Ingeniería Mecánica

URI permanente para esta colección

http://ri.itba.edu.ar/handle/123456789/12

Examinar

Mostrando 1 - 20 de 62

Estudio del comportamiento a la fragilización por hidrógeno de aceros destinado al transporte de hidrógeno por ductos
(2022-09) Giampaoli, Gustavo Matías; Rodriguez, Anibal
En la actualidad, el mundo va en camino a reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO2) debido al fuerte impacto ambiental que representa. En este sentido, el desarrollo de nuevas tecnologías en el sector de la energía ha encontrado en el hidrógeno un combustible que puede ayudar a mejorar la situación actual. Uno de los beneficios que posee el hidrógeno como combustible es el hecho de ser muy liviano. Por ende, al llenar un tanque con unos pocos kilogramos (en comparación a otros combustibles) se puede recorrer grandes distancias. Esta propiedad se llama gran densidad energética por unidad másica. Es lo que lo hace ideal para vehículos que requieren realizar grandes distancias con una sola recarga y tienen como factor limitante el peso que pueden cargar. Al igual que el almacenamiento, el transporte de hidrógeno es una parte fundamental de la cadena de suministro debido al desafío tecnológico y a las dificultades en la manipulación de este elemento. En la actualidad las dos formas de transporte terrestre utilizadas son a través de camiones con hidrogeno comprimido y a través de ductos. En el presente estudio se hará foco al transporte de ductos y específicamente al comportamiento de los materiales frente al mismo. El uso de ductos es análogo al transporte de gas natural. Aproximadamente existen actualmente 2.000 km de cañerías que transportan exclusivamente hidrógeno en Estados Unidos, cuyos dueños son los fabricantes del gas. Las cañerías se usan para transportar a grandes usuarios, como refinerías y plantas petroquímicas. Se trata de una opción de elevado costo pero que adquiere atractivo cuando se trata con volúmenes de producción muy grandes. Requiere de una gran inversión inicial de capital siendo esto una limitante a la hora de decidir en invertir en este tipo de infraestructura. Actualmente, se investiga en el poder del hidrógeno para penetrar el acero y las soldaduras debido a su alta difusividad, además de su capacidad de fragilizarlo a partir del fenómeno de Embrittlement (fragilización). El problema que se ha comentado es lo que motiva el siguiente estudio sobre un el comportamiento de los aceros existentes de las líneas de transporte de gas en Argentina y su viabilidad para el transporte de hidrógeno. El objetivo del trabajo es poder determinar el comportamiento de un acero de baja aleación fabricado por Grupo Techint S.A. en un ambiente de hidrógeno presurizado haciendo foco al comportamiento de una fisura inducida mediante fatiga en un ensayo controlado. Una vez que el acero en cuestión es expuesto al ambiente mencionado por un período de tiempo determinado (en nuestro caso será de 1000hs) se estudiarán las variaciones que presenten las fisuras en las distintas probetas ensayadas. Para realizar el estudio se comenzó analizando las normas técnicas involucradas y una vez terminada su lectura se desarrolló un método para obtener la fisura deseada que cumpla con los requisitos impuestos por estas. Se han diseñado y fabricado los dispositivos necesarios para vincular las probetas a la máquina de ensayo y luego se comenzó la puesta a punto de este. En principio, se fabricaron las primeras probetas para poder lograr un mejor manejo de la máquina, y a su vez, para lograr la puesta a punto de los parámetros del ensayo. Una vez que se han obtenido los resultados buscados en las probetas de prueba, se fijan los valores de los parámetros y los pasos a seguir del ensayo. Por otro lado, se ha realizado un exhaustivo estudio metalúrgico del material para poder determinar la composición del mismo, sus propiedades mecánicas y el tipo de inclusiones no metálicas presentes.
Dimensionamiento y ensayo de probetas de tracción por fuera de norma realizadas a través del proceso de electroerosión
(2023) Pin, Maxime; Chomik, Enrique
A lo largo de la historia de la humanidad se ha visto una evolución constante sobre la tecnología. Esta evolución ha permitido ir transformando y mejorando el desarrollo de edificios e infraestructuras, máquinas, elementos de consumo, entre otros, llegando a la actualidad. Para ello, fue indispensable comprender ciertos principios y procesos, como por ejemplo los materiales: su estudio físico, cómo se descomponen en partículas más pequeñas y sus comportamientos mecánicos cuando están solicitados por cargas. Hoy en día el sector nuclear está continuamente en desarrollo y las tecnologías de reactores continúan mejorando. Con el objetivo de profundizar el conocimiento del comportamiento de materiales, como en este caso el acero expuesto a la radiación, se desarrollaron pequeñas cápsulas que contienen probetas mecánicas y que para su estudio son alojadas dentro del reactor. Por un tema de espacio limitado dentro del reactor, se requiere reducir el tamaño de las probetas, pero sin degradar la confiabilidad al obtener resultados de comportamiento mecánico para continuar siendo representativos. Así, este proyecto se enfoca en estudiar cómo varían las características mecánicas de un material dependiendo del tamaño de la probeta. Este informe trata los ensayos de tracción que permiten obtener varios datos representativos de los materiales. Particularmente aquellos metálicos y, en algunos otros casos, compuestos. A su vez, trata el tema del proceso de corte por hilo que en este estudio ha permitido manufacturar varias geometrías de probetas, que constituye el problema principal de esta investigación. El estudio se divide en dos partes: la primera, resume la teoría que servirá para entender de manera más eficiente el contenido experimental y la segunda, los ensayos y la interpretación de sus resultados. A su vez, la segunda parte experimental, se presenta divida en dos ejes temáticos: los temas de electroerosión y los ensayos de tracción realizados.
Diseño, ensamblaje, integración y testeo de un vehículo VTVL eléctrico
(2023-06-15) Whittingslow, Patricio; Cretton, Luis; Etenberg, Dan; Ghersin, Alejandro
En este documento se encuentran descriptas las secuencias del diseño, simulación, construcción, pruebas, y puesta en marcha de un UAV VTVL. Se evaluaron métodos de propulsión, diseño de fuselaje, software de vuelo, implementación de sistema de control para luego efectuar ensamblaje, y la integración final con testeo en campo. Se logro ensayar el sistema de control a baja escala con el propósito de incorporarlo a un sistema de mayor escala en desarollo paralelo de uso sub-orbital o incluso orbital. Se documentan todos los pasos seguidos para llegar al resultado final y se adjuntan los documentos relevantes del desarrollo para su posible replicación incluyendo los planos de cada parte del vehículo, fotos del ensamble, extractos de código, desarrollo de ecuaciones de dinámica de cuerpo rígido y modelos para el control del vehículo utilizando teoría de control óptimo lineal.
Estudio de viabilidad técnico-financiera de almacenamiento de energía mediante hidrógeno
(2023) Carobene, Mariano
En este informe se analiza la viabilidad de utilizar el hidrógeno como almacenamiento de energía, para posterior inyección de la misma en la red eléctrica. El objetivo es formular un anteproyecto que analice los principales componentes para este fin y sus costos asociados. Debido al gran abanico de variables que afectan a proyectos de esta índole, se limitó el análisis a 4 etapas principales: fuente inicial de energía eléctrica, generación de hidrógeno, almacenamiento del mismo y generación de electricidad mediante el hidrógeno. Se establecen los componentes principales que se necesitarían en cada etapa y se hace un análisis de viabilidad financiera del proyecto. El informe comienza contextualizando la matriz energética mundial, su impacto sobre el cambio climático y el rol del hidrógeno en el proceso de descarbonizar la matriz energética. Luego se describen las 4 etapas principales del proyecto sugerido: fuentes de generación de electricidad, posibles métodos para producir hidrógeno, formas de almacenarlo y generación de electricidad a partir del hidrógeno. Mediante selección de componentes y especificaciones técnicas, se analizan resultados económicos de una planta en dos escenarios con distintas escalas de producción de hidrógeno y de generación de electricidad. Finalmente se comparan los resultados con la comercialización del hidrógeno sin producir electricidad.
Diseño, desarrollo y puesta en funcionamiento de recipiente a presión de pared gruesa
(2023-12) Paucar, Fernando; Yapur, Nicolás
El objetivo del proyecto es diseñar y construir un recipiente sometido a presión interna de tamaño adecuado para uso en laboratorio para realizar mediciones de las deformaciones producidas en el mismo mediante equipamiento electrónico y comparar los valores experimentales con los que se obtienen de forma analítica.
Celda triaxial : montaje, control e instrumentación
(2023-07-03) Mujica Buj, Juan Martín; Olivera, Marcos; Torres, Jorge Pedro; David, Martín; D'hers, Sebastián
El objetivo de este informe es documentar el proyecto final de grado realizado por los alumnos Juan Martín Mujica Buj, Marcos Olivera y Jorge Pedro Torres. El mismo consiste en la finalización del mecanizado, montaje e instrumentación de una Celda Triaxial de ensayos. Se abordan las modificaciones y adiciones mecánicas requeridas para el correcto funcionamiento de la celda, la puesta a punto de los nuevos sensores adquiridos, el conexionado de los instrumentos de medición y actuación, y la actualización del programa de control utilizado en los ensayos. Se incluye también un análisis de material y resistencia de la celda, la caracterización de todos los sensores y actuadores, y ensayos preliminares para comprobación del correcto funcionamiento de estos.
Sonda de flujo de calor de respuesta rápida
(2023-06-30) Marina, Felipe; Stevenin, Ayax; Yujnovetzky, Guido; Pedreira, Patricio Hernán
En el presente trabajo se estudia el diseño de una sonda de flujo de calor para un motor de combustión de hidrógeno, cuyo objetivo principal es poder realizar el proceso de medición en menos de 40 microsegundos. Se desarrolla la implementación de una termocupla coaxial tipo J y se analizan modelos numéricos y computacionales para el comportamiento del sensor. Finalmente, se describen distintos métodos de calibración para asegurar el correcto funcionamiento de la termocupla y la confiabilidad de los resultados obtenidos.
Estudio de correlaciones entre ensayo de impacto y fractotenacidad aplicado a integridad de gasoductos
(2021-05) Fernández, Álvaro Juan; Vigliano, Matías; Rodríguez, Aníbal
"El presente trabajo final de carrera se realizó dentro del área de integridad de gasoductos de la empresa TGN. TGN es una empresa argentina dedicada a la operación y mantenimiento de gasoductos. El área de integridad se enfoca en mantener la operabilidad de los ductos garantizando que estos puedan ser operados de manera segura y no presenten una amenaza para terceros."
Desarrollo de aspectos mecatrónicos para el control y monitoreo de PMSM de flujo axial Emrax 188 para el proyecto FSAE Eléctrico
(2021-06) Martínez Roig, Esteban; Casas, Manuel
"Se diseña y ensaya un programa para regular la velocidad de un par de motores sincrónicos trifásicos de imán permanente, controlados con sus respectivos controladores. El diseño de basa en el uso de un microcontrolador que toma las señales generadas por dos potenciómetros para luego comunicar por protocolo CANopen la velocidad objetivo de cada motor de manera independiente. El programa hecho también permite el control digital para el posterior diseño de un vehículo autónomo. El trabajo realizado sirve como base para el futuro desarrollo de la unidad de control del vehículo que participará de la competencia Formula SAE, categoría eléctricos. Adicionalmente, se exponen aspectos de importancia para el frenado regenerativo y el circuito eléctrico que deberían estar en el monoplaza."
3-Axis reaction wheel edge balanced cube
(2021-07) Belascuen, Gonzalo; Ghersin, Alejandro S
"This thesis presents the design and implementation of a 3-axis reaction wheel balanced cube capable of balancing on any of its 12 edges. Figure 1 shows a picture of the cube balancing on its edge. The first 3 sections present reaction wheel systems background, project motivation and objectives. This is followed by system electromechanical model and simulation description, which is used through the project."
Análisis de aplicación de un acero microaleado
(2020) Aramendi, Rodrigo; Lambruschini, Máximo; Oyarzábal, Nicolás Andrés
"El presente proyecto surge de la búsqueda por mejorar la calidad de vida de las personas que se encuentran hoy día en situación de calle. Debido la importancia de una ducha de agua caliente a la hora de cubrir las condiciones mínimas de bienestar y salud de cualquier persona, así como también durante una búsqueda laboral, nace la motivación de llevar a cabo este proyecto. A modo de poder brindar servicio de duchas y sanitarios a la mayor cantidad de personas posibles dentro de la Ciudad de Buenos Aires, se decidió realizar un sistema que pueda recorrer diferentes puntos de esta."
Diseño y análisis de un sistema de propulsión para CubeSats basado en vapor sobrecalentado =
(2022) Giraudy, Tomás; Scarone, Franco; Leslabay, Pablo
"En este trabajo se diseña un sistema de propulsión orbital de gas caliente del tipo Resisto-Jet a a base de agua, para su implementación en Cube-yMicroSats de al menos 6U, como sistema de maniobra orbital. Se busca obtener un dispositivo auto contenido en 1U, con un tanque autopresurizado de agua líquida al momento de operación, que evite la introducción de bombas o de sistemas de presurización externa. Se busca minimizar la utilización de partes móviles, y el uso de materiales tóxicos o restringidos."
Banco de calibración para caudalímetros criogénicos
(2021-06) Letang, Nahuel Ignacio; Pedreira, Patricio; Fonzi, Leonardo
"En el presente trabajo se describen todas acciones llevadas a cabo para el desarrollo de un banco de calibración para caudalímetros criogénicos ubicados en los camiones cisterna de Air Liquide, los cuales se encargan de entregar líquidos criogénicos desde las plantas generadoras de gases del aire hasta los clientes, siendo una parte fundamental modelo de negocios de la compañía. Actualmente Air Liquide Argentina cuenta con una flota aproximada de 90 camiones cisterna, por lo tanto contar con un proyecto que logre reducir los costos de mantenimiento, aumentar la disponibilidad de los equipos y mejorar la experiencia del cliente resulta de suma importancia e interés para el desarrollo del negocio."
Proyecto Fórmula SAE ITBA: desarrollo, validación e implementación de un modelo de esfuerzos en elementos de suspensión del Fórmula SAE 2012
(2019) Bourdieu, Tomás; Díaz Biain, Francisco; Raffo, Federico; Zubiri, Juan Ignacio
Validación del modelo computacional del motor de Fórmula SAE 2012 y diseño de admisión y escape del motor del Fórmula SAE 2019
(2019) Nomboly, Matías Eduardo; Raffo, Federico; Zubiri, Juan Ignacio
"Desde hace décadas, la SAE (Society of Automotive Engineers) propone a los estudiantes de ingeniería de todo el mundo el desafío de desarrollar, construir y evaluar la viabilidad de fabricación y producción en series cortas de un vehículo de competición tipo monoplaza. Luego del éxito de la segunda generación del vehículo desarrollado por el ITBA entre los años 2012 y 2017, se comenzó con el diseño de un nuevo vehículo, el modelo 2019. Para que el diseño del mismo sea lo más exitoso posible, será necesario adquirir la máxima cantidad de información posible sobre el diseño anterior y utilizarla para mejorar los modelos computacionales disponibles. Finalmente, habiendo adquirido los datos necesarios sobre el vehículo, era evidente que los modelos computacionales del motor requerían un mayor trabajo para poder prestarse al servicio de un nuevo diseño para el nuevo vehículo. Por ende, el objetivo de este trabajo es tanto el de validar un modelo previo como el de diseñar un conjunto motor nuevo."
Proyecto Fórmula SAE ITBA: diseño estructural de mazas y palieres del Fórmula SAE 2019
(2019) Rivera Parejas, Julián; Virgillo, Alejandro; Raffo, Federico; Zubiri, Juan Ignacio
"Desde 1980, la SAE (Society of Automotive Engineers) lleva a cabo una competencia en la cual estudiantes de distintas universidades del mundo desarrollan y construyen un vehículo monoplaza tipo Fórmula con el objetivo de ser producido industrialmente. El Departamento de Ingeniería Mecánica del Instituto Tecnológico de Buenos Aires ha logrado a la fecha el diseño y la construcción de dos vehículos de la categoría mediante el desarrollo, tanto de proyectos puntuales como de actividades extracurriculares de grupos de alumnos. Para incrementar la performance de los vehículos construidos y la de los próximos a ser diseñados, es muy importante trabajar sobre lo aprendido en experiencias anteriores, así como explorar nuevas alternativas de diseño. Siguiendo este objetivo, el presente trabajo desarrolla el proceso de diseño que se utilizó para las mazas y palieres a implementar en el vehículo Fórmula SAE ITBA 2019, junto con las decisiones tomadas y las razones que conducen a ellas. Se presentan los modelos utilizados, llevados a cabo con el software de análisis por elementos finitos Siemens NX, y los cálculos realizados que justifican las geometrías de las piezas finales."
Duchas móviles
(2019) Lizaso, Esteban; Valfiorani, Stefano; Orbaiz, Pedro
El presente proyecto surge de la búsqueda por mejorar la calidad de vida de las personas que se encuentran hoy día en situación de calle. Debido la importancia de una ducha de agua caliente a la hora de cubrir las condiciones mínimas de bienestar y salud de cualquier persona, así como también durante una búsqueda laboral, nace la motivación de llevar a cabo este proyecto. A modo de poder brindar servicio de duchas y sanitarios a la mayor cantidad de personas posibles dentro de la Ciudad de Buenos Aires, se decidió realizar un sistema que pueda recorrer diferentes puntos de esta."
Rediseño y optimización de tapas de termotanque
(2019) Hojman, Federico; D’hers, Sebastián
"Una compañía que fabrica termotanques busca mejorar su eficiencia en planta mediante un aumento de la velocidad de proceso y una reducción del stock. Una de las maneras de lograr esto es implementar modificaciones al producto que permitan disminuir los costos y, a su vez, mejorar las prestaciones para el consumidor. Se pone especial foco en la calidad, de manera que se diseñan los productos para que, tanto durante la operación como la fabricación, la tasa de fallas sea mínima."
Diseño estructural de los componentes de suspensión y elementos elásticos del Fórmula SAE 2019
(2019) Jin, Manuel Matías; Raffo, Federico; Zubiri, Juan Ignacio
"Desde hace décadas, la SAE (Society of Automotive Engineers) propone a los estudiantes de ingeniería de todo el mundo el desafío de desarrollar, construir y evaluar la viabilidad de fabricación y producción en series cortas de un vehículo de competición tipo monoplaza. Luego del éxito de la segunda generación del vehículo desarrollado por el ITBA entre los años 2012 y 2017 (vehículo FSAE 2012), se comenzó con el diseño de un nuevo vehículo, el modelo 2019. En este, se implementaron substanciales cambios que afectaron a todo el diseño del vehículo. Dos de ellos fueron el chasis y la geometría de suspensión, lo que implicó rediseñar las piezas que componen las suspensiones del vehículo. Por lo antedicho, en el presente trabajo se detallan los procedimientos seguidos para diseñar estructuralmente los elementos de suspensión, incluyendo los sistemas anti-rolido del vehículo. Además, se detallan y discuten cuestiones de modelado de estas piezas mediante el método de elementos finitos."
Proyecto automotor: simulación de maniobra Slalom del Fórmula SAE ITBA
(2019) Calabrese, Antonio; Raffo, Federico
"Desde hace décadas, la SAE (Society of Automotive Engineers) propone a los estudiantes de ingeniería de todo el mundo el desafío de desarrollar, construir y vender un vehículo de Fórmula con una producción escalable. Dentro de este marco, el ITBA, ya con su segunda iteración del proyecto Fórmula SAE, plantea a sus alumnos de Ingeniería Mecánica participar, a través de proyectos puntuales y de actividades extracurriculares, de la construcción y mejora del mismo. Existiendo simuladores del comportamiento dinámico del vehículo desarrollados con anterioridad por el equipo Fórmula SAE ITBA, el presente trabajo pretende agregar un nuevo modelo: simular una maniobra de slalom del vehículo de referencia, considerando que este tipo de evento es uno de los más importantes que deben sortear los vehículos en las pruebas de maniobrabilidad y enduro de las competencias SAE."

Examinar

Envíos recientes