Enfoque UTE

Análisis de las propiedades mecánicas del compuesto de matriz poliéster reforzado con fibra de vidrio 375 y cabuya aplicado a la industria automotriz

Resumen: Los estudios de los materiales compuestos juegan un papel importante en aplicaciones de ingeniería, materiales, metalurgia y mecánica. Las fibras reforzadas con polímeros son ampliamente utilizadas en la industria automotriz e industria aeronáutica debido a sus beneficios como bajo costo, control de ruido, bajo peso y facilidad de procesamiento. El objetivo de esta investigación fue preparar un compuesto a base de fibra de vidrio 375 (FV) con adiciones de fibra natural de cabuya (FC) en estratificaciones de fibra natural corta de cabuya (FCO1-30%) y fibra larga del mismo (FL-30%). Los resultados muestran un mejor comportamiento mecánico a tracción en un 7,7% respecto al material comúnmente utilizado. Se observó que la fibra larga al 30% en un orden de capas, FV+FC+FV, es un potencial refuerzo del material hibrido alternativo para aplicaciones automotrices. Además, se evidenció una equilibrada organización de refuerzos, FV+FC, y adherencia microestructural con la matriz de refuerzo polimérico (RP) mediante microscopía de barrido. Los resultados del esfuerzo a la tracción y la deformación axial de la mejor combinación del material compuesto, FL-30%, son validados a través del método de elementos finitos (MEF).

Abstract: Studies of composite materials play an important role in engineering, materials, metallurgy and mechanical applications. Polymer reinforced fibers are widely used in the automotive and aeronautical industry because of their benefits such as low cost, noise control, low weight and ease of processing. The objective of this research was to prepare a composite based on 375 (FV) glass fiber with additions of natural cabuya (CF) fiber in laminations of short natural fiber of cabuya (FCO1-30%) and long fiber of the same (FL-30%). The results showed a better mechanical tensile behavior in 7.7% compared to the material commonly used. It was observed that 30% long fiber in a layer order, FV+FC+FV, is a potential reinforcement of the alternative hybrid material for automotive applications. In addition, a balanced reinforcement organization, FV+FC, and micro structural adhesion with the polymeric reinforcement matrix (RP) were evidenced by scanning microscopy. The results of tensile stress and axial deformation of the best combination of composite material, FL-30%, are validated using the finite element method (MEF).

Modelo matemático para la predicción de la viscosidad de crudos pesados muertos producidos en el Estado Monagas, Venezuela

Resumen: La viscosidad es la propiedad de los fluidos de oponerse al movimiento cuando es aplicado sobre ellos un esfuerzo de corte para transportarlos de un punto a otro. El petróleo pesado presenta una alta viscosidad mayor a 1000 cP, lo que hace que sea difícil de transportarlo. En el presente trabajo se muestra un modelo matemático para la predicción de la viscosidad de petróleos pesados muertos producidos en los campos del Estado Monagas, Venezuela. Para el desarrollo del trabajo se recolectaron 25 muestras de petróleo, a las que se les midió la viscosidad a 5 temperaturas, además de la gravedad API y el porcentaje de asfaltenos. Los datos fueron introducidos en el paquete estadístico Statgraphics Centurion XVI y mediante análisis de regresión múltiple se obtuvieron dos modelos matemáticos, 1) lineal múltiple y 2) no lineal múltiple; seccionándose el mejor modelo según su coeficiente de determinación R2 y el error relativo medio (ERM). El modelo seleccionado se comparó con los modelos de Glaso, Bennison y Naseri. Se obtuvo como mejor modelo el no lineal múltiple con R2 de 0,9792 y ERM de 5,05%, superando los modelos de Glaso (35,5% ERM), Bennison (107,5% ERM) y Naseri (61,7% ERM).

Abstract: Viscosity is the property of fluids to oppose movement when a cutting effort is applied on them to convey them from one point to another. Heavy oil has a high viscosity greater than 1000 cP, which makes it difficult to transport. The present work shows a mathematical model for the prediction of the viscosity of dead heavy oils produced in the fields of Monagas State, Venezuela. For the development of the work, 25 samples of oil were collected and the viscosity was measured at 5 temperatures, in addition to the API gravity and the percentage of Asphaltenes. The data were introduced in the Statgraphics Centurion XVI statistical package and through multiple regression analysis two mathematical models were obtained, 1) linear multiple and 2) multiple nonlinear; The best model being divided according to its coefficient of determination R2 and the average relative error (ARE). The selected model was compared with the Glaso, Bennison and Naseri models. The nonlinear multiple model with R2 of 0.9792 and ARE of 5.05% was obtained as the best model, surpassing the models of Glaso (35.5% ARR, Bennison (107.5% ARE) and Naseri (61.7% ARE )

Evaluación de cuatro bioestimulantes y tres sustratos en la propagación de Vallea stipularis L.f.

Resumen: La investigación consistió en evaluar cuatro bioestimulantes y tres sustratos para la propagación de Vallea stipularis L.f., en condiciones de invernadero. Los bioestimulantes, correspondieron a: enraizador hormonas vegetales (B1), agrohormonas 10-10-10 (B2), bioestimulante ESPOCH (B3) y Gron Gibb (B4). Los sustratos, consistieron en: 50% tierra negra + 25% turba + 25% arena (S1); 50% de tierra negra + 25% turba + 25% humus (S2) y 50% turba + 50% humus (S3). Para el estudio, se utilizó diseño completo al azar (DCA) con arreglo factorial, se determinó el coeficiente de variación y la prueba de Tukey al 5% para la separación de medias. La aplicación de los bioestimulantes en los sustratos se realizó al momento de la siembra. De acuerdo con los resultados obtenidos, los mejores bioestimulantes correspondieron a B1 (enraizador hormonas vegetales), aplicado en las semillas por 15 minutos, con lo cual se obtuvo el mayor porcentaje de emergencia (70,96 %); con el bioestimulante B2 (agrohormonas 10-10-10), aplicado por cinco minutos se obtuvo 70.67% y con B3 (Gron Gibb) 70,37%. El mejor sustrato para la emergencia de plantas, fue: turba 50%+ humus 50%) con 73.67% de emergencia, donde se logró la mayor altura plantas y longitud de raíz, no así, el bioestimulante ESPOCH (microoganismos), reportó un 67,11% de emergencia.

Abstract: The research consisted in evaluating four biostimulants and three substrates for the propagation of Vallea stipularis L.f., in greenhouse conditions. The biostimulants corresponded to: plant hormone rooting (B1), agrohormones 10-10-10 (B2), ESPOCH biostimulant (B3) and Gron Gibb (B4). The substrates consisted of: 50% black soil + 25% peat + 25% sand (S1); 50% black soil + 25% peat + 25% humus (S2) and 50% peat + 50% humus (S3). For the study, it was used a randomized complete design (RCD) with factorial arrangement, it was determined the coefficient of variation and the Tukey test at 5% for the separation of means. The application of the biostimulants in the substrates was done at the time of planting. According to the results obtained, the best biostimulants corresponded to B1 (plant hormone rooting), applied in the seeds for 15 minutes, with which the highest emergency percentage was obtained (70.96%); with biostimulant B2 (agrohormones 10-10-10), applied for five minutes it was obtained 70.67% and with B3 (Gron Gibb) 70.37%. The best substrate for emergence of plants was: 50% peat + 50% humus) with 73.67% of emergence, where the highest plant height and root length were achieved, instead, the ESPOCH biostimulant (microoganisms) reported a 67, 11% emergency.

Implementación de una máquina didáctica clasificadora para el aprendizaje de procesos mecatrónicos

Resumen: El presente artículo muestra el diseño y construcción de una máquina didáctica clasificadora de objetos mediante visión artificial. El objetivo de la implementación de la máquina es que esta sea utilizada como módulo de aprendizaje de procesos mecatrónicos. En el proyecto, se describen los aspectos teóricos que relacionan conceptos de diseño mecánico, diseño electrónico y manejo de software los cuales constituyen los ejes de una rama en la ciencia y tecnología en auge, la cual es la mecatrónica. El diseño de la máquina se desarrolló a base de los requerimientos del usuario, a través de la metodología del diseño concurrente, para definir y materializar las soluciones de hardware y software adecuadas. Se implementó el software LabVIEW 2015 para la adquisición y análisis de imágenes en alta velocidad, así como para el establecimiento de la comunicación de datos con un controlador lógico programable (siglas PLC en inglés) vía Ethernet mediante una plataforma de comunicaciones abierta que se conoce en la literatura inglesa como Open Platform Communications - OPC. Además, se utilizó la plataforma Arduino MEGA 2560 para el control del movimiento del motor a pasos y los servomotores del módulo.

Abstract: The present article shows the design and construction of a classifier didactical machine through artificial vision. The implementation of the machine is to be used as a learning module of mechatronic processes. In the project, it is described the theoretical aspects that relate concepts of mechanical design, electronic design and software management which constitute popular field in science and technology, which is mechatronics. The design of the machine was developed based on the requirements of the user, through the concurrent design methodology to define and materialize the appropriate hardware and software solutions. LabVIEW 2015 was implemented for high-speed image acquisition and analysis, as well as for the establishment of data communication with a programmable logic controller (PLC) via Ethernet and an open communications platform known as Open Platform Communications - OPC. In addition, the Arduino MEGA 2560 platform was used to control the movement of the step motor and the servo motors of the module. Also, is used the Arduino MEGA 2560 to control the movement of the stepper motor and servo motors in the module. Finally, we assessed whether the equipment meets the technical specifications raised by running specific test protocols.

Aplicación de la teoría de restricciones en la implementación de un Sistema de Manufactura CAD-CAM en la industria Metalmecánica-Plástica

Resumen: En el presente proyecto se aplica la teoría de restricciones para implementar un sistema de manufactura CAD-CAM en la industria del sector metalmecánico, en productos plásticos, mediante procesos de inyección y soplado de polímeros. En la investigación se determinó que la fabricación del molde para el producto a evaluar tuvo una duración de 223,17 horas y para el procesamiento de 240 kg de materia prima fue de 25 horas. En el flujo de operaciones para la fabricación del molde se encontró restricción en el servicio contratado de manufactura CNC con 120 horas de duración que corresponde al 51,47% del tiempo total de elaboración. La fase de diseño, tomó 60 horas que corresponde al 26,88% del tiempo total del proyecto. Para reducir los tiempos se mejoró el proceso de diseño y manufactura, mediante la implementación de un sistema moderno de diseño CAD y un proceso de fabricación CAM. Para elevar la restricción se cambia de un entorno 2D de trabajo a un sistema de diseño 3D, y se invirtió en una máquina con tecnología CNC. Con la implementación del sistema el tiempo se redujo en un 79% en el diseño, con respecto al proceso manufactura CNC el tiempo se redujo en un 88%.

Abstract: In the following project, the theory of constraints was applied in order to implement a manufacture CAD-CAM system into the metal mechanic industry processes of polymers injection and blown of polymers. The research showed that the manufacture of the mold with the engraving took 223,17 hours. In the workflow for the manufacture of the mold, a restriction was found in the outsource service of CNC. It took 120 hours of the whole process and represent the 51,47 % the total time of tooling manufacturing. There is also a constraint found in the design time. It was 60 hours that corresponds to 26,88 % of the overall time. In order to reduce the time, a modern system of design in 3D and CAM was established to improve the model process of design and manufacture. A simulation by computational resource was applied to the plastic. The design was changed from 2D to 3D. The implementation was focused in the design. A software was installed to improve the speed of modeling methods with reliable information. In the manufacture of molds, a new CNC machine was acquired with three simultaneous axes to eliminate the outsource service. By acquiring the design system, the working time was diminished in 79% and regarding to the CNC process, the working time was improved in 88%.