Tesis
Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/11285/345119
Colección de Tesis y Trabajos de grado (informe final del proyecto de investigación, tesina, u otro trabajo académico diferente a Tesis, sujeto a la revisión y aceptación de una comisión dictaminadora) presentados por alumnos para obtener un grado académico del Tecnológico de Monterrey.
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- Aplicación de la Metodología QTC en el Diseño de una Máquina Desespinadora de Nopal(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 01/12/1998) Álvarez Ramírez, Jaime T.; León Rovira, Noel; García Gardea, Eugenio; Hernández Luna, Alberto; ITESMEn la presente tesis se propone un Modelo del Proceso de Diseño de Nuevos Productos Manufacturados sustentado en la Metodología QTC (QFDTRIZ-CAD), la cual integra las herramientas Despliegue de la Función de Calidad (QFD, por sus siglas en inglés), Teoría de la Solución de Problemas de Inventiva (TRIZ) y Diseño Asistido por Computadora (CAD). Se presenta una descripción de éstas y otras herramientas auxiliares de diseño involucradas en el modelo. Se exponen los resultados derivados de la aplicación de la metodología QTC en el proceso de diseño de una máquina desespinadora de nopal. Los planos y descripciones a detalle de este desarrollo tecnológico se muestran parcialmente por cuestiones de confidencialidad.
- Análisis de Soluciones de Reducción de Velocidad con Engranes de Plástico(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 01/09/2000) Jaime Serrano, Javier A.; León Rovira, Noel; Hernández Luna, Alberto A.; Mojica González, José; Itesm; Viramontes Brown, FedericoTodo diseño surge de una necesidad, para cubrir una necesidad existen un gran nÚmero de opciones, conocidas o no conocidas. Algunas opciones son mejores que otras, de la información que tengamos sobre las opciones y de nuestros conocimientos en el área dependerá seleccionar la mejor opción. Una máquina tiene la necesidad de adquirir movimiento de algÚn medio, para que esta máquina funcione correctamente el movimiento debe proporcionarse con ciertos requisitos. En algunos casos un motor puede proporcionar el movimiento con los requisitos pedidos, pero en la mayoría de los casos se requiere de otro mecanismo que ayude a transmitir el movimiento con los requisitos solicitados por la máquina que va a mover, a este mecanismo comÚnmente le llamamos transmisión. Un ejemplo sencillo de transmisión es aquel que reduce la velocidad del motor hasta llegar al requisito de velocidad de la máquina a impulsar. El motor y la transmisión en conjunto deben cumplir con todas las necesidades de diseño de la máquina. La necesidad de reducir la velocidad de un motor puede ser satisfecha por diferentes medios, los medios mecánicos que utilizan cadenas, bandas o engranes son los más comÚnmente utilizados. Un tipo de máquinas que todos conocemos son las lavadoras de ropa, estas máquinas que tienen como objetivo quitar la mugre a la ropa, funcionan en conjunto con el agua y el jabón, la lavadora debe transmitir movimiento al agua para que junto con el jabón trabajen sobre la ropa. El movimiento que se requiere para mover el agua y la ropa proviene de un motor, el movimiento del motor debe ser reducido para dar la fuerza suficiente para mover la ropa sin dañarla. En este ejemplo los requisitos de la máquina son muy precisos, el conjunto de motor y transmisión al que le llamamos tren motriz, debe proporcionar una fuerza (torque) y una velocidad tal que la lavadora pueda cumplir su función de quitar la mugre a la ropa sin dañarla. Al diseño de la transmisión se le piden un gran nÚmero de requisitos, algunos de ellos resultan contradictorios, tales como gran resistencia y bajo peso, alta relación de reducción y poco ruido, etc. Se requiere de mucha inventiva para resolver estas contradicciones, en la mayoría de los casos simplemente se establece una negociación entre estos requisitos. El uso de nuevos tipos de materiales ha permitido mejorar el cumplimiento de los requisitos de diseño, el caso de las transmisiones de engranes no ha sido la excepción, el uso de materiales plásticos en engranes le ha dado grandes ventajas sobre otros tipos de transmisiones. La presente Tesis está enfocada al uso de engranes plásticos que permiten reducir la velocidad de un motor para impulsar propiamente una máquina.
- Soporte Computacional para el Diseño de Moldes para Inyección de Plástico(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 01/12/1999) Pacheco Muñoz, Fernando; León Rovira, Noel; Al-Ashaab, Ahmed; Rodríguez G., Ciro A.; ITESM; Viramontes Brown, FedericoLa competencia en la industria de la transformación tanto nacional como internacional, obliga a las empresas a reducir sus tiempos de operación para lograr ser más competitivos y así permanecer en el mercado. La estrategia a seguir es procurar un alto estándar de calidad en todos sus procesos, tanto en la forma de administrar la empresa como mediante el uso sistemático de técnicas y herramientas que apoyen la toma de decisiones. Al utilizar herramientas computacionales y establecer interfaces electrónicas durante las etapas importantes del diseño de un molde para inyección de plástico, se obtendrán diseños de mayor calidad, con una mejor planeación y logística. Dichas interfaces deben contener tanto conocimiento científico como empírico y convertirse en la base electrónica que permita que el proceso de diseño se tome más eficiente. Se identificó la falta de estructuras de diseño para moldes de inyección de plástico, la falta de un soporte computacional que considere la automatización de los cálculos de los elementos clave. Se determinó que es necesario poner más énfasis en las estructuras de trabajo, así como hacer uso de las herramientas computacionales para obtener mayores beneficios en lo que respecta al área del diseño y que es necesario tener al alcance más y mejores herramientas que faciliten y reduzcan los tiempos de diseño. Se obtuvieron siete formatos electrónicos y una rutina de autolisp que integran y documentan el conocimiento sobre los elementos claves en el diseño de moldes para inyección de plástico.
- Study of the active suspensions impact in compact/sportive vehicles performance(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2003-12-01) Martínez Quiroz, José Alfonso; León Rovira, Noel; Ramírez Mendoza, Ricardo A.; Rangel Gil, Octavio Cesar; Programa de Graduados en Ingeniería; División de Ingeniería y Arquitectura; Campus MonterreyThis research compared the characteristics of a full vehicle model, representing a Mustang 2003 using passive, semiactive and active suspension systems. For this, ADAMS/Car simulation software was used. The passive model was separated in four models, with and without antiroll bars; the semiactive models include Skyhook logic which varies the coefficient of viscous damping to simulated the semiactive suspension; the active model have forces in each damper to simulated the actuators and the controller was simulate with the ADAMS/Control tools kit. In first instant the research was based on discovering stabilizer bars influences in the vehicle's behavior, after that the active and semiactive suspension systems was included in the analysis. Some characteristics of the vehicle model response were analyzed, including the pitch and roll displacement and chassis acceleration of the vehicle body. The vertical displacement and acceleration of the body mass were used to represent the ride comfort of the vehicle, while the roll displacement of the body and the lateral velocities of the body were used to evaluate the vehicle safety. The results of the study show that the antiroll bars help some of the vehicles characteristics but nevertheless when helping one of them it harms others having mixed them to reach an intermediate behavior. The active and semiactive suspension improve the vehicle behavior in similar way, the results for this kind of suspension have similar performance, since both systems feedback the relative velocity of the body to control the dynamic responses. Both models have better performance, having better handling and greater comfort that the passives systems. The velocity in turns was increased by the active and semiactive suspensions systems having better safety. Chassis accelerations are smooth in the active and semiactive suspension systems having better comfort.
- Tanque solar de alta temperatura(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2010-05-01) García Espinosa, Luis Diego; León Rovira, Noel; tolmquevedo; Tecnológico de Monterrey, Campus MonterreySe presenta el diseño de un tanque de almacenamiento de energía solar térmica de alta temperatura, que se utilizará para producir energía eléctrica con motores Stirling. Dos aplicaciones son las principales: la producción de energía eléctrica distribuida para los hogares, comercios e industrias, y la utilización como fuente de energía en vehículos híbridos que utilizan motores Stirling como medios de propulsión. Para obtener una alta eficiencia en un motor Stirling es necesario tener una fuente de calor con la temperatura requerida. Este es el objetivo que se busca para el desarrollo de tanques de almacenamiento de energía térmica de alta temperatura a base de materiales que tiene un cambio de fase (PCM), que permiten proporcionar temperaturas entre el rango de los 700-1200° C. Simulaciones asistidas por computadora permiten explorar diferentes materiales de almacenamiento de la energía, permitiendo el control del diseño, tamaño, flujos de calor y manteniendo la integridad estructural del sistema. Distintos materiales aislantes se utilizan para reducir las pérdidas de energía calorífica por radiación, convección o conducción. Se presenta otra forma de aislamiento utilizando vacio, escudos reflectivos y óxidos de baja conducción del calor. Sobre estas bases, el diseño y la construcción de un tanque a pequeña escala fue desarrollado, para sentar las bases de su uso en vehículos híbridos impulsados por un motor Stirling y baterías eléctricas y como fuente de generación eléctrica para hogares, comercios e industrias, con el objetivo de reducir el impacto ambiental a través de los beneficios de utilizar la energía solar.
- Análisis de los esfuerzos aplicados en los soportes de un cigüeñal y torque resultante de un motor de combustión interna usando un prototipo funcional virtual en Adams/Engine(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2003-12-01) Manzo García, Ignacio; León Rovira, Noel; Ramírez Mendoza, Ricardo A.; Manrique, José A.; ITESM; Programa de Graduados en Ingeniería y Arquitectura; División de Ingeniería y Arquitectura; Campus MonterreyLa modelación paramétrica ha venido a ocupar un lugar principal en el proceso de diseño de las máquinas del futuro pues con ella es posible crear modelos más complejos que dan una perspectiva cercana a la real, sin embargo, el solo hecho de tener un modelo en parametría no fue suficiente para mantener quieta la inquietud del inventor, fue necesaria la creación de modelos en movimiento. Con una herramienta poderosa como lo es Adams/Engine, se les da vida a los diseños creados, se le da movimiento a lo que se es capaz de imaginar, de diseñar. Para el desarrollo de este trabajo de tesis se emplearon, para el modelo CAD, Mechanical DeskTop V6 y para la simulación se usó Adams/Engine. Inicialmente se usó Adams View para la creación del modelo y al mismo tiempo se exploraba en la creación de plantillas en Adams/Engine y viendo las grandes ventajas de usar el modelo en este software se desarrollaron los trabajos y análisis en este paquete. Durante la investigación hecha en Adams View se hizo una parte de esta en la utilización de Adams AutoFlex teniendo en cuenta que los motores en la vida real sufren deformaciones del tipo torsional y flexionantes. Son estas deformaciones las que determinan el comportamiento del sistema pues originan vibraciones y eventualmente fallas. Sin embargo, solo se llegó hasta la parte de definir el proceso de mallado de los componentes importados de CAD, este fue interrumpido debido a que Adams/Engine considera estos dos factores que ocurren en el motor con lo que se puede hacer la consideración del cigüeñal a torsión o flexión. Como objetivo principal se planteó hacer la metodología y análisis del sistema del cigüeñal, se logró obtener las fuerzas que actúan en los apoyos así como el torque resultante de motor; se realizó un análisis a diferentes rpm y se observó el comportamiento de los factores antes mencionados, fueron 6 en total, 650, 1500, 2500, 3500, 4500 y 5500 rpm. Al mismo tiempo se desarrolló un modelo analítico simplificado para hacer una comparación del torque resultante, se descubren grandes similitudes en los dos modelos. Queda la posibilidad para hacer el modelo analítico de las fuerzas actuando en los apoyos y poder hacer la comparación con los resultados obtenidos de Adams/Engine.
- Hybrid vehicle with stirling engine and thermal energy storage(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2010-05-01) Wieland Sewe, Erik; Sewe, Erik Wieland; 267064; León Rovira, Noel; Rodríguez González, Ciro Ángel; Rodríguez González, Ciro Ángel; Aguayo Téllez, Humberto; Programa de Graduados en Ingeniería; División de Ingeniería y Arquitectura; Campus MonterreyAdvances in electric technology and automotive components make feasible a new kind of hybrid vehicles. The hybrid technology allows gathering advantages from different energy concepts and allows it to eliminate disadvantages which a single energy source or engine concept would present. Hybrid technologies allow using different power sources in one vehicle. Concentrated thermal solar energy is used as primer energy in a vehicle. Basic components are thermal energy storages and Stirling engines. Heat from the sun is gathered in a place outside the car and stored in a tank. The tank is placed in the vehicle and connected to a Stirling engine. A Stirling engine is a device that converts heat energy into mechanical power. The mechanical power is used in a generator to produce electric energy. The vehicle has an electric system with batteries serving as an energy buffer. Physical bases, components and vehicle concepts are described. A market study provides benchmark of Stirling engines and serial hybrid busses. In a case study several options for a possible prototype are revised. For the Circuito Tec service (a service for students living near the university) a detailed analysis is made. With a GPS the driving profile is recorded. A Matlab model uses this data to calculate energy storages sizes and required engine output. In Autodesk Inventor several CAD models are created in order to represent different space concepts. A vehicle with thermal energy storage based on molten glass is compared to conventional and alternative concepts. MSC Adams/car is used to simulate the vehicle dynamics. The influence of a thermal storage tank with the weight of 996kg is observed. Size, weight and price estimation of different thermal-electric vehicles are compared to conventional vehicles.
- Modelación y Análisis Dinámico para el Diseño de un Midibus de 8 Toneladas-Edición Única(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2003-05-01) Linares del Moral, Victor Daniel; León Rovira, Noel; Herrera Giammattei, Octavio; Mojica González, José; ITESM; Viramontes Brown, Federico
- Simulación y análisis de un tractor de oruga utilizando Mechanism/Pro & ADAMS/View(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2003-05-01) Reyes Gutiérrez, Manuel; León Rovira, Noel; Viramontes Brown, Federico; Ahuett Garza, Horacio; Martínez Romero, Oscar; ITESM-Campus MonterreyEn este documento se presenta el proceso de modelación y simulación de un tractor utilizando el software Pro/Engineer, Mechanism/Pro y ADAMS/View. El proceso descrito a continuación demuestra cómo es posible simular un mecanismo utilizando ADAMS a partir de un modelo sólido elaborado en Pro/Engineer, así mismo muestra diferentes tipos de fuerzas utilizadas para la modelación de contactos. El Capítulo 1 describe una Introducción general, así como la Hipótesis, Objetivos y Alcance de esta tesis. En el Capítulo 2 se presenta una introducción sobre la importancia del estudio de vehículos de oruga, así como una descripción de las funciones esenciales de sus componentes. Se presenta un método para el cálculo de la tensión en las diferentes secciones de la oruga obtenido como resultado de un estudio publicado por el “Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control", la efectividad de dicho método ha sido demostrado mediante resultados de simulaciones realizadas a vehículos de oruga. El Capítulo 3 describe la funcionalidad de Mechanism/Pro (Mech/Pro), el cual es un módulo de ADAMS que permite la integración del mismo con ProEngineer (ProE), permitiendo realizar análisis y simulaciones desde la interfase del usuario de ProE. Se describe desde la forma de instalar Mech/Pro hasta la realización de análisis de mecanismos mediante las diferentes uniones, fuerzas y aplicación de movimientos. En el Capítulo 4 se describe la funcionalidad de cada uno de los componentes del tractor. Se determinan las diferentes uniones y fuerzas utilizadas para la generación de movimiento de los mismos y se establece un proceso para la simulación de cualquier mecanismo generado por Mech/Pro. El Capítulo 5 describe algunas de las fuerzas con mayor aplicación que el Software ADAMS ofrece. Se establece la manera en la que cada una de ellas debe ser definida por el usuario para su aplicación presentando ejemplos cuyo objetivo es permitir al usuario un fácil entendimiento de las mismas. El Capítulo 6 explica la manera en la que se utilizaron las diferentes fuerzas para el análisis y simulación de la oruga, describe la sintaxis utilizada y el porqué de las mismas en cada una de las fuerzas utilizadas. Así mismo se muestran comparaciones entre diferentes fuerzas utilizadas para una misma aplicación.
- Desarrollo de proceso para la elaboración de electrodos de grafito, basado en el uso de un sustituto de brea como glutinante, y su impacto en costos de manufactura(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2007-03-01) Rocha Rojas, Fernando; León Rovira, Noel; Hernández Luna, Alberto A.; Iglesias Arriaga, Miguel de Jesús; Ahuett Garza, Horacio; Escuela de Graduados en Administración y Dirección de Empresas; Campus MonterreyLa brea de alquitrán de hulla es un producto cuya escasez y altos precios comprometen cada día más la operación en la industria de electrodos de grafito utilizados para la fundición de acero en los hornos de arco eléctrico Además, la brea gradualmente ha presentado obstáculos tecnológicos a la manufactura de productos de carbón debido a la disminución de calidad en sus propiedades fisicoquímicas. Por tales razones es una necesidad atacar este problema mediante soluciones creativas, elevando el nivel de la operación sobre las dificultades típicas en este mercado cuyo comportamiento es de supervivencia. En la tesis se presentará el desarrollo conceptual de un nuevo proceso para la formación de electrodos de grafito, sustituyendo el aglutinante convencional, brea de alquitrán de hulla, por un compuesto basado en azúcares de melaza de caña y aditivos. Los beneficiarios de este proyecto son las empresas manufactureras de electrodos de grafito. El nuevo proceso presenta ahorros en los costos de manufactura de electrodos, así como una simplificación del proceso actual, tanto en reducción de pasos, así como en la eliminación de algunas operaciones unitarias. La aproximación sistemática empleada propone una serie de principios de solución en línea a un proceso adecuado para el nuevo aglutinante. Esto permite sustituir a la brea en la operación.