajadores, los que no contaban con un conocimiento especializado en las mismas y solo se basaban en su experiencia, más aún sin hacer ningún tipo de gestión del mantenimiento, con el cual deben coordinar tanto con los usuarios, como con los proveedores para dicho servicio. Es en este sentido, y tomando en referencia lo indicado, es que presento este trabajo de tesis profesional, en la cual propongo el diseño de un sistema de gestión de mantenimiento para la confiabilidad operativa de una subestación eléctrica, tomando como objeto de estudio la subestación de 20 MVA de potencia, 138 kV, de Central Solar Repartición, ubicada en la ciudad de Arequipa, evidenciando en el alcance, los objetivos con los cuales permita la confiabilidad operativa de la misma.Item Implementación de Ingeniería de Confiabilidad para Optimizar los Planes de Gestión de Mantenimiento en los Equipos Pesados de una Empresa de Movimiento de Tierra.(Universidad Católica de Santa María, 2024-04-04) Llamocca Huamani, GenrryEste estudio se centró en la aplicación de la ingeniería de confiabilidad para optimizar los planes de gestión de mantenimiento en el cambio de componentes a una flota de equipo pesado, utilizados en la industria de movimiento de tierra. Los objetivos principales comprendieron el análisis y evaluación del sistema de gestión de mantenimiento de la empresa, la creación de un cuadro de mando integral que abarque indicadores clave de desempeño, la implementación de herramientas de ingeniería de confiabilidad y mantenimiento para priorizar equipos, sistemas, y componentes, y la determinación de las frecuencias óptimas de reemplazo de componentes mediante el uso del modelo matemático desarrollado por el Ph.D. Andrew K.S. Jardine Profesor e investigador Principal en el Centre for Maintenance Optimization and Reliability Engineering de la Universidad de Toronto. La metodología que se empleó se basa en los datos históricos de fallas, utilizando un diseño de investigación no experimental y transversal con los registros de las bitácoras de mantenimiento como fuente de datos. Los resultados de esta investigación dieron como ahorro un promedio del 38% en los costos, en comparación si solo se analizara el tiempo medio entre las fallas, como política única de mantenimiento, y una confiabilidad promedio del 89%, así como también la identificación de equipos críticos, dando como resultado el cargador frontal Komatsu CF-K003 y el camión volquete Volvo CV-V005. En resumen, este estudio demuestra que la ingeniería de confiabilidad es una herramienta valiosa para mejorar la eficiencia y confiabilidad en la gestión de mantenimiento de equipos pesados para la industria del movimiento de tierra, lo que conlleva a un ahorro significativo y una mayor disponibilidad de los activos.Item Diseño de una Máquina Vibrocompactadora Semiautomática para la fabricación de Adoquines de Concreto para zona urbana en Arequipa- Perú(Universidad Católica de Santa María, 2024-03-22) Enríquez Cornejo, GianfrancoLa presente tesis tiene como objetivo principal diseñar una Máquina Vibrocompactadora Semiautomática, capaz de producir 500 adoquines de hormigón por hora. Para ello se determinó abarcar diferentes aspectos del diseño y desarrollo de la máquina. En primer lugar, se buscó definir los requerimientos de diseño considerando los diversos mecanismos y sistemas involucrados en la fabricación de adoquines, lo que implicó identificar las especificaciones técnicas necesarias a fin de lograr la calidad y eficiencia deseadas en el proceso de producción. Además, se realizaron los cálculos de los diferentes sistemas (alimentación, vibración, compactación, desmoldeo y descarga), así como de la estructura que soportará estos sistemas empleando softwares de diseño y simulación, tales como Inventor y SolidWorks. Seguidamente, se seleccionó el grupo motriz, componentes y accesorios, basándose en los resultados obtenidos del cálculo de los diferentes sistemas, asegurando un rendimiento óptimo y una larga vida útil de la máquina. Por último, se realizó una evaluación económica, considerando los costos de materiales, mano de obra, equipos y otros gastos asociados. El objetivo fue garantizar la viabilidad financiera del proyecto y la rentabilidad a largo plazo, permitiendo una toma de decisiones fundamentada y una adecuada planificación económicaItem Implementación del Mantenimiento Basado en el Riesgo a las Grúas Telescópicas en la Construcción de la Planta Concentradora Quellaveco- Moquegua(Universidad Católica de Santa María, 2024-03-04) Quevedo Abarca, Fabricio OrlandoLa construcción de la Planta concentrator del Proyecto Minero Qualco Moquegua - Perú, es la inversión minera más grande del Perú. Actualmente se encuentra en construcción, ubicada en la región de Moquegua, con el objetivo de comenzar la fase de producción en 2022. Son diferentes fases de construcción de este enorme trabajo realizado por el bien de la seguridad y el respeto por la comunidad, el cobre y el medio ambiente. En todo su entorno de construcción de este tipo de proyectos, donde el uso de equipos para realizar izaje juega un papel esencial para desarrollar actividades en diferentes frentes de trabajos, para la construcción, montaje y movilización de estructuras ensambladas, primando el uso óptimo de estos equipos. Por lo tanto, están considerados como activos importantes detrás de la línea de la construcción de la planta minera. Debido a las altas demanda de disponibilidad mecánica versus la paralización de equipos por fallas, inspecciones o reparaciones, la falta de programación de mantenimiento vista en diferentes ángulos, ocasiona problemas en los tiempos y por lo tanto atrasos en el avance del proyecto, montaje o movilización de estructuras, es por ello que se determinó que la implementación de los mantenimientos basado en riesgo mejorará significativamente para esta problemática. La metodología de mantenimiento basada en riesgos proporciona una herramienta para la planificación y decisión de mantenimiento haciendo reducir la probabilidad de falla del equipo y las consecuencias de la falla. En esta investigación, las gruas telescopicas en el ambito de la construccion muestra una baja confiabilidad menor an 80%, debido a la elevada disponibilidad que tiene en todas las areas de construccion, donde se desea implementar un mantenimiento basado en riesgos , para brindar una nueva trayectoria a las flota de los equipos por CUMBRA.Item Carburación superficial por temple doble del acero 8620 para la obtención de piezas con alta tenacidad en el núcleo(Universidad Católica de Santa María, 2023-12-07) Pérez Aco, Carlos AndrésLa siguiente Tesis tiene como finalidad realizar un estudio y experimentación sobre la carburación con temple doble para lograr una mejora en cuanto a la resistencia y durabilidad del acero DIN 20 CrNiMo controlando tiempos de calentamiento y enfriamiento. Lo que lleva a alcanzar piezas con una alta tenacidad en el núcleo y una mayor dureza superficial, se va a realizar un análisis de las variables del proceso sobre las propiedades mecánicas y parámetros de operación que se llevan mediante la relación matemática establecida por la ley de Fick. Actualmente la industria metalmecánica tiene la necesidad de fabricar componentes, piezas y otros con mejores propiedades, para tener una durabilidad y resistencia mayor a lo convencional y tener un salto de calidad que marque la diferencia. Para realizar el trabajo, se tiene múltiples probetas de acero DIN 20 CrNiMo las cuales son sometidas al tratamiento de carburación doble, se han realizado pruebas de dureza, ensayo de tracción, ensayo de impacto entre otros. Antes y después del tratamiento para comparar valores y demostrar la mejora de las características que se puede obtener al realizar el ensayo, finalmente se da las conclusiones y recomendaciones de la presente tesisItem Diseño de sistema de alimentación de 60T/H de capacidad para la segunda planta de procesamiento de mineral en Añashuayco Arequipa(Universidad Católica de Santa María, 2024-01-10) Aedo Llosa, Miguel EduardoEl objetivo general fue diseñar el sistema de alimentación de 60t/h de capacidad para la segunda planta de procesamiento de mineral en Añashuayco Arequipa. Se utilizaron la metodología del diseño según VDI 2221, metodología CEMA, normas técnicas peruanas y softwares CAD y CAE de análisis numérico computacional que involucra el análisis de elementos finitos (FEA) y método de elementos discretos (DEM). La conclusión principal fue el diseñó del alimentador de faja con todos sus componentes más la tolva de alimentación y las estructuras soportes. Logrando eliminar la alimentación manual e intermitente de mineral y solucionando problemas ergonómicos y repetitivos causados por el transporte y alimentación de mineral en los trabajadores de la empresaItem Diseño e implementación de un prototipo de turbina eólica horizontal a escala para aplicación en baja demanda eléctrica(Universidad Católica de Santa María, 2024-01-09) Huaco Zanabria, Manuel EduardoEl presente trabajo de investigación tiene como objetivo demostrar que se puede proponer el diseño de una turbina eólica que suministre energía eléctrica para aplicaciones de baja demanda como hogares, pequeños talleres o negocios; como una alternativa al creciente uso de energías renovables como la energía solar. Este trabajo permitirá generar una base teórica y práctica para futuras aplicaciones reales en el ámbito nacional, sobre todo en zonas donde el acceso a corriente eléctrica por parte de las empresas de energía eléctrica no logra cubrir la demanda. El prototipo a escala fabricado como forma de comprobación del diseño propuesto contiene las partes necesarias para poder realizar pruebas de funcionalidad en un entorno real o controlado. Para ello, se realizan simulaciones de funcionamiento básico tentativo para probar la respuesta de dos modelos de álabes que luego se implementan y se prueban en un entorno controlado con el fin de escoger aquel que presente una mejor respuesta a las variables de ingreso como el de la velocidad del viento y su dirección. El método de fabricación del prototipo es la fabricación digital (Impresión 3D, corte láser, etc) y las técnicas de fabricación tradicional. Finalmente, la puesta de diseño a partir de las pruebas realizadas a la turbina a escala se escalará para cumplir los requerimientos energéticos a baja demanda eléctrica, para lo cual se tomará como referencia el consumo de una familia o un pequeño de taller de producción tradicional.Item Diseño y construcción de un prototipo robótico teleoperado four wheel drive para la detección de gases para minería subterránea en La Joya Arequipa 2023(Universidad Católica de Santa María, 2023-12-04) Coaguila Herrera, Henry JoanEl propósito principal del presente trabajo es diseñar y construir un prototipo robótico 4WD, pensado en la gran importancia que tiene la seguridad en los trabajadores de la minería ubicada en La Joya. Con el objetivo de realizar la detección de gases en ambientes a tajo cerrado de gran peligrosidad para los trabajadores y cuyo terreno presenta varias irregularidades como piedras y desniveles. Se diseñará el robot utilizando la metodología de Diseño de la Norma VDI2221 y la realización de pruebas. El robot está compuesto por un circuito de control capaz de procesar y transmitir de manera remota hasta seis (06) datos de gases tóxicos que se pueden presentar en los espacios confinados. Se contará con un cámara wifi en tiempo real, donde el operador manipula y visualiza su recorrido, pudiendo actuar en caso se presenten obstáculos por el camino. Cada detección de gas será monitoreado y visualizado en la computadora mediante su interfaz para ser examinado y determinar el nivel de riesgo en el ambiente. Al inicio de la investigación hacemos el planteamiento del problema, las justificaciones y/o los objetivos necesarios para esta investigación. Revisamos los antecedentes a la robótica móvil y los diferentes sistemas utilizados en la exploración de ambientes mineros, haciendo particular énfasis en los robots móviles con ruedas necesarios para lograr el objetivo de este estudio. Una vez conocida la información necesaria se procede a desarrollar el diseño conceptual, construcción y ensamblaje del robot, de la placa de control, pruebas de materiales, el acondicionamiento de los sensores y el hardware del microcontrolador. La creación del control del robot mediante comunicación serial. IV Por último, se realizó las pruebas de control al robot y comprobación de los datos obtenidos.Item Diseño de una planta de tratamiento de condensados secundarios para la alimentación a las calderas en el proceso productivo de fabricación de harina de pescado(Universidad Católica de Santa María, 2023-12-20) Garibaldi Bravo, Rolf Augusto.El avance de la Industria en el mundo, además de generar un crecimiento económico en los países, también generó la emisión de efluentes vertidos a la atmósfera, suelo, rio, laguna, mar. Esto originó la innovación de nueva tecnología para su tratamiento de los efluentes en la Industria. La Industria Pesquera en el Perú, durante la fabricación de harina de pescado en las diferentes operaciones unitarias genera efluentes. Actualmente son tratados con la implementación de nueva tecnología. Sin embargo, se observó que los condensados secundarios (efluente) producidos en la Planta evaporadora, son vertidos directamente al mar, sin previo tratamiento. Es por ello por lo que la presente investigación desarrolla una propuesta para el diseño de una planta de tratamiento de condensados secundarios, para la alimentación a las calderas en el proceso productivo de fabricación de harina de pescado, de tal manera que se va a contribuir con la preservación del ecosistema y al mismo tiempo hacer más rentable y competitiva a la Empresa Pesquera. Se tomó en cuenta la situación actual de las Plantas Pesqueras instaladas en la Región Arequipa. Así mismo, se consideró para su desarrollo la parte metodológica que describe el problema, y nombra los objetivos de la investigación, de tal manera que se plantea una solución teniendo como base el marco teórico. Se realizaron las conclusiones y recomendaciones para la propuesta de la Implementación de la Planta de Tratamiento de condensados secundarios en cada Planta Pesquera de la región Arequipa.Item Obtención y caracterización de membranas a partir de nanofibras de PLA por electrohilado(Universidad Católica de Santa María, 2023-12-29) Llerena Ponce, David Dustyn; Zamora Ito, Roy EdsonEl electrohilado es una técnica que permite la obtención de fibras a escalas métricas muy pequeñas que oscilan en rangos de los nanómetros hasta los micrómetros, cuyo resultado final es una membrana conformada por estas fibras. Estas características estructurales permiten abordar mayores estudios, por ejemplo, en ámbitos de la ingeniería tisular, la generación de filtros de agua a escala nanométrica o la fabricación de sensores de alta sensibilidad para detectar sustancias químicas o gases, entre otros. La presente investigación detalla el proceso para la obtención de membranas mediante el electrohilado usando una solución polimérica a base de PLA, y su posterior caracterización mediante la microscopía electrónica de barrido (SEM), técnica que sirve para identificar la morfología y el diámetro de las fibras que conforman la estructura interna de la membrana. Finalmente, se obtuvo resultados con una morfología de fibras en forma de mallas, un entrelazamiento de las fibras siguiendo un patrón de trenzado helicoidal y diámetro de fibras con un valor mínimo de 985,9 nanómetros y un máximo de 8153 nanómetros. También se identifica la variación del diámetro de las fibras en función del voltaje, el caudal de inyección y la concentración de soluto en la solución, dichos parámetros influyen en las características de las membranas obtenidas.Item Diseño de una máquina de electro-hilado de colector de rodillo de 30kVA(Universidad Católica de Santa María, 2023-12-19) Macport-Macedo Acurio, Manuel- Armando; Sánchez Cabanillas, Julio MisaelPara el diseño de una máquina de electro-hilado (Electrospinning) de colector de rodillo de 30 KVA, que será de uso experimental en un laboratorio de pruebas; seguimos el siguiente proceso, primero realizar un bosquejo de lo que sería la máquina, luego el diseño del sistema de giro, el sistema de soporte, la estructura, la selección de todos los componentes luego se evaluo el funcionamiento en conjunto de partes diseñadas y seleccionadas, demostrando que los componentes seleccionados son los adecuados, según nuestro esquema y según los parámetros requeridos por el diseño. Una vez completado este proceso, llegamos a obtener el diseño deseado, teniendo los detalles precisos con los cuales demostramos que la máquina de Electrohilado funcionara correctamente y de manera óptima. Los usos que tendrá la máquina serán aplicables para muchos campos como por ejemplo la medicina y la ingeniería. Ya que las nanofibras que produce la máquina tienen mucho potencial para los campos mencionados.Item Diseño de un aditamento mezclador de alimentos balanceados para ganado vacuno con una capacidad de 1 M3 para un mini cargador(Universidad Católica de Santa María, 2023-12-15) Chávez Zúñiga, Bryan PaulEl presente proyecto que se realizó es de tipo tecnológico y nivel aplicado, debido que tiene como objetivo aplicar el conocimiento científico para emprender acciones que permitan el uso de un aditamento que facilite la mezcla del concentrado de maíz, soya y el forraje conservado, en la actualidad presenta deficiencias en el mezclado manual de la alimentación animal en un establo de producción de leche, ubicado en la región de Arequipa, para lo cual surge la necesidad de buscar nuevas tecnologías para obtener una mezcla totalmente racionalizada (TMR) de las diferentes dietas asignadas a cada hato lechero, debido a ello se plantea diseñar un aditamento de 1 m3 que permita mezclar forrajes conservados y concentrados, accionado por un mini cargador, logrando homogenizar la mezcla, reducir el tiempo de mezcla y el número de trabajadores necesarios. El diseño del proyecto consiste en un aditamento con espesor de plancha de 8 mm, para lo cual fueron simuladas las cargas a la cual va estar sometido el aditamento en el momento del auto cargado del forraje conservado, la mezcla totalmente racionalizada se realizará con un eje horizontal de 9 paletas inclinadas a 45 grados entre sí, adicional a ello tendrá un eje de tornillo sinfín para el reparto lineal de la mezcla en los comederos, ambos ejes serán accionados por unos mecanismos de piñón y cadena que estarán sincronizados al piñón de un motor hidráulico. La selección de componentes fue realizada en base a los procedimientos recomendados por los fabricantes y por último se realizó el presupuesto del presente proyecto.Item Optimización del procedimiento de mantenimiento para mejorar la disponibilidad de Zarandas Haver-Boecker 12FT x 24FT en una minera ubicada en el Centro Sur del Perú(Universidad Católica de Santa María, 2023-10-27) Callo Zegarra, Juan WashingtonEl mantenimiento de equipos en minería es una de las tareas con mayor repercusión en el proceso de trabajo de minerales, esto debido a que contribuye directamente a la seguridad de los trabajadores, la eficiencia operativa y la rentabilidad económica del negocio minero. El mantenimiento de las zarandas son equipos esenciales en el proceso de separación y clasificación de los materiales que se extraen de las minas. Si las zarandas no reciben un mantenimiento adecuado, pueden presentar problemas que afecten su eficiencia y rendimiento, lo que puede ocasionar un impacto negativo en la productividad de la unidad minera. La presente investigación se realizó la optimización del procedimiento de mantenimiento para mejorar la disponibilidad de zarandas HAVER-BOECKER 12FT X 24FT en una unidad minera ubicada en el centro-sur del Perú, para la cual, se emplearon las herramientas del ACR en la búsqueda de los modos de falla de las zarandas para poder obtener un nuevo PETS el cual permitió la mejora de mantenimiento Overhaul y mantenimiento preventivo de zarandas de la unidad minera de referencia dando nuevas disponibilidades. Esta investigación se llevó a cabo en el periodo del año 2022. Su objetivo general fue optimizar el procedimiento de mantenimiento con el fin de mejorar la disponibilidad de las zarandas en una unidad minera ubicada al centro-sur del Perú. En conclusión, se logró alcanzar una notable mejora en la disponibilidad de los equipos, partiendo de un nivel inicial del 89% y llegando a un nivel final del 93%. Esto fue posible gracias a la implementación de un nuevo Procedimiento de Ejecución Técnica Especializada (PETS) para el mantenimiento y revisión completa de las zarandas. Esta medida ha permitido establecer como resultado, un procedimiento adecuado y efectivo para las intervenciones futuras en estos equipos. Por último, en perspectiva se propone que este mismo enfoque sea aplicado para otros equipos de la unidad minera.