Tesis de Mecánica

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Análisis de desgaste en la tubería forzada mediante la medición de espesores en la Central Hidroeléctrica Aricota 2 - Empresa Egesur S.A. en el año 2018
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2023) Maquera Maquera, Guido; Gamarra Gómez, Francisco
La necesidad de llevar el control de desgaste en la Central Hidroeléctrica ha hecho que la empresa vea la necesidad de realizar inspecciones periódicas, mediante el análisis por ultrasonido en materia industrial, basado en normativas vigentes. Se trata de un método viable y estratégicamente trabajable a comparación de otros equipos de medición mecánica como lo es el micrómetro y el vernier, solo requiere de una parte o vista de la pieza a medir. Es básicamente eso, que hace que sea una técnica muy utilizada en medición de espesores. Los primeros equipos de ultrasónicos se usaron en los años 65 años, pero básicamente para trabajos puntuales y difíciles de procesar. Pero se en los años 70 fue mejorando en lo que comprende su procesador y su variedad de aplicaciones, haciendo que la misma sean más aplicables en la industria. Sin embargo, el avance de la tecnología ha hecho que haya mejoras en equipos e instrumentos que son más manejables y accesibles al operador. En la presente tesis se emplearon técnicas de inspección visual, calibración de espesores mediante ultrasonido según los estándares internacionales. Durante la inspección de la tubería Forzada de la Central Hidroeléctrica de Aricota 2, se evaluó el estado de conservación del activo metálico, conformado por el ducto de conducción.
Diseño de un plan de mantenimiento preventivo de una flota de camiones volvo para la Empresa Contratista Confipetrol Andina S.A. en la Unidad Minera Cuajone
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2022) Fernandez Claros, Jimmy Fredy; Cárdenas García, Daniel
El objetivo principal de este trabajo es diseñar un Plan de Mantenimiento preventivo de una flota de camiones Volvo en la empresa Confipetrol Andina S.A. Para lograr este objetivo, se diagnosticó el estado actual de los sistemas de los camiones Volvo y se verificó la situación y su acción durante los trabajos de los equipos. Luego, se aplicaron técnicas de análisis, para determinar los sistemas y subsistemas más críticos de los camiones Volvo. A continuación, los conceptos de mantenimiento centrados en la confiabilidad (MCC) para un diseño de plan de mantenimiento preventivo para los subsistemas más críticos. Finalmente, se analizan los datos estudiados y se plantean recomendaciones y sugerencias para dar mejora la disponibilidad y a los subsistemas de los equipos. El análisis de mantenimiento centrado en la confiabilidad de los subsistemas analizados más críticos de camiones Volvo se convirtió las actividades no planificadas del trabajo de mantenimiento en actividades planificadas integrales.
Diseño e instalación de un sistema de bombeo fotovoltaico para un pozo de agua subterránea en el Distrito de Sama – Tacna
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2022) Choque Ramos, Junior Mario; Telles Ríos, Reynaldo Clemente
Este trabajo de investigación tiene como objetivo diseñar e instalar un sistema de bombeo fotovoltaico para un pozo de agua subterránea, ubicado en la asociación de irrigación Nuevas Tierras del Sur del Proyecto Agua Dulce, perteneciente al distrito de Sama – Tacna. El trabajo permitirá que los integrantes de dicha asociación concreten un proyecto de muchos años; además, servirá de muestra para asociaciones vecinas con una nueva alternativa en el tema de implementación de pozos subterráneos con profundidad de más de 100 metros. Para alcanzar el propósito, se elaboró una metodología de diseño para el uso en sistemas de bombeo fotovoltaico, efectuando cálculos en la parte hidráulica a partir de dos datos proporcionados por los dueños del pozo, caudal demandado y profundidad del pozo; en la parte fotovoltaica con datos adquiridos previamente como la potencia de la bomba calculada y la radiación solar media diaria del lugar.
Implementación de un plan de mantenimiento RCM para mejorar la disponibilidad de vehículos de acarreo en la Minera Veta Dorada SAC, 2021
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2022) Choque Illacutipa, Denis; Telles Ríos, Reynaldo Clemente
El objetivo del presente trabajo de investigación es evaluar cómo la implementación de un Plan de Mantenimiento RCM podría mejorar la disponibilidad de los vehículos de acarreo de la Minera Veta Dorada. Se efectuó una investigación tipo tecnológico y nivel aplicada, con un enfoque mixto y diseño descriptivo longitudinal. La muestra encierra toda la población, es decir, los 10 vehículos de acarreo con los que cuenta la minera. Se empleó la técnica del análisis documental y entrevista. Los resultados del estudio fueron los siguientes: La disponibilidad de los vehículos de acarreo de la Minera Veta Dorada tenía un comportamiento descendente, registrando en el año 2020 un nivel de 80,39%. El análisis RCM encontró 113 modos de falla, de los cuales 64 se denominan críticas. Implementando el Plan de Mantenimiento RCM, los vehículos alcanzaron una disponibilidad de 96,22% y un ahorro de S/ 71 322,78 en costos de mantenimiento.
Diseño de un deshidratador solar de trucha mediante tubos de vacío con control de temperatura en la Región de Tacna, en el año 2021
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2022) Ccana Mamani, Rely Andy; Gamarra Gómez, Francisco
La tesis presentada como “Diseño de un deshidratador solar de trucha mediante tubos de vacío con control de temperatura en la región de Tacna, en el año 2021” con el objetivo de deshidratar trucha en la región de Tacna haciendo uso de la energía renovable que provee el sol generando un mecanismo para que la trucha pueda ser deshidratada adecuadamente. Para los cálculos con respecto a la captación del calor solar y su transferencia se basó en el libro de Incropera, donde detalla el uso de una fuente de calor de placas paralelas la cual en la presente tesis se llega aproximadamente a 76 °C. Para la parte del mecanismo se ha desarrollado y se ha desarrollado desde la perspectiva de seleccionar los rodamiento, ejes y transmisión de potencia, también existe una parte de control electrónico que también es de importancia. Se ha diseñado un arreglo de 20 aletas el cual tiene una eficiencia del 97,74% siendo esta adecuada para esta tesis.
Diseño de un sistema de aire comprimido para el Laboratorio de Máquinas y Herramientas de la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann en el año 2019
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2021) Mamani Quispe, Yhon René; Telles Ríos, Reynaldo Clemente
Se presenta el proyecto de diseñó de un sistema de aire comprimido para el Laboratorio de Máquinas y Herramientas de la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, se realiza con la finalidad de que en el laboratorio se trabaje con un óptimo funcionamiento de aire comprimido, que abastezca todos los trabajos que se realicen en el lugar y para futuras ampliaciones, el cual fue determinado en base a estudios descriptivos y cálculos, con un caudal de suministro, presión y calidad de aire, para un funcionamiento óptimo.
Diseño de una máquina selladora de polietileno para la empresa de colchones IDEAL EIRL en la ciudad de Tacna en el año 2022
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2023) Coaquira Yujra, Juan Manuel; García Mamani, Wilson
La presente tesis consistió en diseñar una máquina selladora de polietileno para la empresa de colchones Ideal E.I.R.L; situado en la ciudad de Tacna, Perú. En dicha empresa se identificó oportunidades de desarrollo y la necesidad de una máquina selladora de polietileno. El objetivo de este trabajo fue diseñar una máquina selladora que satisfaga los requerimientos de la empresa con una mínima inversión; La Metodología utilizada fue la de Devdas Shetty. Primero se identificó los requerimientos de la empresa, luego se hizo los cálculos de los elementos que componen la máquina, posteriormente fueron diseñados y simulados en el programa SolidWorks, siguientemente se procedió a construir la máquina y finalmente se usaron sesenta muestras que se dividieron en tres grupos de 20 muestras; se usaron tres espesores de polietileno (150𝜇𝑚, 175𝜇𝑚 y 200𝜇𝑚) el tiempo de sellado que se utilizó fue de 1 a 20 segundos. En el Resultado se concluyó que la selladora cumplió con las expectativas de la empresa reduciendo en un 75 % el tiempo de sellado con respecto al tiempo que se demoraban con el sellado artesanal que antes se hacía en la empresa.
Instalación de un sistema de aire acondicionado a un camión minero Komatsu modelo 830e, a fin de mejorar el confort de la cabina
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2021) Loayza Ticona, Brian Morce; Pari Pinto, Avelino Godofredo
Se estudió la cabina de un volquete Komatsu modelo 830E, del cual se tomaron datos importantes, como son: el volumen total de la cabina, tipo de material de la cabina, medidas de vidrios, número de personas que la ocupan, luminosidad, entre otras; para la posterior instalación de un sistema de aire acondicionado. Con los datos obtenidos se pudo realizar el cálculo respectivo como son algunos de ellos, transferencia de calor y costes de equipos, así como su instalación. Seleccionando un sistema adecuado para la cabina de este camión de acarreo. Finalmente probando este sistema se obtuvieron resultados positivos ya que se logró mejorar el confort de cabina de estos modelos de camiones de acarreo.
Diseño de un horno rotatorio para deshumedecer la arcilla en la Empresa Cosmos S.A.C. en el año 2019
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2021) Arocutipa Garay, Luis; Telles Ríos, Reynaldo Clemente
La presente tesis titulada “Diseño un horno rotatorio para deshumedecer la arcilla en la empresa Cosmos S.A.C. en el año 2019”, tiene como propósito solucionar a través del diseño térmico, mecánico y económico la preparación de un horno rotatorio. Con el uso de herramientas bibliográficas se efectuaron los cálculos viables, resolviendo de manera adecuada el objetivo de diseñar el horno rotatorio. Tras un paciente estudio, se descubrió que para el diseño térmico la arcilla requiere de 112544,17kcal y se obtiene de una fuente de calor tipo resistiva de 90 kW, para el diseño mecánico se obtuvo 3 mm de espesor de acero AISI 1020 para el tambor y un diámetro de 0,4 m para el eje donde se apoyará la carga. Para la viabilidad del proyecto se obtuvo un VAN de S/. 895 558,07 y un TIR de 1027 % con lo que se concluyó la presente tesis.
Análisis de desgaste en la tubería forzada mediante la medición de espesores en la Central Hidroeléctrica Aricota 2 - Empresa EGESUR S.A., en el año 2018
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2023) Maquera Maquera, Guido; Gamarra Gómez, Francisco
La necesidad de llevar el control de desgaste en la Central Hidroeléctrica ha hecho que la empresa vea la necesidad de realizar inspecciones periódicas, mediante el análisis por ultrasonido en materia industrial, basado en normativas vigentes. Se trata de un método viable y estratégicamente trabajable a comparación de otros equipos de medición mecánica como lo es el micrómetro y el vernier, solo requiere de una parte o vista de la pieza a medir. Es básicamente eso, que hace que sea una técnica muy utilizada en medición de espesores. Los primeros equipos de ultrasónicos se usaron en los años 65 años, pero básicamente para trabajos puntuales y difíciles de procesar. Pero se en los años 70 fue mejorando en lo que comprende su procesador y su variedad de aplicaciones, haciendo que la misma sean más aplicables en la industria. Sin embargo, el avance de la tecnología ha hecho que haya mejoras en equipos e instrumentos que son más manejables y accesibles al operador. En la presente tesis se emplearon técnicas de inspección visual, calibración de espesores mediante ultrasonido según los estándares internacionales. Durante la inspección de la tubería Forzada de la Central Hidroeléctrica de Aricota 2, se evaluó el estado de conservación del activo metálico, conformado por el ducto de conducción.
Elaboración del procedimiento de soldadura para tubería de acero bajo la norma API 1104, a fin de asegurar la calidad de su fabricación en la Empresa Sergear S.A.C. Ilo
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2023) Cervantes Huanca, Luis Miguel; Pari Pinto, Avelino Godofredo
La presente tesis de investigación titulada “Elaboración del procedimiento de soldadura para tubería de acero bajo la norma API 1104, a fin de asegurar la calidad de su fabricación en la empresa Sergear S.A.C. Ilo” tiene el objetivo de desarrollar un procedimiento de soldadura (WPS) y que se encuentra soportado por una calificación (PQR) bajo los requisitos de la normativa API 1104, esta norma abala todo lo relacionado al proceso de soldadura para el trasporte de hidrocarburos; además, abala la calificación del soldador para que se pueda desarrollar el proceso de soldadura para la fabricación de Spool en planta Sergear S.A.C. Ilo. En la parte experimental se analizó los resultados de laboratorio obtenidos de la probeta soldada y se comprobó que está de acuerdo a los requisitos de aceptación por API1104, se realizó pruebas de velocidad y amperaje para soldar adecuadamente y luego se concluyó que el procedimiento desarrollado favorecerá a la empresa para los proyectos en ejecución, obteniendo así un producto de buena calidad de soldadura con las exigencias indicadas en la norma.
Diseño y construcción de un sistema de riego automatizado modular para el ahorro de agua, monitoreando la humedad y temperatura a tiempo real en Tacna, en el año 2020
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2021) Espinoza Calderón, Ronald; Gamarra Gómez, Francisco
En esta tesis titulada “Diseño y construcción de un sistema de riego automatizado modular para el ahorro de agua, monitoreando la humedad y temperatura a tiempo real en Tacna, en el año 2020”, se ha logrado el diseño y la construcción de un módulo empleando las pautas de la bibliografía de Mott en mecánica de fluidos los cuales indica los cálculos necesarios para realizar la selección de los materiales. Se ha tenido la perspectiva complementar los conocimientos adquiridos en mis años de estudio de pregrado de la escuela de Ingeniería Mecánica. Mediante el estudio realizar se logró obtener el diámetro adecuado, el caudal de la bomba y la potencia con la que esta realiza, así también poder ser monitoreado mediante el sensor de humedad y la temperatura de la planta siendo adecuado a un circuito electrónico para el procesamiento electrónico digital y poder activar el relay para el encendido de la bomba.
Diseño de un calefactor solar mediante el uso de tubos de vacío con temperatura regulada para el confort en las viviendas de la Región de Tacna, en el año 2021
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2023) Aro Choqueapaza, Robinson Beto; Gamarra Gómez, Francisco
La tesis presentada como “Diseño de un calefactor solar mediante el uso de tubos de vacío con temperatura regulada para el confort en las viviendas de la región de Tacna, en el año 2021” con el objetivo de utilizar tubos de vacío para obtener confort térmico dentro de un recinto de estudio que para la persona requiere de concentración y por ende condiciones ideales para el buen rendimiento. Utilizando la radiación solar para como fuente energético renovables es una excelente oportunidad para disminuir la huella de carbono. Para los cálculos con respecto a la captación del calor solar y su intercambiador de calor se basó en el libro de Incropera, donde detalla el uso de una fuente de calor de placas paralelas la cual en la presente tesis se llega aproximadamente a 25 °C. Se ha diseñado un arreglo de 20 aletas el cual tiene una eficiencia del 67,4% siendo esta adecuada para esta tesis.
Diseño de un secador solar con control de temperatura para el aumento de calidad del orégano, en el Distrito de La Yarada Los Palos, en el año 2020
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2023) Araujo Pacoticona, Lenyn Slender; Gamarra Gómez, Francisco
El presente trabajo de investigación titulado “Diseño de un secador solar con control de temperatura para el aumento de calidad del orégano, en el distrito de la Yarada los Palos, en el año 2020”, se ha desarrollado desde la perspectiva de ampliar los conocimientos adquiridos a lo largo de mi estancia como estudiante en la UNJBG, lo que me ha permitido contar con el cimiento necesario para el desarrollo de la tesis, siendo de tipo aplicada puesto que se realizó fundamentalmente en el cálculo para el diseño del secador por medio de la aleta siendo el elemento principal del intercambiador de calor constituyéndose por 40 arreglos de aletas donde cada aleta tiene las dimensiones en ancho de 0,0251 m de largo 0,075 m y un espesor de 0,001 m para obtener una temperatura media de 308 K o 35 ºC, que es la temperatura ideal. Por otro lado, se realizó el boceto para las partes complementarias siendo las partes principales como el colector y la cámara de secado.
Propuesta de mejora en el proceso de producción de una empresa metalmecánica basada en herramientas de manufactura esbelta
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2022) Tejada Laguna, Cesar Ahmet; Telles Ríos, Reynaldo Clemente
El objetivo fue formular una propuesta de mejora en el proceso de producción de una empresa metalmecánica basada en herramientas de manufactura esbelta. El diseño fue no experimental. Muestra: Principales personal: 10 y procesos de producción metalmecánica: 20. Resultados se encontró defectos y/o anomalías en la sección de calderería, soldadura, armado principalmente. Conclusión: la propuesta formulada, comprende cinco herramientas lean: 5s, kanban, justo a tiempo, jidoka, poka yoke y andon, y se fundamenta en dos principios: mejora continua y respeto por el personal y tiene el propósito de lograr que los procesos fluyan aportando valor al proceso, con un enfoque de gestión o Lean Management.
Diseño de un sistema de embrague basado en los principios de la Ley de Faraday – Lenz para aplicación automotriz
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2022) Vargas Laura, Amadeo; Ochoa Pareja, Jorge Víctor
En el presente trabajo se formula un estudio de las virtudes que presentan las corrientes inducidas en un disco de aluminio usando imanes permanentes como fuentes de campo magnético, con el fin de anular o disminuir la fricción en dispositivos de acople y desacople de ejes en procesos de transmisión de torque de un vehículo liviano. Aplicando los principios de la ley de Faraday-Lenz y Lorentz se analiza el comportamiento de los electrones de valencia del aluminio cuando están en contacto con campos magnéticos variables en el tiempo. La determinación de la dependencia de la fuerza generada se hace aplicando un diseño experimental factorial 3^3, donde el fenómeno se estudia relacionando y cuantificando las propiedades mecánicas. Los resultados obtenidos a través de un análisis teórico muestran la formación, y el sentido de giro de los vórtices de electrones formados dentro del disco de aluminio delante y posterior al campo magnéticos del imán cuando se mueven con una velocidad relativa, también se logró demostrar que el sistema planteado de un embrague magnético es técnicamente viable. Finalmente, haciendo uso de los datos obtenidos, y considerando las características necesarias para la trasmisión de torque se hace una propuesta de diseño de un embrague magnético.
Análisis del efecto del desgaste de neumáticos en bombonas de cemento a granel en la seguridad vial de la Unidad Minera “San Rafael” MINSUR S.A. - Puno
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2022) Ramírez Chino, Carlos Felipe; Pari Pinto, Avelino Godofredo
El presente estudio de investigación enfoca el análisis del efecto del desgaste de neumáticos en bombonas de cemento a granel y su impacto en la seguridad vial MINSUR UM “San Rafael” Puno. Se tiene que considerar el análisis del desgaste en los neumáticos de las Bombonas de la empresa UM “San Rafael”, donde se cuenta con 4 remolcadores de la marca International, modelo 9200I SBA 6X4 y 4 Bombonas como semirremolque, de los cuales 4 tracto-bombonas están diseñados para transportar cemento a granel desde el punto de partida de Cementos Yura. El objetivo es encontrar la mejor opción para lograr la horizontalidad entre los equipos antes mencionados, de modo que ayude a reducir el excesivo desgaste de las llantas a su forma normal. El tipo de investigación que se utiliza en este estudio es básico, en el estudio se utiliza conocimientos de análisis del sistema de suspensión y el control de desgaste de los neumáticos con el fin de reducir costos de operación en los tractos-bombonas, los mismos que se emplearon en una situación real. El nivel de investigación que se ha utilizado es descriptivo
Determinar la causa raíz de vibración excesiva presente en una bomba barren vertical instalada en la U.M. Pucamarca – MINSUR para ampliar la capacidad operativa
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2022) Quirita Yana, Abel Jhonatan; Queque Vildoso, Julio Rey
El objetivo de la presente tesis es determinar los componentes y condiciones que producen una vibración excesiva durante las pruebas de arranque de una bomba vertical, Flowserve Vpc/2Dekh-8, de una capacidad de servicio requerida de 1 065 m3/h y accionada por un motor eléctrico, Teco Westinghouse Aehc-Ec, con una potencia de 1 306 kW. Estas pruebas se realizaron en la UM Pucamarca – Minsur. Para las pruebas de arranque se realizó un análisis de vibraciones, el mismo que arrojó una desviación excesiva del límite permisible entre la frecuencia fundamental del motor (29,66 Hz) con la frecuencia del conjunto (30,25 Hz); por lo tanto, no se ha podido operar el equipo de bombeo con carga por tener elevados y no permisibles valores de vibración de acuerdo con la normatividad ISO 9001:2008 y ANSI/NCSL Z540-1. Después de varias pruebas en vacío del conjunto motor y acoplamiento se determina que la vibración se produce principalmente por el peso que tiene que tolerar el soporte (condición que no fue tomada en consideración para el diseño) y la frecuencia fundamental del motor se debe reducir a 1 600 RPM para reducir resonancia mecánica con el conjunto mot
Propuesta para mejorar el proceso de centrifugado en la fabricación de postes utilizando un motor de rotación eléctrico para la Empresa Pretac SAC, 2021
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2022) López Gil, Christian Hilario; Gamarra Gómez, Francisco
El objetivo de la investigación fue proponer el mejoramiento del proceso de centrifugado en la fabricación de postes utilizando un motor de rotación eléctrico para la empresa PRETAC SAC, 2021. Los componentes metodológicos utilizados, fueron de un tipo de investigación aplicada, el diseño fue no experimental y no hubo alguna modificación en las variables estudiadas, la población estuvo compuesta por los motores de rotación para el proceso de centrifugado de postes, como instrumento se utilizó una guía de observación donde se apuntaron los tiempos de proceso y un pequeño cuestionario para recoger la información de los colaboradores de la empresa. La principal conclusión es que, a través de la propuesta, luego de las evaluaciones respectivas se logró establecer que, si es posible el mejoramiento del proceso de centrifugado en la fabricación de postes, reemplazando un motor de combustión interna por un motor de rotación eléctrico para la empresa PRETAC SAC, 2021. Se llegó a esta conclusión porque principalmente se reducen los costos en energía en S/ 1,9539 soles por cada poste y se reducen los tiempos de centrifugado en 1,5 minutos. Palabras clave: Centrifugado, motor eléctrico, postes.
Diseño de un sistema de acondicionamiento climático de una vivienda unifamiliar usando la energía solar en la ciudad de Tacna
(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2022) Liendo Alvarez, Piero Rodolfo; Telles Ríos, Reynaldo Clemente
El presente trabajo de investigación, tiene como objetivo principal proporcionar un área y ambiente de confort para que las personas puedan tener un mejor espacio de descanso; para cuyo efecto, se diseñará un sistema de climatización. Se inició el estudio, con el análisis de las condiciones climáticas y demográficas de la ciudad de Tacna para poder verificar en qué condición se encuentra y con qué parámetros trabajar, de esta manera, se establecieron las cargas térmicas; el trabajo se desarrolló bajo el sustento de las normas establecidas por sistemas internacionales como la ASHRAE así como del aporte de bibliografía y manuales especializados, referidos al tema de aire acondicionado y energía solar. Durante la etapa de experimentación se evidenció los cambios de temperatura y calor que induce una adecuada utilización de la energía solar y para efectos de cálculos correspondientes, se trabajó con una carga de 6 377.198 watts para la habitación de la sala comedor y una carga de 2 732.198 watts para la habitación de reposo. Así mismo, se utilizó un refrigerante R410A que es un congelador no tóxico siendo este un preservante para mantener la capa de ozono limpia.