Desarollo de la Instrumentación del Equipo de Laboratorio de Mecánica de la FES Aragón

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Título :	Desarollo de la Instrumentación del Equipo de Laboratorio de Mecánica de la FES Aragón
Autor :	REYES SOLIS, ALBERTO
Fecha de publicación :	2018
Resumen :	En el presente proyecto se propone el desarrollo de sistemas de instrumentación basado en tecnología libre, el cual sería implementado en los equipos didácticos existentes. Dichas mejoras reforzarían el conocimiento adquirido de los fenómenos descritos teóricamente en las materias de estática, dinámica, mecanismos, cinemática, mecánica de sólidos y vibraciones mecánicas. Así mismo, durante el desarrollo del presente proyecto se motivará a alumnos de Ingeniería Eléctrica Electrónica (IEE) a participar en el desarrollo de la instrumentación, para brindarles un espacio para aplicar los conocimientos adquiridos durante su carrera. Esto induce una colaboración entre las carreras de IM y IEE para aumentar la gama de soluciones a distintos problemas concretos. Además, es importante añadir que no solo se diseñara instrumentación de los equipos existentes, también se diseñaran e instrumentaran bancos de pruebas para añadir practicas experimentales al manual. Estos bancos de prueba serán utilizados para comprender experimentalmente conceptos como grados de libertad y modos de vibración.
URI :	http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/5914
metadata.dc.contributor.responsible:	REYES SOLIS, ALBERTO
metadata.dc.coverage.temporal:	2018-2021
metadata.dcterms.educationLevel.SEP:	Licenciatura
metadata.dc.description.objective:	1.- Desarrollo de instrumentación basada en software y hardware libre. 2.- Calibración de la instrumentación desarrollada utilizando software y hardware certificado. 3.- Implementación de la instrumentación desarrollada. 4.- Diseño, construcción e instrumentación de bancos experimentales para uso académico. 5.- Formación de Recursos Humanos en las áreas de Ingeniería mecánica e Ingeniería Eléctrica Electrónica.
metadata.dc.description.hypothesis:	Las recientes tecnologías libres por ejemplo Arduino están siendo aplicadas en distintas áreas, por ejemplo, automatización industrial, eficiencia energética, monitoreo y adquisición de datos, etc. Son nuevas herramientas para la enseñanza y el entrenamiento de habilidades en la formación profesional. Sin embargo, se requiere caracterizar sus limitaciones para determinar su efectividad en aplicaciones industriales. Estas limitaciones pueden ser identificadas mediante el uso de equipos instrumentales certificados, para determinar el grado de efectividad en aplicaciones que requieren un riguroso análisis. La rehabilitación del equipo existente usando tecnología libre fomenta al ingeniero en formación a optimizar el hardware y software. Así mismo, mediante el diseño y construcción de bancas de prueba que implementa un equipo de instrumentación diseñado totalmente con software y hardware libre, induce una colaboración entre los alumnos de ingeniería mecánica y Ingeniería Eléctrica Electrónica.
metadata.dc.description.strategies:	La metodología del proyecto propuesto se dividirá en tres etapas, cada etapa requiere tentativamente de un año para su realización. La descripción de cada etapa es como sigue: 1.- Primera etapa: El presente proyecto es enfocado al desarrollo de alternativas de instrumentación utilizando las nuevas tecnologías libres. Por lo tanto, la primera etapa requiere de una identificación integra de los equipos para determinar que tipo de sensores se requieren. Una vez identificados los equipos se seleccionará los sensores de acuerdo con el análisis realizar, por ejemplo, aceleración de la respuesta de vibración, desplazamientos, velocidad rotacional de un eje, etc. En dicha selección se tomará en cuenta todos los parámetros identificados del equipo a instrumentar. Aparte de los sensores, se determinará que software se utilizará para cada equipo. Así mismo, se realizará una calibración preliminar a la instrumentación desarrollada en esta primera etapa. Por último, se contempla generar un artículo de congreso para difundir los resultados preliminares de esta primera etapa. 2.- Segunda etapa: Durante esta etapa se iniciará el diseño de dos bancas de pruebas, que serán utilizadas para facilitar la comprensión de conceptos como: grados de libertad, vibración libre o forzada, desbalance y parámetros modales. También, se realizarán calibraciones de los sensores y determinar el grado de precisión de cada sistema de instrumentación desarrollado. Además, se espera que los resultados obtenidos en esta segunda etapa sirvan para elaborar un trabajo de tesis. 3.- Tercer etapa: Una vez que se concluya el diseño de los bancos de pruebas, se construirán e instrumentaran para realizar pruebas preliminares y verificar su funcionamiento. Así mismo, se instalarán los sistemas de instrumentación desarrollados a los equipos existentes en el laboratorio de Ingeniería Mecánica. También se elaborarán las practicas que complementarán al manual de prácticas propuesto en un previo proyecto. De los resultados obtenidos durante todo el proyecto se espera elaborara dos trabajos más de tesis y un artículo de revista indexada. Desarrollar sistemas de instrumentación basados en tecnología libre para su implementación a equipos existentes académicos ubicados en el laboratorio de Mecánica de la FES Aragón. El desarrollo debe de tomar en cuenta la calibración de la instrumentación que se desarrollará. Es donde la calibración requiere de sistemas de instrumentación certificados para medir el grado de exactitud de la instrumentación desarrollada. Así mismo, los bancos de prueba propuestos servirán la comprensión de conceptos derivados de la dinámica. También, es importante mencionar que este proyecto induciría la colaboración de alumnos de Ingeniería Mecánica e Ingeniería Eléctrica Electrónica.
metadata.dc.description.goals:	Durante el periodo de este proyecto se lograron las siguientes metas. --Las siguientes tesis de licenciatura fueron registradas, sin embargo, no se han podido terminar por la actual contingencia que vive nuestro país. 1.- DESARROLLO DE UNA PLATAFORMA EXPERIMENTAL PARA VALIDAR MÉTODOS NO INVASIVOS DE IDENTIFICACIÓN DE DESBALANCE ROTATORIO 2.- DISEÑO DE UNA PLATAFORMA EXPERIMENTAL PARA LA ENSEÑANZA DE LOS FUNDAMENTOS DE VIBRACIONES MECÁNICAS. Se adjunta los registros de dichas tesis. -- Se diseñaron tres plataformas académicas para la enseñanza de las vibraciones mecánicas y la rotodinámica. 1.- Plataforma experimental para la enseñanza de los fundamentos de vibraciones mecánicas (Informe técnico 1). 2.- Plataforma experimental académica de un sistema rotodinámico (Informe técnico 2) 3.- Elementos de un sistema rotodinámico soportado en chumaceras de aceite. (Informe técnico 3 ) Se adjuntan los informes técnicos de cada plataforma académica, es importante señalar que el ensamble y puesta en marcha de estos bancos fueron suspendidos por la situación actual. Sin embargo, se reiniciara este trabajo regresando a las instalaciones por el tipo de condiciones de operación que tienen.
metadata.dc.description.selfAssessment:	La principal dificultad que se enfrentó fue en la construcción de los bancos de pruebas reportados en este informe debido a su complejidad rotodinámica, por esta razón, se buscó la colaboración de la empresa ETU I+D que tiene una basta experiencia en la construcción de plataformas experimentales. Así mismo, por la complejidad en los requerimientos eléctricos, de cimentación y aislamiento de vibraciones externas que requiere la plataforma, se tuvo que solicitar apoyo a las autoridades de la FES Aragón para poder cubrir los costos de dichos requerimientos. Es importante mencionar, que debido a la contingencia que estamos viviendo actualmente se ha retrasado el ensamble completo de las plataformas para iniciar pruebas de puesta en marcha. A lo largo de este proyecto fue difícil encontrar estudiantes que estuvieran interesados en realizar su tesis ya que consideraron que era un tema complejo y tardado. Sin embargo, dos estudiantes, Jorge y Juan, se encuentran realizando un trabajo excelente para desarrollar cada uno su tesis de Licenciatura. Los temas versan sobre el diseño y la construcción de las plataformas reportadas en el presente informe. Sin embargo, no han podido concluir dichas tesis por el retraso que se tiene en el ensamble debido a la actual contingencia por la que estamos pasando. De este proyecto se podría haber generado una tesis más, pero bajo las circunstancias por las que estamos pasando es difícil captar alumnos, además de que requerimos tener ensamblada la plataforma. También quiero enfatizar que se realizo mucho trabajo para poder terminar los productos reportados, pero desafortunadamente no se ha podido ensamblar los bancos y concluir las tesis de licenciatura.
metadata.dc.description.goalsAchieved:	Las metas que incluirá el presente proyecto serán: 1.- Primer año (a) Identificación de los equipos existentes en el laboratorio de Ingeniería Mecánica. (b) Caracterización del comportamiento dinámico a instrumentar. (c) Selección del software y hardware libre a implementar de acuerdo con el equipo a instrumentar. (d) Calibración preliminar de los sensores desarrollados durante el primer año. (e) Elaboración de un artículo para difundir los resultados preliminares del proyecto. 2.- Segundo año (a) Diseño de banca de pruebas para la comprensión experimental de los conceptos: grados de libertad y desbalance. (b) Diseño de banca de pruebas para la comprensión experimental de los conceptos: parámetros modales y vibración forzada. (c) Calibración de los sensores de aceleración. (d) Calibración de los sensores de ópticos para medir la velocidad de operación de un rotor. (e) Calibración de los sensores de ópticos para medir desplazamientos. (f) Elaboración de tesis con titulo tentativo: "Experimentación de sensores para medir la respuesta de vibración libre de una viga en cantiléver". 3.- Tercer año (a) Construcción e instrumentación descrita previamente en 2(a). (b) Construcción e instrumentación descrita previamente en 2(b). (c) Elaboración de tesis con título tentativo: "Diseño de un banco pruebas académico para a identificación de frecuencias naturales " (d) Elaboración de tesis con título tentativo: "Diseño de un banco de pruebas académico de un sistema vibratorio forzado" (e) Elaboración de las practicas desarrolladas a partir de los bancos de prueba construidos. (f) Elaboración de un artículo de revista indexada para la difusión de los resultados obtenidos durante este proyecto.
metadata.dcterms.provenance:	Facultad de Estudios Superiores (FES) Aragón
metadata.dc.subject.DGAPA:	Ingenierías
metadata.dc.type:	Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones:	1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

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