Ingeniería Mecánica

Analysis of the influence of the transmission reason in the specific speed of slip

Las transmisiones por engranajes pueden sufrir múltiples deterioros durante su funcionamiento y entre las fallas más comunes, propia de las transmisiones no lubricadas, se encuentra el desgaste, que se caracteriza por la disminución del espesor del diente en la zona de la cabeza y del pie, que es donde mayor velocidad de deslizamiento existe. En este trabajo se exponen las ecuaciones básicas para el cálculo de las velocidades de deslizamiento, de desplazamiento y específica de deslizamiento, finalmente, utilizando un programa elaborado en una Hoja de Cálculo de Excel y con el auxilio del software AutoCAD fueron evaluados cuatro casos de transmisiones por engranajes cilíndricos de dientes rectos, para determinar la influencia de la relación de transmisión en la velocidad específica de deslizamiento en ruedas dentadas cilíndricas de dientes rectos.

Gear transmissions can suffer multiple fails during their operation, being wear one of the most common, this fail is characteristic of the not lubricated transmissions, and it is characterized by the decrease of the thickness of the tooth up and down the tooth height that is where main sliding velocity exists. In this work the essential equations for the calculation of the sliding, displacement and specific sliding velocity, are exposed, finally, using a program elaborated in a EXCEL spreadsheet and with the employment of the software AutoCAD, four cases of spur gear transmissions were evaluated, to determine the influence of the velocity ratio in the specific sliding velocity.

Vibrational and dynamic analysis of electric motors

El artículo aborda el estudio vibrodinámico ejecutado en motores eléctricos de la fábrica de azúcar "Cristino Naranjo" durante la implementación del mantenimiento predictivo. En el mismo se exponen los trabajos realizados en las diferentes etapas de implementación del mantenimiento y el diagnóstico de defectos mediante la utilización del análisis espectral de vibraciones. Se muestran espectros de motor con problemas y en funcionamiento normal.

This work is concerned with the vibrational and dynamic study of electrical motors located in Cristino Naranjo sugar mill. It is done during the predictive maintenance implementation. At the some time some works are shown during this process as well the failures diagnostic by means of the use of spectrum analysis of vibration. The spectrums shown are related to motors with difficulties or well working.

A tool for the automated selection of steels in the Mechanical Engineering´s context

El diseño de Ingeniería de un producto o componente constituye una actividad difícil, compleja y multidisciplinaria, enfocada a la resolución de problemas. En el presente trabajo se muestra el desarrollo de una herramienta automatizada para la selección de los aceros más utilizados en la construcción de maquinarias. La herramienta constituye una ayuda para la selección de los materiales desde la etapa conceptual del proceso de diseño, donde se identifican las diferentes categorías de materiales a utilizar. La herramienta comprende las características y propiedades más relevantes de los aceros de Ingeniería disponibles en seis normas internacionales: Japonesa (JIS), Alemana (DIN, Vbn, DIN-Vbn), Rusa (GOST), Americana (AISI, SAE, AISI-SAE, ASTM), Inglesa (BS, EN, GB), Francesa (AFNOR) y la Norma Cubana (NC) vigente.

The product or component design constitutes a difficult, complex and multidisciplinary activity, focused to the resolution of problems. Presently work show the development of an automated tool for the selection of the more used steels in the construction of machineries. The tool constitute a help for the selection of the materials from the conceptual stage of the design process, where the different categories of materials are identified to use. The tool analyze the characteristics and more common properties of the available steels in six international standards: JIS (Japan), DIN, Vbn, DIN-Vbn (Germany), GOST (Russia), AISI, SAE, AISI-SAE, ASTM (USA), BS, IN, GB (England), AFNOR (France) and NC (Cuba).

Analysis of encircling to the prosecution of vibrations for the diagnosis of machineries

El análisis de la envolvente de las vibraciones para detectar fallos complejos de maquinarias rotatorias, tales como fallos en cojinetes de rodamientos y engranajes, se ha venido imponiendo por su elevada efectividad y bajo costo computacional. Esta técnica de análisis puede ser implementada a través de dos enfoques, los cuales nunca han sido estudiados de manera conjunta buscando una comparación de la aplicación de los mismos. En este trabajo se plasma un esfuerzo matemático que justifica la posibilidad de aplicar estos enfoques para detectar fallos en cojinetes de rodamientos en particular, así como una comparación entre la utilización de los mismos. Se pudo comprobar que la técnica basada en la transformada de Hilbert constituyó de mayor efectividad para el análisis.

Envelope analysis of vibrations is very employed on rolling bearings and gears failure detection due to low cost and high effectiveness of its implementation. This technique can be implemented through two ways: (1) filtering and (2) Hilbert transform, not compared one each other yet. In this paper, a mathematical effort, done in order to justify the capability of these approaches to be applied on rolling bearings diagnosis, is shown and a comparison between these two approaches is revealed. The Hilbert transform approach applied on envelope analysis was probed to be the most effective technique for rolling bearings failure detection.

Methodology to determine the amount of imbibition water to use in the sugar cane industry

Se hizo un estudio del uso del agua de imbibición en la industria del azúcar de caña de Cuba y, se revisaron más de 200 fuentes bibliográficas llegándose a conclusiones importantes en cuanto a la cantidad y temperatura del agua de imbibición, así como la revisión del esquema de imbibición más utilizado. A partir de aquí se obtiene un procedimiento para determinar la cantidad óptima de agua de imbibición teniendo en cuenta los precios actualizados del azúcar y el bagazo como combustible y para otros usos, Es utilizado para su validación en dos empresas azucareras de la provincia de Cienfuegos, se obtuvo que en las condiciones económicas actuales, es recomendable utilizar entre 10,4 - 15,4 % caña en dependencia del uso que se le dé al bagazo y no entre 18-22 % caña como se viene haciendo históricamente, lo que permitió lograr un ahorro de agua de 66670,1 t, esto hace que se ahorren 9531.77 kWh de energía eléctrica por bombeo, permitiendo un efecto económico total entre 22939,92 - 218505,47 USD.

A study was performed of the use of the water of imbibition in the industry of the sugar cane of Cuba and internationally. More than 200 bibliographical sources were reviewed reaching important conclusions as far as the amount and temperature from the imbibition water, as well as the scheme used of imbibition water most commonly used. A very simple procedure is obtained to determine the optimal amount of imbibition water considering the updated prices of the sugar and the bagasse as fuel and for other uses. It is applied for his validation in two sugar companies of the province of Cienfuegos. In the present economic conditions the results showed that it is advisable to use an amount of imbibition water between 10.4 -15,4 % of the amount of cane processed based on the use of the bagasse and not between 18-22% as it is historically done. It resulted on 66670.1 tons of water and 9531.77 kWh of electrical energy saved. The total economic effect was between 22939,92 - 218505,47 USD.

Evaluation of the heavy duty trucks energy efficiency in the modified drive cycle

En este trabajo, se presenta la reformulación de un ciclo teórico que consta de los elementos básicos de un ciclo de viaje real con condiciones prefijadas de movimiento y operación. En la modificación se tomaron en cuenta los siguientes elementos: frecuencia de rotación mínima en movimiento estable; eficiencia de la transmisión variable con la velocidad, la carga y la marcha conectada; un nuevo criterio de frecuencia de rotación del motor para el cambio de marchas; el frenado con el motor embragado y; nuevas expresiones de cuantificación del consumo de combustible. Obteniéndose nuevos modelos matemáticos para la determinación de los indicadores del consumo de combustible de vehículos pesados de transmisión mecánica. Se presenta además, un indicador "Coeficiente de Efectividad del Trabajo del Automóvil" (CETA) que describe la eficiencia energética durante el periodo de impulso, expresada a través del grado de aprovechamiento de la energía del automóvil para llevar hasta determinada velocidad la masa de la carga útil.

In this paper, the new formulation of a theoretical drive cycle is presented. It is integrated by stages of a real drive cycle with the prefix settings of movement and operation. In the cycle modification the following approaches are taken account: minimal rotation frequency in stable movement; the transmission efficiency is variable with the speed, the weight, and the gear ratio; a new rotation frequency for gear shifting; a motor braking stage and; a group of new equations for the fuel consumption. New mathematical models were obtained for the fuel consumption indicators of the heavy duty trucks with manual transmission. Furthermore, the indicator Automobile Work Effectiveness Coefficient is presented. It describes the energy efficiency in the acceleration stage involving the fuel energy during the impulsion of payload until it reaches a certain speed.

Identification of resonances in a supporting structure and solutions to eliminate them

Se ha realizado un estudio de los niveles vibratorios y del comportamiento modal de la estructura portante de un equipo para labores agrícolas en la cual se sospecha la existencia de estados resonantes. Una vez que se ha identificado la causa del problema, se simularon modificaciones de parámetros físicos sobre el modelo modal obtenido, proponiéndose la solución más apropiada para su solución.

A vibrating and modal behaviour study on the chassis of an agricultural equipment under suspect of resonant states was made. After trouble-shooting, modifications of spatial parameters over the modal model were done and the most appropriate solution was proposed.

Evaluation of the behaviour of a sequences elaboration algorithm in a flow shop with depending on the sequence times

En el trabajo se realiza la evaluación del comportamiento de un algoritmo propuesto para la secuenciación en un taller de flujo con tiempos dependientes de la secuencia, utilizando un método híbrido basado en el Algoritmo de Búsqueda del Extremo de una Función de un Código Variable y la metaheurística de Búsqueda Dispersa. Asimismo, se analizan casos obtenidos de la aplicación en un taller mecánico de una industria nacional.

In this paper the evaluation of the behaviour of a proposed algorithm is made for the sequence of events in a stream flow in a workshop with dependent moments of the sequence using a hybrid method based on the SEARCH OF THE EXTREME OF A FUNTION OF A VARIABLE CODE ALGORITHM AND THE DISPERSED SEARCH METHOD ALGORITHM In the same way, cases obtained from the application in a workshop of the national mechanical industry are analysed.

Algorithm for the calculation of the geometric characteristics of the plane sections defined for polygonal, their implementation in DERIVE

En la esfera del diseño de estructuras y de elementos de maquinas, se presenta con relativa frecuencia el cálculo de determinadas características o propiedades geométricas de secciones planas, como son entre otras: el área de una sección transversal, el centro de gravedad, un momento de inercia o más general la determinación de alguna característica geométrica definida por una integral doble extendida en la región del plano que ocupa la sección, pieza o elemento. El presente trabajo tiene como objetivo la confección de un programa para computadora, utilizando el asistente matemático DERIVE, para la determinación de las características geométricas de secciones planas cuyo contorno este constituido por segmentos de rectas.

In the sphere of the design of structures, is relative frequency the calculation of certain characteristic or geometric properties of plane sections, like: the area of a traverse section, the center of gravity, a moment of inertia or more general the determination of some geometric characteristic defined by a double integral extended in the region of the plane that occupies the section, piece or element. The present work has as objective the making of a program for computer, using the mathematical assistant DERIVE, for the determination of the geometric characteristics of plane sections whose contour this constituted by segments of right.