Ingeniería Mecánica
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Publicación Acceso abierto Análisis CFD-DEM de un tambor separador de caña de azúcar(Universidad del Valle, 2025) Valencia Ruiz, Nicolas; del Risco Moreno, Efraín BaldemarEl separar el tallo de la hoja de caña de azúcar, es un paso fundamental a la hora de garantizar que la caña de azúcar pueda ser procesada y tratada de manera óptima, velando por la calidad de productos finales libres de contaminantes o partículas no deseadas. Con la inserción del corte mecanizado en la industria, es muy común que el proceso de separación presente ineficiencias por parte del corte mecanizado. Este proceso se lleva a cabo con un sistema el cual expele aire a presión, separando los cuerpos livianos (hojas y suciedad) de los cuerpos pesados (tallos) y es aquí donde se presentan ineficiencias y discrepancias debido a la escala y calidad utilizada. En el presente trabajo de grado se busca analizar mediante métodos numéricos un tambor separador de caña, el cual es una maquinaria propuesta para la solución del problema que presenta el corte mecanizado. Se trata de un sistema de mayor escala a comparación del que posee una cosechadora para expeler aire y separar las partes de la caña de azúcar, por ende, sigue el mismo principio de transportar mediante el fluido de trabajo, en este caso aire, la suciedad y las hojas. El trabajo de grado hará uso de la simulación CFD en combinación con la simulación DEM, para observar y analizar el comportamiento de la interacción fluido y elementos discretos, bajo el funcionamiento de la maquinaria propuesta. Cabe destacar que esta evaluación numérica busca generar un método de validar la eficiencia y funcionamiento de un tambor separador de caña, obviando el desprendimiento de los elementos y posibles residuos como lo es la suciedad o agentes diferentes a la caña de azúcar que se pueden incorporar en el proceso. Se usa un modelo de turbulencia basado en RANS para el análisis CFD, y un modelo de esfera blanda para elanálisis DEM.Publicación Acceso abierto Análisis de la prefactibilidad técnico-económica de la implementación de un compresor de aire con fines comerciales(Universidad del Valle, 2025) Vargas Polanco, Luis Hernando; rosillo, miguelEl objetivo de este proyecto es analizar la prefactibilidad técnico-económica de un compresor de aire portátil, diseñado específicamente para el inflado de neumáticos, que logre una combinación efectiva de eficiencia, portabilidad y viabilidad de producción, cumpliendo con una presión máxima de 50 psig. Este estudio se centra en desarrollar un prototipo de compresor de aire de tipo reciprocante de doble efecto, utilizando un mecanismo de biela corredera para convertir el giro rotacional del motor en un movimiento lineal del pistón. Esto proporciona una solución práctica y accesible para inflar neumáticos, evitando la dependencia de estaciones de servicio. A través de un análisis detallado de materiales, se eligieron componentes como el acero al carbono 1020 para el mecanismo y el polipropileno para el pistón. Sin embargo, la elección de PLA para la carcasa no resultó viable debido a la porosidad que generó fugas de aire. El motor seleccionado operó a revoluciones más bajas de lo esperado, pero el modelo analítico indicó que el prototipo podría competir con los compresores comerciales en términos de eficiencia y costo. Además, el análisis económico mostró que, para lotes superiores a 100 unidades, el prototipo tiene un costo competitivo, siendo hasta un 60% más barato que los compresores comerciales. En conclusión, el prototipo es viable para avanzar a la etapa de factibilidad, con ajustes en los materiales y diseño para mejorar su desempeño.Publicación Acceso abierto Análisis del comportamiento a fatiga en flexión rotativa del acero sae 4140 con diferentes temperaturas de revenido en agua marina(Universidad del Valle, 2015) Valencia Girón, Brayan Dago; Coronado Marín, John Jairo; Rodríguez Pulecio, Sara AidaEste trabajo se realizó con el propósito de determinar el comportamiento a fatiga, nucleación y crecimiento de grietas, del acero SAE 4140 usando el ensayo de fatiga en flexión rotativa en un ambiente corrosivo y analizar su relación con la microestructura y las propiedades mecánicas obtenidas por el revenido a diferentes temperaturas. Se utilizaron probetas de fatiga mecanizadas bajo norma, se realizaron tratamientos térmicos de temple y revenido (200°C, 400°C y 600°C) a todas las probetas. Se realizaron los ensayos de fatiga en agua marina y se identificó el intervalo de la nucleación de grieta en el mismo ensayo, con los datos obtenidos se construyeron las gráficas S-N para fractura del acero y para nucleación de grieta. Se realizó la medición del potencial de corrosión para los tres materiales, se realizaron metalografías y se inspeccionaron las superficies de fractura de las probetas ensayadas en agua marina. Se encontró que el acero SAE 4140 templado y revenido a 200°C presentó la mayor resistencia a la fatiga de 652,98 MPa. El método de identificación de grietas permitió identificar una nucleación temprana cuando la temperatura de revenido es de 600°C y una identificación tardía cuando la temperatura de revenido es de 200°C. La velocidad de corrosión en agua marina fue mayor para el acero SAE 4140 revenido a 200°C comparado con el revenido a 400°C y 600°C, se observó que a medida que aumenta la temperatura de revenido disminuyó la velocidad de corrosión aunque se diferenciaron en solo un 5,5%. Del análisis fractográfico se encontró que a medida que aumentó la temperatura de revenido para el acero SAE 4140 desde 200°C hasta 600°C el material presentó un aumento en la cantidad de sitios de iniciación de grietas por fatiga en contacto con agua marinaPublicación Acceso abierto Análisis del comportamiento a la fatiga de un poliéster reforzado con fibra de vidrio con aplicación en tuberías(Universidad del Valle, 2012) Cuarán Muriel, Duván Andrés; Rodríguez Pulecio, Sara Aida; Coronado, John JairoLas estructuras hidráulicas en hidroeléctricas experimentan diferentes estados de carga, que incluyen cargas de fatiga de diferentes amplitudes debido a los golpes de ariete. En este proyecto se determinó el comportamiento a la fatiga de una tubería de poliéster reforzada con fibra de vidrio (GFRP) sobre la dirección axial y la dirección circunferencial respecto a la orientación de la fibra, las cuales fueron comparados con un acero ASTM A36. Los especímenes de prueba se extrajeron de dos tubos fabricados de compuestos de resina de poliéster, arena y fibra de vidrio, una tubería Tipo I de referencia GRPDN 1100 PN 10 SN 02500 y una tubería Tipo II de referencia GRPDN 0300 PN 20 SN 02500. Los resultados mostraron que la tubería GFRP en su dirección axial es diez veces menos resistente que su dirección circunferencial, mientras que la tubería GFRP en su dirección circunferencial es tan resistente como un acero estructural ASTM A36 con un esfuerzo último de 392,23±21,44 MPa. Se realizaron dos curvas esfuerzovida (S-N), una sobre la dirección axial y otra sobre dirección circunferencial de la tubería GFRP, con porcentajes de error inferiores al 5% y una confiabilidad del 95%. De las curvas S-N se estimó la resistencia a la fatiga para 106 ciclos, el valor correspondiente del esfuerzo alternante a este número de ciclos es de 6,82 MPa en la dirección axial y 19 MPa sobre la dirección circunferencial. Para una tubería de acero ASTM A36 en condiciones similares, la resistencia a la fatiga es seis veces mayor que la tubería GFRP en la dirección axial y tres veces mayor que la tubería GFRP en la dirección circunferencial.Publicación Acceso abierto Aplicación del energy plus en el rediseño bioclimático del edificio 301 de la Universidad del Valle(Universidad del Valle, 2012) Idárraga Bastidas, María Fernanda; Herrera Cáceres, Carlos AlbertoEl presente trabajo tiene como finalidad demostrar la eficacia del software Enegy Plus, mediante la simulación de las ganancias térmicas sobre el Edificio 301 de la Universidad del Valle. Se llega a la conclusión de que el software no es del todo asertivo para la simulación térmica debido a que él depende de datos que otorga una estación meteorológica. El factor más relevante a la hora de simular es la temperatura de bulbo seco exterior, ya que, si se llega a correr el software sin tener en cuenta esta variable, los resultados no son los esperados, como es el caso del Índice de Fanger, ya que una temperatura baja, para el caso de la ciudad de Cali, arrojaría como respuesta, una aparente confortabilidad. Otra variable de gran importancia es la radiación solar, debido a que esta es medida más no calculada, es decir, depende del estado del clima, por ello esta radiación no representa la realidad esperada a lo que se refiere al clima de Cali si esta fuese calculada. Para este proyecto se tuvo la intención de simular el edificio en equinoccio y/o solsticio, pero al ver que la radiación y la temperatura de bulbo seco eran muy bajas, en respuesta al clima de esa fecha, ya sea que estuvo nublado o lluvioso, se toma la decisión de fijar nuestra fecha de simulación de acuerdo con la temperatura de bulbo seco y radiación solar directaPublicación Acceso abierto Caracterización de ruido y vibraciones de un Chiller(Universidad del Valle, 2018) Ramírez Villegas, James Iván; Ealo Cuello, Joao Luis; Quiceno Buitrago, Fernando AugustoSe ha realizado un estudio del ruido acústico al interior del laboratorio de ensayos dinámicos y materiales fibro-reforzados de la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Valle, que incluye el estudio de una de las fuentes principales de esta emisión acústica conocida como chiller, cuyo modelo es SIC-5A-P. Este es el encargado de refrigerar el aceite hidráulico de la máquina de ensayos dinámicos adyacente. El uso de la refrigeración es imprescindible debido a las altas presiones que se alcanzan en los pistones hidráulicos durante los ensayos con probetas. Las mediciones de presión acústica para la predicción del campo acústico fueron realizadas con micrófono y sonómetro tipo 2 para aplicaciones generales siguiendo los lineamientos de la norma NTC 5793. La comparación de los niveles aceptados por norma dentro del laboratorio se llevó a cabo con la resolución 627 de 2006, del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, artículo 9, donde se establecen los estándares máximos permisibles de niveles de emisión de ruido en dB(A). Los resultados indican que se supera este nivel durante el día aproximadamente por 10 dB(A) cuando la máquina de ensayos en el laboratorio está en funcionamiento. Con la intención de evaluar el ruido encaminado a su reducción, se tomaron datos de vibración estructural, justo sobre la carcasa del chiller durante su funcionamiento, para calcular su potencia a 125 Hz, además se analizó la repuesta en frecuencia de dos de sus caras, inclusive se realizaron mediciones acústicas al interior del laboratorio. Los análisis de las señales adquiridas de velocidad de vibración muestran concentraciones de energía a 48.8 Hz, 61 Hz y 122.1 Hz aproximadamente, que corresponden a las frecuencias de vibración de los componentes internos del chiller: compresor, bomba y 5° armónico del ventilador respectivamente.Publicación Acceso abierto Caracterización mecánica y dinámica del robot Scara UV-Cerma [recurso electrónico](Universidad del Valle, 2015-01-08) Morales Giraldo, Andrés Felipe; Buitrago Molina, José TomásEn este trabajo se presenta el moldeamiento cinemático y dinámico que se le realizó al robot UV-CERMA con el fin de dar apoyo para la realización del control de este, ya que se encontraba sin utilización porque el sistema de control estaba dañado. El objetivo del proyecto general es realizar un ambiente de experimentación en robótica industrial de manera remota, para ayudar en la educación de los conocimientos teóricos adquiridos, por lo que también se presentan en este trabajo un análisis al sistema mecánico como la estructura, la características de los motores, la toma de una buena estrategia de control; y la definición una serie de pruebas o experimentos a realizar para soportar los conocimientos teóricos relacionados con la cinemática y dinámica del robot.Publicación Acceso abierto Caracterización mecánica y propuesta de mejora de un dispositivo robótico cooperativo del laboratorio de robótica industrial de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad del Valle(Universidad del Valle, 2017) González, Robinsón; Buitrago Molina, José TomásEn el laboratorio de Robótica Industrial, el cual se encuentra ubicado en la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad del Valle, se cuenta con un dispositivo cooperativo para robots, este dispositivo es una mesa giratoria de dos grados de libertad con la electrónica correspondiente. El dispositivo se construyó en el proyecto de grado titulado “Control digital programable para una mesa con dos grados de libertad”[2], pero en ese proyecto de grado carece de un diseño mecánico soportado bajo los conceptos de ingeniería mecánica, por lo tanto, el problema de este proyecto se formula como: “La carencia de un diseño mecánico valido en ingeniería del dispositivo cooperativo robótico del laboratorio de Robótica industrial de la Universidad del Valle.” Este proyecto hace parte de la investigación “Conformación de un ambiente para la experimentación en robótica industrial, de apoyo para la educación remota en ingeniería” la cual se encuentra en la línea de investigación de estudios de ingeniería, del Grupo de Investigación de Control Industrial (GICI). La solución del problema planteado en este proyecto es de gran importancia para el laboratorio de robótica, ya que en los laboratorios de ingeniería, se desarrollan capacidades para el buen entendimiento de tecnologías, fenómenos, procesos y aplicaciones [3]. Este proyecto permitirá que el dispositivo pueda cumplir con la función de proporcionar dos grados de libertad adicionales al robot Scara UV-Cerma, así como la realización de prácticas sobre posicionamiento y orientación para los estudiantes de pregrado y posgrado de ingeniería eléctrica, electrónica, sistemas y mecánica, además se obtendrá propuestas de mejora, para que que cumpla con los requerimientos funcionales y operacionales.Publicación Acceso abierto Comparación de lubricantes en el comportamiento tribológico del par bronce-acero a diferentes presiones y velocidades usando un tribometro de deslizamiento bloque-anillo(Universidad del Valle, 2014) Chamorro Piarpuzán, Juan Carlos; Coronado Marín, John Jairo; Rodríguez Pulecio, Sara AidaEn este estudio se compararon tres tipos de lubricantes sintéticos (L1, L2) actualmente usados en la lubricación del par guijo-chumacera de los molinos de caña de azúcar, y un lubricante de alto rendimiento grado alimenticio (L3), diseñado para la misma aplicación. Se analizó el comportamiento tribológico del par bronce SAE 67¿acero AISI 1045, materiales comúnmente usados en el montaje guijo-chumacera y se realizaron pruebas experimentales en el tribómetro de deslizamiento con configuración bloque-anillo de la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Valle de acuerdo con la norma ASTM G 77. Se usaron presiones de 8 y 4 MPa y velocidades de 0,13 y 0,25m/s. Se midió el coeficiente de fricción y pérdida de masa para cada condición. Los resultados muestran que el tribómetro está en condiciones óptimas para ser operado, debido a que en las pruebas realizadas de calibración se obtuvo valores dentro del rango establecido por la norma ASTM D2714. Con respecto al desgaste de los materiales evaluados el anillo de acero AISI 1045 presentó menor desgaste con el lubricante L3 para los dos niveles de carga y velocidad, en el caso del bloque de bronce SAE 67 presentó menor desgaste con el lubricante L1. Los menores coeficientes de fricción se presentaron para las siguientes condiciones velocidad 0,25 m/s, carga 4 MPa, se presentó un menor coeficiente de fricción con el lubricante L3, por su parte para una condición velocidad 0,13 m/s, carga 8 MPa, se presentó un menor coeficiente de fricción con el lubricante L1. Las superficies desgastadas de los anillos y bloques se analizaron con ayuda del estereoscopio y microscopía electrónica de barrido para comparar la degradación superficial en las condiciones ensayadas. Se encontró evidencia de surcos típicos de abrasión y marcas de desgaste adhesivo y por deformación.Publicación Acceso abierto Comparación fractomecánica y microestructural de soldaduras utilizadas en la recuperación de rodetes de turbina pelton(Universidad del Valle, 2013) Moreno Castillo, Julián; Coronado Marín, John Jairo; Rodriguez Pulecio, Sara AidaDebido a los mecanismos de desgaste que se presentan en los rodetes de turbina Pelton y al estado de cargas dinámicas en que se encuentran durante su vida útil, se generan grietas que los deterioran. Se realizó la comparación fractomecánica y microestructural de tres materiales de aporte por soldadura empleados en la recuperación de rodetes de turbina Pelton para identificar el material más resistente a la propagación inestable de grietas; apuntando a incrementar la confiabilidad de las reparaciones realizadas en estas turbinas. Se evaluó la tenacidad a la fractura por ensayos CTOD, lo que requirió el diseño y construcción de un dispositivo para pruebas de flexión en tres puntos, además se realizó un examen microestructural por microscopio óptico y electrónico, con el fin de relacionar los valores obtenidos de las pruebas CTOD con las características microestructurales y los mecanismos de fractura de cada material. El máximo valor de tenacidad a la fractura CTOD fue alcanzado por el aporte austenítico E309, bajo esfuerzo de fluencia, el material de estructura martensítica E410 Ni Mo presentó el mínimo valor de tenacidad CTOD, de alta dureza y microestructura no homogénea con falla intergranular. El material de soldadura de alto cobalto y Manganeso, que ha sido reportado en la literatura como el más resistente al desgaste por cavitación y erosión, presentó un valor medio en su CTOD y un mecanismo de fractura mixto.Publicación Acceso abierto Desarrollo de un blog con ayudas audiovisuales educativas del curso de Física I, para el programa de Ingeniería Mecánica en la Universidad del Valle(2019) Muñoz Obando, Jhon Jairo; Hoyos Escobar, Hugo Cenen (Director de Tesis o Trabajo de Grado)Actualmente, la deserción temprana es una problemática sentida del Programa de Ingeniería Mecánica (PIME) de la Universidad del Valle. Aunque las causas de este tipo abandono del PIME es multicausal, el bajo rendimiento académico en cursos con temáticas con un alto índice de contenido formal, como Física 1, se presenta como uno relevante. En este contexto, este trabajo de grado se realizó con el objetivo de crear un blog, con ayudas audiovisuales de uso digital en el curso de Física I, de la malla curricular del PIME. Para esto, se planteó una ayuda académica basado en las metodologías activas de aprendizaje significativo para solución de problemas (ASPR) y aprendizaje cooperativo. Específicamente, en el contexto de este trabajo se generó un conjunto de informaciones agrupadas en tres categorías: información de soporte basado en ASPR, material de apoyo y recursos audiovisuales. De esta forma, cada tema tratado en el programa del curso de Física 1 fue documentado con casos de aplicación donde se presenta un racionamiento lógico para la solución de problemas usando expresiones analíticas que definen una temática específica.Publicación Acceso abierto Desarrollo de un dispositivo experimental tipo turbina hidrocinética para bajos caudales(Universidad del Valle, 2025-09-22) Delgado Parra, John Harvy; del Risco Moreno, Efraín BaldemarLas fuentes de energía renovable (FER) han experimentado un notable incremento a nivel global en la producción de electricidad. En Colombia, la implementación de sistemas de energía hidrocinética ha despertado un gran interés, considerándose una opción prometedora para la electrificación rural en zonas que carecen de conexión a la red eléctrica pero disponen de recursos hídricos. Con este propósito, se desarrolló y evaluó experimentalmente un dispositivo tipo turbina hidrocinética diseñado para operar en bajos caudales. El diseño de este dispositivo innovador se basó en los principios físicos y operativos de las turbinas de Gorlov y de los hidrogeneradores de vórtice vertical. Para el rodete, se realizó una modificación del modelo Gorlov tradicional: a diferencia de estos, que mantienen un diámetro constante en sus extremos, el nuevo diseño presenta un diámetro máximo de 11,20 cm y un mínimo de 3,965 cm, resultado de un ángulo de conicidad de 15°. Como perfil aerodinámico de las palas se utilizó el NACA 0018, cuya conicidad influye directamente en el rendimiento hidrodinámico del sistema. La manufactura aditiva, específicamente la fabricación por filamento fundido (FFF), fue fundamental para la materialización del proyecto. Esta técnica permitió la elaboración precisa del prototipo mediante una impresora Creality Ender 3v3-Plus, empleando ácido poliláctico (PLA) como material base por sus propiedades mecánicas y facilidad de procesamiento. El dispositivo fue diseñado y construido para adaptarse a las dimensiones del canal abierto del laboratorio de fluidos e hidráulica de la Escuela EIDENAR de la Universidad del Valle, donde también se realizaron las pruebas de verificación y caracterización experimental. La evaluación experimental del dispositivo incluyó la toma de ocho puntos de medición, abarcando la determinación del torque mecánico para la estimación de la potencia, el aforo volumétrico del flujo de descarga y la velocidad angular del rodete. Se alcanzó una potencia global máxima de 0,4234 ± 0,00782 W y una eficiencia global máxima de 35,7% ± 0,0422% a 18,4045 ± 0,0210 rad/s. Además, se registró un coeficiente de potencia (CP) máximo local de 0,3737 ± 0,0097 y un coeficiente de torque (Ct) máximo local de 0,1131, a un coeficiente de velocidad de punta (λ) de 1,9977 ± 0,0066, con un torque máximo local de 0,0123 ± 0,0003 N·m a 17,6872 ± 0,0105 rad/s. Estos resultados demuestran la viabilidad del dispositivo como una solución potencial para la generación de energía hidrocinética en bajos caudales, constituyendo una base sólida para futuras investigaciones y mejoras.Publicación Sólo datos Desarrollo de un entorno de simulación para un robot industrial de 6 grados de libertad(Universidad del Valle, 2003) Calderón Moreno, Edward OrlandoEn este trabajo se desarrolla la lógica de movimiento para la cinemática inversa de un robot industrial de 6 grados de libertad, se implementa el método de Lagrange- Euler para el calculo de la dinámica del mismo robot; finalmente se realiza toda la parte logística necesaria para la implementación de los modelos desarrollados en un software. Este software es capaz de realizar la simulación del robot en forma grafica y brindar las herramientas suficientes para el análisis del comportamiento del mismo.Publicación Acceso abierto Desarrollo de un procedimiento técnico para la rehabilitación de un rodete Francis en una pequeña central hidroeléctrica de 15 MW(Universidad del Valle, 2025) Salgado Ramírez, Pedro Miguel; garcia melo, jose isidroEl presente proyecto desarrolla un procedimiento técnico para la rehabilitación de un rodete Francis perteneciente a una pequeña central hidroeléctrica con capacidad de 15 MW, orientado a garantizar la integridad estructural, la eficiencia hidráulica y la prolongación de la vida útil del componente. En este contexto energético colombiano, donde más del 70 % de la generación eléctrica proviene de fuentes hídricas, las pequeñas centrales hidroeléctricas (PCH) representan una alternativa esencial para el aprovechamiento sostenible del recurso hídrico. Sin embargo, la operación continua en condiciones de alta carga y la exposición a partículas abrasivas, cavitación y fenómenos de fatiga mecánica generan un deterioro acelerado del rodete, componente clave en la conversión de energía hidráulica en energía mecánica. El proyecto plantea la formulación de un procedimiento estandarizado de rehabilitación que integre prácticas de inspección acorde a la especificación CCH 70-4, soldadura utilizando WPS (welding procedure specification), PQR (procedure qualification record) y WPQ (welder performance qualification) y mecanizado, aplicable a componentes de turbinas Francis. El enfoque metodológico comprende cuatro fases principales: inspección inicial mediante ensayos no destructivos y metrología; determinación de zonas críticas de desgaste; reconstrucción geométrica mediante procesos de soldadura controlada y mecanizado de precisión; y validación final del componente rehabilitado mediante inspecciones y mediciones comparativas. El procedimiento propuesto busca servir como guía técnica replicable para la industria nacional, reduciendo la dependencia de la importación de impulsores nuevos y optimizando los tiempos de mantenimiento. Asimismo, se espera contribuir a la consolidación de prácticas documentadas en rehabilitación de rodetes, fortaleciendo la capacidad operativa de empresas del sector energético e impulsando la sostenibilidad ambiental mediante la reducción de desechos metálicos.Publicación Acceso abierto Desarrollo de un sistema automático de fijación de tornillos usando un manipulador industrial considerando el modelo de industria 4.0(Universidad del Valle, 2022) Echavarría Rodríguez, Brayan Styven; Contreras, Juan David; garcia melo, jose isidroLa integración de robots colaborativos en los procesos industriales es cada vez es más frecuente debido a su alta versatilidad y su bajo costo, en comparación con robots industriales. Estas características aportan a la solución de la necesidad creciente de las organizaciones industriales de incremento en la interoperabilidad y trazabilidad de la información de los activos, como estrategia para aumentar la versatilidad en la producción y con esto el valor agregado en sus productos. La Industria 4.0 (I4.0) se presenta como una alternativa de solución dentro de las empresas ya que busca estandarizar la forma en que se representa la información de un activo y la forma en cómo se comunica con los demás miembros de la cadena de valor. Este proyecto de grado surge como respuesta al hecho de que actualmente los equipos de robótica colaborativa no cuentan con suficiente interoperabilidad y trazabilidad de su información debido a varios elementos como: Uso de protocolos de comunicación diferentes en los activos de una empresa, datos no procesables debido a que se representan de múltiples maneras, altos costes en las modificaciones de los equipo y desconocimiento del potencial de diferentes alternativas que pueden aumentar estos factores como la I4.0. Con base en lo anterior, en este proyecto se desarrolló un sistema automático de fijación por elementos roscados usando un manipulador industrial considerando el modelo de I4.0. Por lo que se propone una solución que se expone a lo largo de los capítulos 4 y 5 en los que se hace uso del cobot UR3 CB ubicado en la Universidad Javeriana Cali. En el capítulo 4 se presentan los resultados de la etapa de diseño donde inicialmente se realizó una revisión de la literatura relacionada a la I4.0 con el fin de establecer que requerimientos debe cumplir el sistema para que cumpla los estándares de este nuevo modelo de industria. Posteriormente se plantea la arquitectura y dinámica del modelo que cumple con los requerimientos planteados. En el capítulo 5 se presenta la implementación del diseño, para esto se crean nuevos elementos físicos que se integraran con el cobot y se crean elementos de software como lo es el Asset Administration Shell (AAS) con el fin de que el sistema cumpla con los estándares de la I4.0. Finalmente se realizan pruebas de validación al prototipo de las cuales todas fueron exitosas.Publicación Acceso abierto Desarrollo de un sistema de alineación dinámico para una prótesis transtibial(Universidad del Valle, 2017) Ulloa Gutiérrez, Oswaldo Andrés; Buitrago Molina, José Tomás; García Melo, José Isidron la actualidad existen usuarios de prótesis transtibiales que, por diferentes causas, como por ejemplo estar en ubicados en sitios remotos, no tienen fácil acceso al personal técnico calificado para ajustar la posición de la alineación de la prótesis. Como consecuencia, cuando la alineación de la prótesis incorrecta causa traumatismo en el muñón y posibles infecciones además de los inconvenientes de confort del usuario. Como respuesta a esta problemática en el contexto de este proyecto se desarrolló un sistema de alineación que facilita la alineación de una prótesis transtibial. Para este desarrollo se investigaron los mecanismos y patentes en la materia identificando los límites y parámetros para la realización de la alineación de una prótesis transtibial, con una matriz de decisión se eligió la mejor alternativa para dar solución al problema, posteriormente se realizó un diseño conceptual del funcionamiento del sistema de alineación y se formuló la forma del mecanismo, se propusieron las piezas que componen el sistema, se realizó una evaluación estructural con carga estática y dinámica de la pieza más crítica en el estado de esfuerzos más relevante, con ayuda del programa Autodesk Inventor se construyó un modelo virtual con el ensamble del sistema de alineación y se realizó una verificación de la resistencia de materiales con el método de elementos finitos. Finalmente, se entregan planos constructivos del sistema de alineación dinámico para prótesis transtibial. De esta manera se desarrolló un sistema de funcionamiento sencillo, como alternativa a otros sistemas que se encuentran en el mercado actual, el sistema planteado en este proyecto tiene la ventaja particular de solo tener tres tornillos para realizar el ajuste de la alineación comparado con 8 que poseen los mecanismos más comerciales.Publicación Acceso abierto Desarrollo de una estrategia de control para un sistema de acondicionamiento de aire con bombeo primario variable de agua fría con capacidad de 500 toneladas de refrigeración para una entidad educativa de educación superior(Universidad del Valle, 2018) Troccoli Escobar, Álvaro Andrés; García Melo, José IsidroEste proyecto integra las actividades de una infraestructura mecánica, eléctrica e hidráulica, requeridas para la sustitución de la actual planta de enfriamiento del edificio principal de una entidad educativa de formación superior, con el objetivo de mejorar el rendimiento del sistema de enfriamiento reduciendo los costos asociados al consumo de energía del sistema actual.Publicación Acceso abierto Desarrollo de una guía para el diseño de un sistema hidráulico de protección contra incendios(2019) Rodriguez Muñoz, Marcial Alexander; Hoyos Escobar, Hugo Cenen (Director de Tesis o Trabajo de Grado)El proyecto tiene como objetivo orientar a quienes deseen iniciar en el conocimiento de los sistemas de protección contra incendios. Se busca que el lector conozca las bases para llevar a cabo el diseño de un sistema de rociadores automáticos, dándole a conocer las normas que se deben utilizar dentro del territorio colombiano e introduciéndolo en los conceptos básicos de diseño. Se hace la descripción de un rociador automático, su clasificación, sus características y su método de activación. Se definen los diferentes tipos de sistemas de protección contra incendio a base de agua. Posteriormente se muestra la clasificación del riesgo de las ocupaciones y el enfoque de diseño en función de éstas. Se dedica una sección a la protección de almacenamiento de mercancías, la cual tiene métodos de diseño y de selección, diferentes a la protección de ocupaciones generales y en la que tiene que ver el tipo de mercancía, la disposición de éstas y la altura a la que están almacenadas. Se hace una descripción de los elementos generales de los sistemas de protección contra incendios a base de agua y finalmente se realiza un ejemplo o metodología paso a paso para desarrollar los cálculos hidráulicos con los que se obtienen los requisitos de presión y caudal para el sistema.Publicación Acceso abierto Desarrollo de una plataforma web como guía en la conversión de carros con motor de gasolina a motores eléctricos(Universidad del Valle, 2018) Herrera Rangel, José David; Collazos Pinto, ArgemiroEste documento es una guía actualizada con información suficiente para transformar un carro de combustión interna en eléctrico; también se encuentra en internet como plataforma web: http://convertiraelectrico.com. Tiene un método muy práctico (gráfico) para escoger el motor eléctrico que es la pieza clave de la transformación, y también explica los demás componentes del carro eléctrico y su funcionalidad.Publicación Acceso abierto Desarrollo de una turbina biomimética en un hidrogenerador de cámaras de vórtice verticales(Universidad del Valle, 2025) Aguilar Ayala, Jimmy Esteban; Risco Moreno, Efraín Baldemar delEl impacto ambiental ocasionado por las fuentes no renovables de generación de ener- gía, tales como el carbón, el petróleo y el gas natural, ha impulsado la búsqueda de alternativas sostenibles que contribuyan a mitigar el cambio climático. Por esta ra- zón, y considerando el potencial hidroeléctrico de la región, se desarrolló y evaluó experi- mentalmente un hidrogenerador de doble cámara de vórtice vertical. Este dispositivo pue- de llegar a consolidarse como una alternativa viable de generación eléctrica en un futuro cercano, principalmente en aplicaciones que involucren corrientes fluviales, y en menor medida, corrientes oceánicas. El dispositivo fue conceptualizado tras una cuidadosa revisión literaria, adaptando sus di- mensiones y características a las condiciones experimentales del Laboratorio de Mecánica de Fluidos e Hidráulica de la Universidad del Valle. El hidrogenerador emuló la forma hi- drodinámica de los peces, reconocida por minimizar la resistencia hidrodinámica, lo que le confirió un carácter biomimético. Además, se incorporó un rodete con inspiración en los álabes en J de turbinas eólicas y en las turbinas de Gorlov, utilizando un perfil aero- dinámico GOE623. Tanto el hidrogenerador como los rodetes fueron fabricados mediante impresión 3D con una Ender 3V3-Plus, utilizando filamento de PLA. Se realizó una evaluación experimental del dispositivo con once caudales. El torque mecá- nico osciló entre 0.0020 ± 0.0001 N·m (a 233.3 ± 0.1 RPM) y 0.0117 ± 0.0009 N·m (a 458.8 ± 0.1 RPM). La potencia generada varió de 0.0489 ± 0.0037 W (a 233.3 ± 0.1 RPM) hasta 0.5628 ± 0.0422 W (a 458.8 ± 0.1 RPM). La eficiencia hidráulica creció con la velocidad, partiendo de 0.0489 ± 0.0037% en la velocidad mínima y alcanzando un máximo de 43.02 ± 3.23% a 458.8 ± 0.1 RPM. Cada uno de los análisis dimensionales realizados identificaron 15 grupos adimensionales cada uno, mediante el teorema Pi de Buckingham. De estos se destacaron el coeficiente de potencia (Cp ), el coeficiente de torque (CT ), el número de Reynolds (Re ), el coeficiente de velocidad de punta (λ) y el coeficiente de caudal (χ), pues los demás permanecieron estáticos ya que dependían exclusivamente de condiciones geométricas constantes. Los resultados revelaron que CT aumenta con λ sin mostrar límite visible, mientras que Cp y η caen al aumentar Re , reportándose un mínimo de Cp de 0.03 ± 0.0045 durante las veloci- dades de operación más altas (atribuyéndose de manera probable a efectos de separación de flujo y disipación de energía); en contraste, ambos aumentan con χ, donde Cp alcanza 0.39 ±. Por otro lado, también se evidenció que Cp es creciente con respecto a λ. Los anteriores resultados validaron tanto la funcionalidad como la viabilidad del dispositi- vo, presentándolo como una alternativa limpia de generación hidroeléctrica, especialmen- te en aplicaciones de corrientes fluviales.