RSS 1.0Ingeniería Mecatrónica
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Desarrollo de un sistema de refrigeración abastecido de una fuente de energía híbrida para la conservación del recurso hidrobiológico Pota en embarcaciones pesqueras artesanales de Atico - Arequipa durante los días de faena(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-04-22)La pesca artesanal es una de las actividades económicas importantes en el Perú teniendo presencia en la captura de langostino, merluza, caballa, pota y otros peces. Entre estas especies la que tiene mayor volumen exportado es la pota con cuotas de hasta más de 32 mil toneladas métricas. Sin embargo, las técnicas usadas por los pescadores artesanos para su captura son precarias y sus embarcaciones obsoletas. Tanto así que uno de los procesos con mayor importación en la pesca como lo es la cadena frio esta descuidada. La técnica usada para la conservación del producto es pasiva únicamente la cámara insulada. Lo cual, conlleva a usar excesos de hielo para los días de faena y así poder conservar el producto hidrobiológico. Por ello, en este estudio se desarrolla un sistema de refrigeración abastecido de una fuente de energía híbrida para la conservación del recurso hidrobiológico Pota en embarcaciones pesqueras artesanales en Atico – Arequipa. De esta forma, se logra reducir la cantidad de hielo usado para la faena y mejorar la conservación y captura del producto. El producto final es la integración de un sistema de refrigeración por compresión en la cámara insulada, un sistema de energía hibrida – paneles fotovoltaicos, generador electrógeno y baterías - y un sistema de control para su operación automática. Se resalta que el producto a conservar es el hielo que luego será usado para conservar el recurso hidrobiológico durante al menos 7 días de faena.Acceso abierto
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Diseño y simulación de un exoesqueleto de tobillo enfocado en las personas de la tercera edad aplicando técnicas de fabricación 3D usando un polímero reforzado con fibra de carbono(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-07-31)El presente trabajo explica el diseño y simulación numérica de un exoesqueleto de tobillo orientado a usuarios de la tercera edad. Una de las articulaciones más propensas a sufrir lesiones por su forma de ¾ de esfera irregular es el tobillo y las personas de la tercera edad son más proclives a sufrir lesiones en esta articulación. Este problema genera disminución de resistencia muscular sobre las piernas, pérdida de motricidad, pérdida de autonomía móvil, etc. Para el diseño de este dispositivo se tomaron medidas anatómicas de un usuario de este sector etario para obtener una estructura mecánica ergonómica, resistente y altamente confiable. Además, el diseño se validó para soportar un rango de pesos de usuarios entre 50 y 80 kg con la finalidad de evaluar la reacción del mecanismo dentro del rango de cargas generadas en relación con la primera tensión principal, coeficiente de seguridad y tensión de Von Misses, para lo cual se empleó el software CAD 3D Autodesk Inventor, donde cabe destacar que estos cálculos biomecánicos sobre el tobillo definieron el desplazamiento y ángulos de rotación de la estructura. Asimismo, se evaluaron dos materiales: ABS y un polímero reforzado con fibra de carbono. Por último, las piezas diseñadas fueron ensambladas, con la garantía de que la movilidad del sistema ha sido validada mediante el entorno de simulación numérica, resaltando que al ser generadas mediante impresión 3D, se reducen los costos de fabricación, permitiendo que sean accesibles y asegurando que más personas puedan beneficiarse con este exoesqueleto de tobillo.Acceso abierto
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Desarrollo de un sistema mecatrónico orientado al control de calidad de granos de arroz basado en procesamiento digital de imágenes(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-05-08)El presente proyecto describe el desarrollo de un sistema mecatrónico orientado al control de calidad de granos de arroz para el laboratorio de Bromatología de la Marina de Guerra del Perú. El objetivo principal del proyecto es reducir el tiempo y mano de obra del proceso realizado actualmente. El arroz adquirido por la Marina de Guerra del Perú debe cumplir con estándares de calidad antes de ser adquiridos por su departamento de abastecimiento, por ello es importante la función que realiza el laboratorio de Bromatología. Sin embargo, en la actualidad el proceso es realizado de manera manual. Con el fin de optimizar el proceso mencionado, el proyecto descrito en este documento busca cumplir funciones automatizadas que permiten mejorar el proceso de control de calidad, teniendo como base fundamentos de procesamiento de imagen, mecánica y electrónica.Acceso abierto
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Desarrollo de un sistema automatizado para la extracción de pectina a partir de la cáscara de cacao(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-01-22)La pectina obtenida de la cáscara de cacao ha sido recientemente investigada por sus propiedades gelificantes y estabilizadoras que tienen un gran potencial para la industria alimentaria, cosmética y farmacéutica. Sin embargo, su producción a nivel industrial no ha sido estudiada ni desarrollada en el Perú. Una parte fundamental del proceso de extracción es la etapa de hidrólisis ácida, filtrado de la cáscara de cacao y enfriamiento de la mezcla. Por ello, se propone un sistema automatizado para la extracción de pectina a partir de la cáscara de cacao. El control de estos procesos es de gran importancia pues de ello dependerá la calidad y eficiencia de la pectina extraída. Las pruebas se llevarán a cabo en un cono cilíndrico de 100 L de capacidad que está adaptado para contener un filtro cilíndrico de 20L, ambos fabricados en acero inoxidable AISI 304. El filtro tiene un motor para homogeneizar la temperatura y el pH de la mezcla. El pH del proceso es de 2 y la temperatura de 90°C ± 2°C, ya que en estos rangos la pectina se libera más fácilmente de la cáscara del cacao. Al final del proceso, el enfriador contracorriente estabilizará la temperatura a menos de 30°C. El método principal consiste en el diseño estructural del tanque, filtro y enfriador; y en el diseño del regulador de pH y del sistema de calentamiento. El rendimiento del proceso de extracción se alcanzó en un 14%.Acceso restringido temporalmente
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Automatización de una piscigranja de truchas arcoíris para el monitoreo local y remoto de sustancias contaminantes mediante el control de los parámetros de pH y temperatura en los tanques de crianza utilizando el dispositivo IOT2050 en la comunidad campesina de Huantan, Yauyos.(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-04-18)El siguiente trabajo de investigación titulada "Automatización de una piscigranja de truchas arcoíris para el monitoreo local y remoto de sustancias contaminantes mediante el control de los parámetros de pH y temperatura en los tanques de crianza utilizando el dispositivo IOT2050 en la comunidad campesina de Huantan, Yauyos." Es una contribución social hacia una comunidad campesina del Perú utilizando herramientas tecnológicas tales como Industry 4.0 y automatización industrial. La piscigranja de truchas arcoíris utilizada como caso de estudio utiliza métodos de crianza artesanales que impide la exportación a gran escala. Por tal motivo, los dirigentes solicitaron automatizar el proceso de crianza mediante el control de los parámetros de temperatura y Ph. Para el desarrollo de la propuesta se planteó el diseño de un tablero de control que contuviera todos los equipos necesarios para la automatización tales como un PLC, módulo de entradas analógicas y IOT. Así mismo, se creó una base de datos en Azure con el propósito de recopilar información sobre los valores de temperatura y Ph. De esta forma es posible sustentar a un organismo que certifique la calidad de agua presente en la piscigranja y de este modo poder exportar las truchas arcoíris a supermercados nacionales. Como resultado del proyecto se logró regular los niveles de temperatura y Ph mediante un chiller y un sump. Del mismo modo, la información recopilada por los sensores se almaceno de manera satisfactoria en la nube.Acceso abierto
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Impresión 3D con 6 grados de libertad multimaterial a gran escala sobre un brazo KUKA KR 60(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-01-15)La fabricación aditiva es el nuevo método para creación de piezas y modelos los cuales previamente han sido diseñados en un computador. La impresión 3D en estos últimos 10 años ha sido muy usada por la versatilidad y el bajo costo de fabricación que esta presenta, actualmente se tienen impresoras construidas hasta con un 50% de piezas impresas por otras, pero este método de fabricación tiene muchas limitaciones como por ejemplo que solamente posee 3 grados de libertad que consta de extrusión por capas contenidas en el plano XY con desplazamiento de altura en el eje Z y por otra parte están limitadas por el volumen de impresión. La propuesta de este documento es tener una impresora montada sobre un brazo robótico KUKA KR60 con la cual se pueda utilizar sus 6 grados de libertad y además se pueda abarcar un mayor volumen de impresión, siendo diseñado para tener 2 cabezales con los cuales la impresión sea más versátil. Logrando así impresiones con mayor complejidad y volumen aproximadamente 1m3, además cuente con 2 tipos de material y/o color, y por último esto ayudara a que en su gran parte se elimine los soportes que se generan en una impresión 3D convencional.Acceso abierto
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Diseño de un sistema mecatrónico para el control de calidad de sorbetes y empaquetado automatizado para la empresa “Ayllu” utilizando la técnica de troquelado y procesamiento de imágenes(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2024-01-19)Ayllu es una empresa que se dedica a la venta de sorbetes orgánicos y, desde que se fundó, los procesos que maneja han sido llevados a cabo de manera manual. Sin embargo, el incremento continuo de la demanda ha generado que el sistema de producción actual sea insuficiente para cubrir dichos requerimientos. El empaquetado manual presenta desventajas significativas, ya que su éxito depende de la habilidad del operador para realizarlo de manera adecuada. Además, implica retrasos en el proceso de conteo de sorbetes. Estas actividades manuales prolongan los tiempos de producción, lo que resulta en pérdidas económicas. Por este motivo, en el presente trabajo se desarrolla un sistema mecatrónico que realiza la clasificación de sorbetes por las manchas que presenten en su superficie y los empaqueta de manera individual de forma automatizada utilizando técnicas de procesamiento de imágenes y troquelado para el empaquetado. De esta forma se incrementa la capacidad de empaquetado de sorbetes, se reduce el tiempo requerido, se automatiza el proceso y se empaquetan solo los sorbetes que no tengan manchas en su superficie. El producto final es el diseño de una máquina de componentes modulares, que clasifica los sorbetes de acuerdo a las manchas que tengan utilizando algoritmos de procesamiento de imágenes, descartando los sorbetes que tengan manchas para que no sean empaquetados; y posteriormente los empaqueta en bolsas de papel individuales.Acceso abierto
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Sistema de extracción de saponina del pericarpio de la quinua(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2023-07-18)La quinua es un producto de alto valor nutricional, y uno de los procesos más importantes en su tratamiento es la escarificación, en esta se elimina el pericarpio, que está compuesto principalmente por saponina. Actualmente, este compuesto se extrae mediante procesos químicos que se han trabajado a escalas de laboratorio. Por ello, se desarrolló un sistema capaz de extraer saponina de la cascarilla de quinua mediante procesos industriales. Dicho dispositivo consta de tres etapas: dosificación, mezcla y destilación. El prototipo mezcla cáscaras de quinua con un solvente para extraer la saponina, luego filtra la parte líquida y evapora parte de la mezcla, lo que da como resultado una solución de saponina. El resultado obtenido fue un rendimiento de entre 0,7 kg y 1,5 kg de saponina por cada lote tratado. Al mismo tiempo, se recuperó el 75% del solvente a través del proceso de destilación, reduciendo su costo. Adicionalmente se recomienda utilizar una resistencia de mayor potencia para reducir el tiempo de evaporación, un tanque de 100 litros para el flujo de agua fría en el serpentín y no dejar que supere los 55°C. Asimismo, trabajar la filtración de residuos sólidos como una etapa adicional para tener una mejor capacidad de eliminación de residuos sólidos evitando obstrucciones. Finalmente, el evaporador y el filtro deben limpiarse entre cada lote para evitar obstrucciones e impurezas en la saponina.Acceso abierto
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Desarrollo de un sistema automatizado de un reactor químico de bopet 1 para mejorar el control de los procesos químicos en la empresa Opp Film(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2023-07-18)OPP FILM S.A., es una empresa especializada en la manufacturación de láminas de polipropileno, poliéster y nylon para empaques flexibles de productos alimenticios, películas recubiertas para la fabricación gráfica y productos termoformados de polipropileno. Posee una gran cantidad de maquinaria de producción en sus plantas industriales, en la actualidad la tecnología ha avanzado rápidamente convirtiendo sus maquinarias desactualizadas. En relación con lo mencionado, la empresa tuvo la necesidad de desarrollar un proyecto de automatización en la línea 1 del reactor químico. Esta línea es la fase del proceso primordial para obtener una correcta calidad del producto, aquí se encuentran tanques, mezcladores, condensadores, válvulas, etc. pero su funcionamiento del proceso se realiza mayormente manual, motivó que ha ocasionado fallas, pérdidas e incremento de personal. Razón por la que se tuvo el requerimiento de realizar un sistema automatizado al proceso, por esta razón se tiene que incorporar un Controlador lógico programable (PLC), para el control de las variables físicas, un panel HMI y un sistema SCADA, para una rápida respuesta a fallas y errores. Pues esto no involucra solamente programar el controlador, se tiene que hacer un trabajo de mayor ingeniera, ya que se tiene que tener en cuenta el control de las variables y la correcta comunicación de los equipos para obtener un adecuado funcionamiento. El objetivo de este proyecto es desarrollar la automatización del reactor químico para tener menos pérdidas y cumplir una mejor calidad en los estándares del producto, con la implementación de sensores adecuados para el nuevo sistema de supervisión y control automático.Acceso abierto
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Desarrollo de un sistema de control automático del proceso de obtención de HHO a través de la electrólisis del agua(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2022-12)En el presente artículo se propone un desarrollo de un sistema de control automático del proceso de obtención de HHO de una celda seca través de la electrólisis del agua. El diseño mecánico del sistema se basa en cálculos que utilizan fórmulas, teorías matemáticas, físicas y químicas, y en las especificaciones técnicas de los materiales empleados en su construcción. La relevancia del diseño mecánico se encuentra en la optimización del uso de la energía suministrada a la celda, a fin de evitar el sobrecalentamiento y la evaporación del agua. Además, se han elegido materiales adecuados para garantizar la robustez física de la celda durante su implementación. El diseño mecánico de la celda y la eficiencia en la producción de HHO guardan una relación importante. Por ello, se realizaron los cálculos de diseño mecánico, así como la construcción de la celda seca para obtener HHO, se colocó los resultados de la implementación y de producción y se realizó la comparación con la producción teórica obtenida mediante leyes físicas y químicas ( Ley de Faraday), todo controlado a través de la lógica Difusa para mantener un caudal de producción óptimo controlando la temperatura de la celda. Finalmente, el caudal volumétrico de HHO obtenido fue de 2,70 L por minuto, teniendo una eficiencia de producción del 98,68%. Es más alto que la mayoría de las celdas secas.Acceso restringido temporalmente
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Desarrollo de una estación automatizada de decantación de biodiesel para la optimización del tiempo de decantado, aplicando campo eléctrico y control de temperatura para el laboratorio de energías renovables de la UNALM(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2023-02-27)En el Perú, el Ministerio del Ambiente (2019) indica que del total de desperdicios que se generan en las ciudades, el 54% son orgánicos y pueden ser reutilizados. Uno de los desperdicios más comunes es el aceite de cocina quemado, el cual puede ser reciclado como insumo para la obtención de biodiesel como reemplazo del diésel de origen fósil. El biodiesel reduce sustancialmente la cantidad de emisiones contaminantes además que es una solución viable para aprovechar el aceite de cocina quemado. Sin embargo, el consumo de diésel B5 S5 ha aumentado en los últimos años debido a su bajo costo económico, lo que dificulta desplazarlo por biocombustibles. Por tanto, para fomentar el uso de Biodiesel se requiere abaratar costos de producción y así volver el producto competitivo frente a su homologo contaminante el Diesel. En efecto, el Laboratorio de Energías Renovables de la UNALM, se encarga de estudiar los métodos propuestos por investigaciones alrededor del mundo a fin de encontrar un proceso que permita producir Biodiesel de manera viable reduciendo costos económicos y ambientales acorde a la realidad del país. En la investigación, se identificó que un factor que influye en el aumento del costo es el tiempo que toma producir un lote de biodiesel ya que, solo en la etapa de decantación llega a tomar de 8 a 24 horas en separar el producto final de las impurezas. El proceso de decantación es el que toma más tiempo y también es el menos estudiado con relación al biodiesel. De esta manera, el objetivo del proyecto es desarrollar un sistema automatizado de decantación de Biodiesel utilizando la técnica de electrocoagulación por campos eléctricos con el fin de optimizar el tiempo de producción en línea sin afectar la calidad del producto, de acuerdo con los parámetros de la Sociedad Americana de Ensayos y Materiales (ASTM) para el laboratorio de investigación.Acceso restringido temporalmente
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Desarrollo de un sistema automático para el proceso de esterilización de enlatados para el Instituto de Desarrollo Agroindustrial INDDA(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2022-09-05)El presente trabajo propone un sistema de control de temperatura automático de una autoclave para la estabilización de parámetros organolépticos como sabor, color, textura, olor y de alto valor bromatológico, y, al mismo tiempo, garantizar la mortalidad patógena tras el proceso de esterilización. Si bien los parámetros mencionados no se pueden controlar directamente, una solución alternativa es controlar el tiempo de letalidad térmica (F0), que según estudios previos tiene una relación directa con la estabilización de las características mencionadas. El sistema propuesto está conformado por una etapa de detección de temperatura interna de enlatados y otra de la cavidad interna del horno. También cuenta con un controlador de flujo de vapor en la entrada del horno para la regulación térmica dentro del autoclave. Se implementó un algoritmo de control de temperatura sobre el controlador que toma como referencia el F0 para la estabilización de parámetros y eliminación de clostridium botulinum. Los resultados muestran que el sistema automático garantiza el control de la temperatura. Además, cumple con los estándares de tiempo de letalidad térmica para los enlatados de frijoles con una temperatura de trabajo de 121,1 ° C por 2.52 min.Acceso abierto
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Diseño e implementación de un centro de fresado vertical CNC con 3 GDL semi industrial de bajo costo con capacidad de maquinado de metales no ferrosos(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2022-10-21)La metalmecánica es una de las actividades económicas que ha estado en constante crecimiento en el Perú en estos últimos años. Esto ha ocasionado que las empresas de este rubro busquen obtener máquinas especializadas como fresadoras con sistemas de control numérico computarizado para poder mejorar sus procesos de manufactura y por ende su productividad. Sin embargo, muchas de estas máquinas de nivel industrial están fuera del alcance de las medianas y pequeñas empresas del rubro debido al elevado costo económico o por el tamaño de estas máquinas. Así que en muchos casos las empresas y talleres deciden comprar máquinas DIY que son de reducido tamaño y económicas. No obstante, estas CNCs no poseen el grado de precisión para poder realizar trabajos más complejos. Por ello, en este estudio se diseña e implementa un centro de fresado vertical CNC con tres grados de libertad semi industrial de bajo costo que es capaz de maquinar de metales no ferrosos. De esta manera, se logra mayor precisión, un menor costo de adquisición, trabajar en un rango más amplio de materiales y reducir el trabajo manual. El producto final es un centro de fresado CNC que pueda maquinar metales blandos como son el aluminio, cobre, etc. Asimismo, el diseño y fabricación de una estación de trabajo para la CNC que permita el fácil transporte de la máquina y el monitoreo del proceso de fabricación. Finalmente, el hardware y software son implementados conforme a estándares y buenas prácticas de mecánica, electricidad y electrónica.Acceso abierto
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Desarrollo de un sistema mecatrónico de gripper neumático adaptable para encajonar, desencajonar y seleccionar botellas para el robot KUKA KR 60-3(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2022-07-15)En las últimas décadas, las plantas de embotellado desempeñan ineficaces subprocesos industriales, entre ellos: encajonado, desencajonado y selección; que están incluidos en el mantenimiento y transporte de botellas. Tales actividades son ejercidas por operarios durante extensos turnos laborales; así, induce atrasos en la modalidad conjunta de elaboración, vulnerabilidad en la preservación de las bebidas, predisposición a un aumento de fallos y precisamente, complicadas consecuencias sucesivas en el aspecto clínico del personal laboral. La automatización industrial unifica tecnologías de distintas índoles para contribuir y asegurar la solidez en múltiples modalidades. En búsqueda de perfeccionar abundantes tácticas de generación comercial, se aprovecha el uso de robots industriales; ahora bien, es una tarea sofisticada formular un dispositivo autosuficiente y modular a variadas alteraciones en múltiples escenarios. Si bien se dispone de actuadores que elevan objetos, muchos presentan desventajas, como la carencia de adaptabilidad respecto al manejo de los componentes. Por esa razón, se implementó un Gripper Neumático Adaptable en el Robot Industrial KUKA® KR 60-3; contando con distintivos multifuncionales para cargar y descargar hasta 12 botellas de dimensión pequeña o mediana; de forma simultánea y de manera eficiente y asegurada. Igualmente, el mecanismo automático es capaz de funcionar con distribuciones de cajas alternativas o diversos robots industriales, a través de sencillas variaciones de componentes. Con las capacidades del sistema mecatrónico, se minimizó en gran manera la duración de los subprocesos nombrados y se pretende incrementar el bienestar de los trabajadores.Acceso abierto
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Sistema mecatrónico de monitoreo y transferencia de parámetros de perforación en tiempo real, empleando tecnología IOT para la perforadora diamantina atlas COPCO Modelo cs-3001(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2022-07-15)La presente investigación titulada “Sistema mecatrónico de monitoreo y transferencia de parámetros de perforación en tiempo real, empleando tecnología IoT para la perforadora diamantina Atlas Copco modelo cs-3001” es un aporte a la cuarta revolución industrial conocida también como Industria 4.0 o Revolución industrial etapa número cuatro. Este trabajo permite modernizar y adaptar a las nuevas tecnologías a una perforadora que se encuentra aún vigente en el rubro de la exploración minera como es la CS-3001 de Atlas Copco. La perforadora en mención pertenece a la empresa Geotec S.A., quienes solicitaron mejorar la eficiencia del equipo. Geotec ha mostrado dificultades al estimar los metros perforados y en registrar el proceso de perforación que realizan sus operarios. De esta manera, se planteó desarrollar un sistema automatizado para la transmisión de parámetros a una plataforma IoT. Para el desarrollo de la propuesta, se hizo un primer diseño para la obtención de los parámetros de la perforador con un controlador programable y módulos de entrada analógicas. Finalmente, se optó por usar un conversor análogo-digital, junto con la capacidad del módulo computacional Raspberry PI 4 Modelo B, para una simulación de señales de entrada. Del mismo modo, se aplica herramientas de desarrollo IoT (Internet de las Cosas) como son Node-red e IBM Cloud, para el procesamiento y almacenamiento de los datos simulados. Como resultado se obtuvo un sistema que monitorea los parámetros de perforación en forma remota. Este sistema permite la distribución y visualización de señales eléctricas capturadas por diferentes sensores, los cuales son enviados a la nube desde el computador Raspberry, actuando como un módulo IoT gateway. Además, la plataforma presentada permite usar herramientas estadísticas para un mejor análisis posterior de los datos almacenados.Acceso abierto
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Desarrollo de un sistema automático de control y monitoreo del SO₂ para la fumigación de uva de mesa en la empresa Agro-Empaques SAFCO S.A.C(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2021-02-12)Las empresas agroindustriales como Agro-empaques SAFCO S.A.C., realizan un proceso de fumigación a la uva antes de embalarla con el objetivo de garantizar su calidad a lo largo del transporte. Estas empresas usan dióxido de azufre (SO2) como insumo para la fumigación de las jabas de uva dentro de las “cámaras de gasificación”. Sin embargo, debido a su sistema de control rudimentarios e inadecuada operación manual, la empresa afronta sobrecostos y pérdidas económicas. Con el objetivo de solucionar esta problemática, se plantea el presente proyecto que propone el desarrollo de un sistema automático de control y supervisión de la fumigación de la uva con SO2. El sistema contempla diversos subsistemas de control que permiten y garantizan la operación automática de todo el proceso de fumigación. En la etapa de inyección se garantiza el cambio de estado del SO2 (líquido a gaseoso) mediante el control de presión y temperatura; por otro lado, se garantiza el control de la dosis requerida para el proceso fumigación mediante un control de flujo másico totalizado. En la etapa de tratamiento y evacuación se estableció un control de concentración-tiempo que determina el tiempo de fumigación total al cual la uva estará sometida durante el proceso. El sistema implementado cumple con normas de ingeniería nacionales, internacionales y estándares de calidad exigidos por la empresa. Así mismo, está compuesto por diversos periféricos tales como tablero de control, tablero de potencia, equipos de instrumentación y red de comunicación. Estos periféricos en su conjunto permiten el control y supervisión durante todo el proceso de fumigación.Acceso abierto
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Desarrollo de un sistema automático de producción de biogás para la generación de energía eléctrica en el distrito de San Mateo – Chocna(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2021-08-17)La falta de energía eléctrica en zonas rurales y vulnerables del Perú es un problema que genera limitaciones en el desarrollo social y económico de sus habitantes. La Organización de las Naciones Unidas (ONU) en su Objetivo de Desarrollo Sostenible nro. 7 indica que los estados deben garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna. También hace hincapié en prestar mayor atención a las mejoras para el acceso a combustibles de cocina limpios y seguros. Según datos de la ONU y el Banco Mundial el acceso a electricidad en el país llega al 95% en general, sin embargo, es importante señalar que en zonas rurales esta cifra disminuye hasta un 82%. Estas zonas del país se caracterizan por tener como actividades primarias a la ganadería y la agricultura, las cuales generan una importante cantidad de residuos que pueden ser aprovechados mediante su transformación y/o utilización como fuentes de energía. En este contexto se ha demostrado que el estiércol de ganado (recurso orgánico) puede generar energía térmica como eléctrica. Por lo expuesto, el objetivo principal del proyecto es desarrollar un sistema automático de producción de biogás a partir de desechos de ganado vacuno. El biogás producido será utilizado para generar energía eléctrica mediante un generador. Este sistema debe ser de operación autónoma y fácil implementación, permitiendo que cualquier persona pueda operarlo. Además, se plantea el desarrollo de un sistema de filtrado en dos etapas para la eliminación del sulfuro de hidrógeno generado junto con el biogás, con el fin de evitar posibles daños de corrosión a los equipos, peligro para los usuarios y al ambiente.Acceso abierto
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Desarrollo de un Sistema Mecatrónica para la Extracción de Cáscara del Aguaymanto(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2021-07-23)Este trabajo propone un sistema mecatrónico orientado a la extracción de la cáscara del aguaymanto. El sistema propuesto apunta a reducir el tiempo de descascarado de la fruta, que en la actualidad es realizado de forma manual. La idea es ampliar la producción y mantener estándares de calidad del producto. El sistema propuesto se compone de un sistema mecánico de distribución y ordenamiento por vibración en una zaranda, que apunta a posicionar el fruto haciendo uso de filtros mecánicos, siendo finalmente ordenados y distribuidos en seis líneas de producción. Asimismo, se compone de un sistema de transporte y alineamiento previo descascarado, este último se encarga de variar la posición del aguaymanto hasta ser ingresado al sistema de extracción de cáscara. En caso la orientación no sea la adecuada, la unidad de extracción en conjunto con el sistema de alineamiento ubicará al aguaymanto en sentido lateral, ideal para la extracción. Para el proceso de validación del sistema se tomó en cuenta el número de frutos procesados por unidad de tiempo y la calidad del producto obtenido. En este caso se obtuvo una tasa de 0.5 kg/min y un porcentaje de frutos correctamente descascarado de 93.8%. Ambos parámetros de medición de desempeño están dentro del rango de valores establecidos por las empresas productoras, siendo la tasa un valor escalable directamente proporcional al número de líneas de producción.Acceso abierto
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Desarrollo de un sistema de degradación de aguas residuales de la industria textil de pantalones de vaquero utilizando la técnica de Foto-Fenton(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2021-07-24)El trabajo propuesto consiste en el tratamiento de las aguas residuales que se generan en la industria textil, sobre todo en las pequeñas y medianas empresas de dicho rubro, ya que muchas de ellas no cuentan con un sistema de tratamiento de aguas residuales y las que sí, no realizan un sistema adecuado para dicha labor. Actualmente existen máquinas capaces de realizar un tratamiento de aguas residuales adecuado, pero no son del todo automatizadas y el precio de éstas son considerablemente altos. En base a esta problemática, se buscó una solución con que no cuente con un número excesivo de etapas, que no genere residuos durante el tratamiento, que sea un proceso automatizado y con un tiempo óptimo de proceso. Por estos motivos, se optó por el método del Foto-Fenton como la solución idónea para realizar el tratamiento de aguas residuales, el cual necesita que el efluente tenga un pH igual a 3 para lo cual que realizará un lazo de control. Adicionalmente, requiere dos soluciones químicas y una luz UV. Los resultados obtenidos de este proyecto fueron satisfactorios ya que se llegó a cumplir los estándares ambientales de NTU (Unidad de Turbidez Nefelométrica), los cuales indican que para poder botar el agua al alcantarillado, debe tener un máximo valor de 100NTU. Cabe resaltar que este proyecto realizará todo el proceso de forma automatizada y sólo se va a centrar en las aguas residuales provenientes del proceso de los pantalones de vaqueros de color azul.Acceso abierto
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Diseño e implementación de un sistema mecatrónico para la selección automática de grano de pallar “Generoso de Ica” utilizando transporte vibracional y algoritmos de procesamiento digital de imágenes(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2021-04-09)La agricultura es una de las actividades económicas más importantes en el Perú llegando a tener una gran variedad de cultivos de exportación. Pero a nivel nacional, solo unas cuantas han logrado la Denominación de Origen, como es el caso del grano seco de pallar en la región Ica. Este reconocimiento, junto con su alto valor nutricional, ha permitido duplicar su producción y exportación en los últimos 10 años. Sin embargo, la inadecuada forma en que se realiza una de las etapas principales, la selección del grano por calidad, trae problemas como imprecisiones en la calidad final del lote, repeticiones del proceso y, ya que este es un proceso manual, genera fatiga en el personal que ejecuta las operaciones. Las causas del problema están relacionadas con el actual procedimiento subjetivo y la no existencia de tecnología adecuada. Por ello, en este estudio se desarrolla un sistema mecatrónico que permite la selección automática de pallares cuyos criterios de selección se toman de la Norma Técnica Peruana para exportación de pallar, la NTP 205.019: 2015. De esta forma, se alcanza mantener un proceso objetivo, estandarizado, de mayor precisión y de reducido trabajo manual utilizando tecnologías modernas. El producto final es un prototipo automatizado con fabricación modular que clasifica los granos de pallar seco (aceptado o rechazado) utilizando algoritmos de procesamiento de imágenes y luego descarta los granos defectuosos mediante preactuadores neumáticos. Además, se utilizan transportadores vibratorios para movilizar a los granos de acuerdo a la necesidad. Finalmente, el hardware y software son implementados conforme a estándares y buenas prácticas de automatización industrial.Acceso abierto
