Ingeniería Mecánica
Permanent URI for this collectionhttps://repositorio.sibdi.ucr.ac.cr/handle/123456789/50
Browse
9 results
Search Results
Now showing 1 - 9 of 9
Item Diseño de una torre de caída libre para la generación de un entorno de microgravedad(2022) Carvajal Méndez, David Alonso; Pérez Vargas, Cristian; Ramírez Díaz, Brandon Josué; De Lemos Medina, LeonoraEn el presente documento se describe el diseño general que debe tener una torre de caída libre para la generación de un entorno de microgravedad. Para esto, se hizo un análisis de los materiales, experimentos, algunos costos, formas alternativas para generar entornos de microgravedad y de los sistemas que componen algunas torres de caída libre alrededor del mundo. Los sistemas analizados fueron el escudo de arrastre, el sistema de liberación, sistema de frenado, túnel de caída, entre otros. Se recopilaron sus características y parámetros propios para cada una de estas torres. Con esto, se obtuvo una serie de parámetros con los cuales se pudo comparar los resultados obtenidos. Además, se presenta la teoría y ecuaciones requeridas para comprender los fenómenos físicos que explican el funcionamiento de la torre y los distintos sistemas, como la mecánica de fluidos, dinámica, mecánica del sólido, electromagnetismo. También, mediante el uso de software especializado y las teorías de elementos y volúmenes finitos, se realizan varias simulaciones para predecir el comportamiento aerodinámico y resistencia mecánica del escudo de arrastre y la cápsula de experimento. Para concluir, se seleccionaron los sistemas y el lugar que mejor se adaptaron de acuerdo con la comparación entre los parámetros obtenidos mediante investigación y los resultados de las simulaciones. Algunos de estos parámetros fueron la facilidad de manufactura, coeficiente de arrastre, masa, altura y volumen útil del escudo de arrastre; coste económico, capacidad de fuerza y altura de elevación del sistema de elevación; coste económico, vibraciones y velocidad del sistema de liberación; distancia y tiempo de caída libre de la torre, distancia de frenado y desaceleración máxima del sistema de frenado, entre otros.Item Diseño de una articulación de hombro para exoesqueleto por medio de mecanismos flexibles(2023) Arroyo Montes de Oca, Pablo Andrés; Monge Gapper, Juan GabrielEl presente proyecto propone un sistema de fuerza para un exoesqueleto pasivo de uso industrial contra lesiones de hombro por fatiga en actividades livianas sobre el nivel de la cabeza. Se especifica un mecanismo de fuerza constante por elementos flexibles en acero 4130 para obtener una fuerza uniforme independiente de la posición del brazo, junto con un sistema de cinco poleas con radio variable y cuerda sintética de polietileno de ultra alta densidad para regular la fuerza brindada al usuario. Adicionalmente, se presenta el proceso iterativo creado para aplicar las ecuaciones de diseño en elementos flexibles de forma que se pueda obtener un mecanismo de fuerza constante para altas cargas y se estima el costo para la producción de un prototipo del diseño final.Item Optimización de una máquina mezcadora de queso aplicando modificaciones en el sistema de transmisión y soporte del cilindro rotatorio, para alcanzar su capacidad nominal(2021) Salazar Pérez, Óscar Mario; Steller Rodríguez, Sujeidi Pamela; Bolaños Burbano de Lara, DanielEl presente trabajo final de graduación propone solución a la problemática expuesta por la empresa Quesos don Beto, la cual adquirió una máquina debido a su crecimiento en producción; sin embargo, tiempo después empezó a presentar fallos que limitan su máxima capacidad operativa. Para esto, se inició verificando los elementos más críticos del sistema de soporte del cilindro rotatorio, incluyendo: ruedas guía, ejes y placas. De estas últimas, gracias a un estudio de concentradores de esfuerzos mediante el método de elementos finitos, se encuentra que son la parte estructural más propensa al fallo. Además de los anteriores mencionados, se considera el indicio de grietas en la soldadura, que demuestra la deficiencia en la aplicación de esta; añadiendo también al proceso una evaluación al sistema motriz completo, para el cual se ejecutó un análisis de vibraciones mecánicas, pruebas de sobre carga eléctrica al motor y verificación de rendimiento de la cadena; todo esto para encontrar los vicios ocultos1 en la máquina. Finalmente, se ejecuta un análisis de rendimiento que evidencia una deficiente ejecución en la línea de producción, esto debido al mal manejo del tiempo a causa de los problemas de capacidad de la máquina, incrementando los ciclos de trabajo provocando pérdidas económicas y reteniendo el crecimiento de la empresa. Como resultado de los análisis se obtienen las consideraciones suficientes para poder discriminar entre los componentes no influyentes y reconocer los causantes de fallos en la máquina, lo que hizo posible realizar las mejoras precisas, aumentando así el rendimiento de esta.Item Diseño de una transportadora y lanzadora de concreto y mortero para obras de mediano y pequeño tamaño(2018) Leandro Flores, Lucía; Sáurez Apuy, Andrés; Vargas Rivera, Karen; Bastos Matarrita, HernánSe propone diseñar un mecanismo que garantice el correcto transporte y lanzado de concreto y mortero para proyectos de pequeño y mediano tamaño. Se exponen antecedentes del proyecto y se justifica su desarrollo basado en las necesidades de la industria de la construcción local. Se describe el diseño del mecanismo con sus partes principales y sus consideraciones de diseño, el cual funciona a través de dos pistones hidráulicos que empujan pistones paralelos para un abastecimiento continuo. Finalmente, se analiza el presupuesto de fabricación y se plantean posibles mejoras.Item Diseño de una máquina extrusora de filamento termoplástico alimentada por desechos plásticos(2018) Esquivel Cubillo, José Alberto; Jiménez Abarca, José Martín; Mena Valverde, Adrián Josué; Monge Gapper, Juan Gabriel, 1977-Se propone el diseño de una máquina extrusora que utilice desechos plásticos para producir filamento de uniformidad suficiente para su uso en impresoras 3D por deposición de termoplástico así como un diseño capaz de recolectar el filamento extruído. Este trabajo se enfoca en el diseño del extrusor necesario que pueda aprovechar como materia prima las botellas de plástico tereftalato de polietileno (PET) y los desperdicios de filamento que resultan de la operación regular de las impresoras 3D (Acrilonitrilo butadieno estireno, conocido como ABS) que funcionan por deposición de termoplástico por capas. Se explora el perfil de desechos plásticos de los costarricenses para determinar los desechos con potencial para ser utilizado en la extrusión. Además, se abarcan las características fundamentales de los polímeros para comprender su comportamiento viscoso y proyectar el efecto de la extrusión sobre el mismo. De igual manera se amplía sobre los criterios de diseño existentes para extrusoras tal que se pueda determinar los parámetros más importantes para el diseño. Se muestran los criterios, resultados, diseños y conclusiones obtenidas para los elementos de la máquina que están dentro del alcance propuesto para este trabajo; de manera que permita producir filamento de calidad suficiente para ser utilizado en impresoras 3D. Finalmente, se estima el costo de la máquina diseñada, se muestran los diagramas de construcción del esamide y se insta al lector a continuar la investigación en esta área con temas propuestos que muestran ser relevantes luego de realizar este trabajo final de graduación.Item Diseño de una impresora 3D de bajo costo y basada fotopolimerización, para la microfabricación de dispositivos microfluídicos y arquitecturas con implicaciones en nanobioingeniería(2015) Cubero Montealegre, Luis Ángel; Vindas Palma, CarlomagnoEl objetivo del proyecto fue el diseño desde cero de una impresora 3D que funcionara con base en solidificación inducida. Lo anterior, para poder tener una máquina de fabricación de piezas micrométricas útiles en experimentos microfluídicos y de nanobioingeniería. Se diseñó en digital el ensamble de las piezas y se seleccionó los componentes electrónicos y ópticos correspondientes. También se propuso dos formas de controlar la máquina con respecto a software. Se obtuvo una lista completa de materiales con proveedores o métodos de manufactura y precios. El costo total de la impresora fue de aproximadamente 908 625 colones. Se diseñó la máquina para tener un desempeño satisfactorio para la microfabricación de moldes básicos. No obstante, es necesario realizar futuras pruebas en el laboratorio e implementar microscopía para determinar la calidad final de impresión.Item Diseño de chasis tubular con sistemas pasivos de seguridad para vehículo recreativo(2018) Castro Lobo, Gabriel Josue; Jiménez Arias, Alejandro; Monge Gapper, Juan GabrielEste proyecto consiste en el diseño de un chasis para un vehículo todo terreno conocido comúnmente por la palabra en el idioma inglés buggy. La intención consiste en facilitarle a una empresa de manufactura un concepto de chasis elaborado según principios que faculten la seguridad, calidad, durabilidad y funcionalidad del vehículo. La estructura es tubular con capacidad para dos ocupantes, y mide aproximadamente 3 metros de largo, 2 metros de ancho y 2 metros de alto. Por medio de dibujos a mano y posteriormente dibujos técnicos utilizando programas computacionales se logra definir las configuraciones geométricas que corresponden a las buenas prácticas de los principios físicos y mecánicos que así lo avalan. Complementariamente por medio de modelados computacionales con elementos finitos se realizaron las iteraciones de geometría/esfuerzos con el fin de garantizar de una forma teórica que la estructura cumple con los requisitos mecánicos que las circunstancias de su uso le van a exigir. Una vez afinados los procesos anteriores se procede a diseñar y definir por completo el sistema de seguridad pasivo que se incorpora al chasis del vehículo y que pretende ser la gran ventaja de este modelo respecto a los modelos que se comercializan actualmente en el país. Se trata de una estructura tubular en el frente del vehículo la cual en caso de colisión colapsaría deformando la estructura y generando fallas esperadas en puntos de soldadura calibrada; lo anterior funciona como una forma efectiva para desviar energía de la colisión con la intención que no repercuta sobre los ocupantes sino sobre el chasis. Luego de la colisión el frente deformado sería reemplazado de forma sencilla conservando así el resto del chasis y sistemas mecánicos de mayor importancia como el motor y la transmisión. Se obtiene al final del proyecto un factor de seguridad de 2,37 en el chasis, el cual surge a partir de modelar las condiciones más críticas...Item Diseño de suspensión para un vehículo multipropósito de alto rendimiento(2016) Díaz Marín, José Roberto; Murillo Lizano, Danilo Alberto; Vidal Sesín, Jorge Said; Quirós Fonseca, Luis AlonsoEn este trabajo final de graduación se desarrollará el diseño de una suspensión de doble tijereta para un vehículo multipropósito de alto rendimiento, con el objetivo de mejorar el rendimiento del automotor mediante la iteración de las variables de diseño más significativas. La propuesta se enfoca en el diseño (incluyendo análisis cinemático, dinámico y mecánico) de los componentes móviles de la suspensión como las tijeretas y el nabo, mientras que, en paralelo, se enfocará en la selección de componentes no diseñados, como los amortiguadores y resortes, los cuales son críticos para la buena operación del mecanismo de suspensión y principales responsables del rendimiento óptimo dentro de un rango definido de operación. Dada la gran importancia de la suspensión en el rendimiento y eficiencia del vehículo, se procura finalizar con un diseño dirigido a incrementar y mejorar el rendimiento del automotor, teniendo como principal objetivo el balance que debe existir entre la comodidad de conducción (para el piloto) y su rendimiento. La propuesta de construir y ensamblar dicho mecanismo queda fuera del alcance de este proyecto de graduación.Item Diseño de montura para radiotelescopio de aplicación solar(2017) Cárdenas Gómez, Andrés; Mack Alonso, Francisco; Sequeira Flores, Daniel; Rojas González, Fernando