Ingeniería Mecánica

Optimización de la distribución de piezas irregulares en chapas

En el presente artículo se realiza un estudio de diferentes esquemas de solución reflejados en la literatura, que tratan el problema de la distribución de piezas irregulares en superficies planas con anidamiento bidimensional (Nesting). Fueron analizados diferentes esquemas de solución, siendo los que consideran la geometría real de la pieza, durante la evaluación y posicionamiento de las mismas sobre la superficie a cortar, los que garantizan el mayor aprovechamiento del material. El esquema propuesto se caracteriza por un tratamiento gráfico de las piezas que permite acelerar el proceso de reconocimiento y evaluación de opciones de acoplamiento entre ellas, así como la creación de poblaciones de conglomerados crecientes para su ubicación definitiva en la superficie a cortar. En la generación de poblaciones de opciones de solución, se utiliza un algoritmo derivado del método de Integración de Variables, además se realiza la comparación de los resultados obtenidos por el método propuesto, con otros resultados generados por procedimientos desarrollados por diferentes autores, alcanzando mejorar los valores de aprovechamiento de material y la reducción del tiempo de generación de soluciones.

In this article, we study various solution schemes reported in the literature, which deal with the problem of irregular parts distribution on flat surfaces with two-dimensional nesting. Different solution schemes were analyzed, which they consider to be the real geometry of the part, during the evaluation and positioning them on the surface to be cut, ensuring the best use of the material. The proposed scheme is characterized by a graphic treatment of the pieces that can accelerate the process of recognition and evaluation of options coupling between them, as well as the creation of cluster populations growing to its final location on the surface to be cut. In the generation of populations of possible solutions, using an algorithm based on the method of integration variables, in addition is made comparing the results obtained by the proposed method with other results generated by procedures developed by different authors, achieving improved use of material values and reducing the generation time for solutions.

Control de configuraciones peligrosas en instalaciones con riesgo asociado

El control de configuraciones peligrosas en instalaciones con riesgo asociado es una aplicación de los Análisis Probabilistas de Seguridad (APS) previos de las mismas. Una opción de mayor alcance es el uso de monitores de riesgo los que permiten la detección en tiempo real de tales configuraciones. Dada la complejidad de los APS y de los monitores de riesgo, esta tarea requiere de personal experto. El documento presenta un método cualitativo de control de configuraciones peligrosas basado en matrices de dependencias. El algoritmo, informatizado en el código CONFIGURACION, puede ser aplicado sin necesidad de APS previos ni uso de monitores de riesgo. La sencillez del método justifica su extensión a instalaciones donde tales herramientas no se han desarrollado, permitiendo así la detección de las configuraciones peligrosas durante su explotación y elevando la seguridad de las plantas. Un sistema similar al descrito se utiliza como ayuda en la operación de la central nuclear de Embalse. El artículo muestra el uso del método utilizando como base un sistema de seguridad simplificado.

The hazardous configurations control in risk related facilities is an application of the previous Probabilistic Safety Analysis (PSA). A more complete option is the risk monitoring for the on-line detection of these configurations. The expert personnel are required for this task take into account the complexity of the PSA and risk monitor. The paper presents a method of configuration control, based on dependence matrixes. The algorithm is included in a computer code called CONFIGURACION, to determine these situations in a qualitative way, without previous PSA results or using a Risk Monitor. The simplicity of the method warrants its application to facilities where these tools have not been developed, allowing that way, the detection of hazardous configurations during the exploitation and increasing the safety of the plants. One similar configuration control system helps the operation of nuclear power plant Embalse. The paper presents the use of algorithm beginning from the analysis of the simplified safety system.

Modelo de análisis de cargas máximas en aerogeneradores producidas por vientos extremos

La utilización de la energía eólica mediante los aerogeneradores en zonas de alto riesgo de ocurrencia de Huracanes viene siendo un reto importante para los diseñadores de parques eólicos a nivel mundial desde hace algunos años. Los aerogeneradores no están diseñados normalmente para soportar este tipo de fenómenos y es por esto que se marginan las zonas de alta incidencia de ciclones tropicales de la planificación, lo cual, en ocasiones, imposibilita totalmente la utilización de esta fuente renovable de energía, ya sea porque el país es muy pequeño, o porque coincida plenamente la zona de mayor potencial con la de alto riesgo. Para contrarrestar esto se ha elaborado un modelo de análisis de cargas máximas producidas por los vientos extremos en aerogeneradores. Este modelo tiene la ventaja de determinar en un sitio escogido para la instalación en un parque eólico las micro-zonas con mayor riesgo de presentar cargas de vientos por encima de las admisibles por las clases estándares de aerogeneradores. Suponemos además que modelo es una fuerte herramienta en la planificación de parques eólicos, los cuales en la actualidad son destinados a zonas de baja incidencia de huracanes o tormentas tropicales, factores que para algunos países son realmente muy problemáticos por la alta incidencia que presentan de estos fenómenos extremadamente destructivos.

Abstract The use of the wind energy by means of the wind turbines in areas of high risk of occurrence of Hurricanes comes being an important challenge for the designers of wind farm at world for some years. The wind generator is not usually designed to support this type of phenomena, for this reason the areas of high incidence of tropical hurricanes of the planning are excluded, that which, in occasions disables the use of this renewable source of energy totally, either because the country is very small, or because it coincides the area of more potential fully with that of high risk. To counteract this situation, a model of analysis of maxims loads has been elaborated taken place the extreme winds in wind turbines of great behavior. This model has the advantage of determining, in a chosen place, for the installation of a wind farm, the micro-areas with higher risk of wind loads above the acceptable for the standard classes of wind turbines.

Estudio y propuestas de solución para fallos recurrentes en bombas centrífugas horizontales

La necesidad de ejecutar la investigación está dada por los fallos recurrentes que están presentando las bombas centrífugas horizontales que interrumpen el proceso de la planta de alquilación y al impacto económico asociado a los fallos que han tenido un elevado costo por acciones de mantenimiento preventivas y reactivas, en adición a los costos asociados por pérdida de oportunidad. Se llevó a cabo un estudio para establecer las causas que originan los reiterados fallos ocurridos en el sistema de bombeo. Como resultado del trabajo realizado, se identificaron oportunidades de mejora de la disponibilidad de los activos estudiados por la vía del incremento de la vida útil del los sellos mecánicos y finalmente se propuso un programa de acciones correctivas al que debe darse seguimiento y que debe tributar a la solución permanente de los problemas identificados.

The necessity of making the research outlined in this paper is given by recurrent failures in a set of horizontal centrifugal pumps. These failures interrupt the operating process in an alkylation plant and generate a great negative economic impact because of incrementing maintenance costs and opportunity losses. A study was carried out in order to establish the main causes of repeated failures in the pumping system. As a result, several improvement opportunities of availability of pumps were identified by increasing the useful life of their mechanical seals. Finally, a corrective action program was proposed in order to provide permanent solutions to identified problems.

Dispositivo de posicionamiento de muestras biológicas para su irradiación en un canal radial de un reactor nuclear

Por la demanda de un dispositivo experimental para el posicionamiento de las muestras biológicas para su irradiación en un canal radial de un reactor nuclear de investigaciones en funcionamiento, se construyó y se puso en marcha un dispositivo para la colocación y retirada de las muestras en la posición de irradiación de dicho canal. Se efectuaron las valoraciones económicas comparando con otro tipo de dispositivo con las mismas funciones. Este trabajo formó parte de un proyecto internacional entre Cuba y Brasil que abarcó el estudio de los daños inducidos por diferentes tipos de radiación ionizante en moléculas de ADN. La solución propuesta es comprobada experimentalmente, lo que demuestra la validez práctica del dispositivo. Como resultado del trabajo, el dispositivo experimental para la irradiación de las muestras biológicas se encuentra instalado y funcionando ya por 5 años en el canal radial # 3(BH#3) del reactor nuclear de investigaciones brasileño IEA-R1 de acuerdo a los requisitos solicitados. El dispositivo construido incrementó los tipos de estudios que pueden ser realizados en el reactor. Su aplicación práctica en el campo de la radiobiología y la dosimetría es inmediata.

For the demand of an experimental device for biological samples positioning system for irradiations on a radial channel at the nuclear research reactor in operation was constructed and started up a device for the place and remove of the biological samples from the irradiation channels without interrupting the operation of the reactor. The economical valuations are effected comparing with another type of device with the same functions. This work formed part of an international project between Cuba and Brazil that undertook the study of the induced damages by various types of ionizing radiation in DNA molecules. Was experimentally tested the proposed solution, which demonstrates the practical validity of the device. As a result of the work, the experimental device for biological samples irradiations are installed and operating in the radial beam hole #3(BH#3) for more than five years at the IEA-R1 Brazilian research reactor according to the solicited requirements the device. The designed device increases considerably the type of studies can be conducted in this reactor. Its practical application in research taking place in that facility, in the field of radiobiology and dosimetry, and so on is immediate.

Cálculo analítico de la potencia nominal en transmisión por correa dentada

En el contexto de las actuales normas internacionales, no se dispone de información suficiente para enfrentar el cálculo analítico de la potencia transmisible por una correa dentada. Esta situación restringe el desarrollo de un cálculo computacional o la estimación de la potencia nominal de las correas dentadas para casos no contemplados en los datos declarados por los fabricantes y derivados de ensayos experimentales. Por tal motivo, y con el interés de difundir el cálculo analítico de la potencia nominal en transmisiones por correas dentadas, se proporcionan en este trabajo fórmulas de potencias nominales y también términos y factores de corrección apropiados para el cálculo y estudio de transmisiones por correas dentadas con dos poleas. Además, se presentan valores óptimos de velocidad de correa para valores obtener valores máximos de potencia transmisible por una correa dentada en función del paso. Estos resultados han sido base de una propuesta informativa incorporada a la norma cubana NC-ISO 5295:2010 referida al cálculo de las potencias nominales de correas dentadas con flancos de perfil recto.

In the current context of the International Standards, there is not enough information to face the analytical calculation of the power rating of synchronous belt drives. It's practical habitual to use power rating diagrams or tables offered by belt manufacturers with limitation to implement computational procedures, and for calculating ratings which are out of the range of speed or number of teeth of pulleys conditions shown in the power rating diagrams or tables. For such a reason, this article presents some useful results and detailed formulae based in ISO Standard 5295 for power ratings, together with appropriate correction terms and analytical factors used in the calculation of power rating of synchronous belt drives. Formulae and analytical factors for the study and design of synchronous belt transmissions are presented. Moreover, some results of optimal values of belt velocity for maximum power capacity are offered. Results presented in this paper were the bases for an informative proposal annexed to the Cuban Standard NC-ISO 5295:2010 referred to the analytical calculation of power ratings in synchronous belt drives.

Concepción didáctica de un libro de texto para la geometría descriptiva

Como parte del proceso investigativo que condujo al diseño de una concepción teórico metodológica para la enseñanza aprendizaje semipresencial de la Geometría Descriptiva, para el Plan de Estudios "D", los autores identificaron y dieron solución a ciertas contradicciones, vinculadas directa o indirectamente a la necesidad de un nuevo libro de texto de la asignatura. En este trabajo se presenta un resumen de aquellos aspectos del proceso investigativo vinculados a este propósito, que posibilitaron fundamentar una concepción didáctica, para la elaboración de un nuevo libro de texto de la asignatura Geometría Descriptiva, apropiado para la modalidad semipresencial. Tanto la concepción didáctica, como el texto elaborado, constituyen aportes declarados en la tesis doctoral del autor principal.

As part of the process of scientific investigation that led to the theoretical design of a methodological conception for the education learning of the Descriptive Geometry, in parcial time education, for the program study plan "D", the authors identified and gave solution to certain contradictions, linked directly or indirectly to the need of a new book of text of the subject. In this work one presents a summary of those aspects of the scientific investigation linked to this intention, which they made possible to base a didactic conception, for the production of a new book of text of the subject Descriptive Geometry, adapted for the modality in parcial time. Both the didactic conception, and the elaborated text, they constitute contributions declared in the doctoral thesis of the principal author.

La gestión de los activos físicos en la función mantenimiento

La actividad del mantenimiento, desde la revolución industrial y más recientemente en la época de crecimiento de los servicios ha evolucionado mucho en la actividad empresarial, pero en los estudios realizados se evidencia que aun no ocupa el lugar que le corresponde en los procesos de las entidades de producción y servicios, y tampoco integra a todos los activos físicos. En este trabajo se enfoca la integración de los activos físicos considerando todo lo que contribuye al resultado del negocio, desde el inmueble, los sistemas tecnológicos de apoyo y los sistemas especializados directamente vinculados con el objeto del negocio. La participación de todos los procesos a través de una estrategia maestra de la gestión de los activos interconectando todos los procesos con un comportamiento organizacional eficaz y una gestión de la función de mantenimiento por procesos vitales y bajo la regulación de paradigmas de avanzada, buscando un competitividad y sostenibilidad como se requiere en la actualidad. Las propuestas del trabajo plantean estas concepciones como una reconceptualización de la forma de actuación y un mayor protagonismo de la ingeniería de mantenimiento vinculándose al entorno y al mercado.

From the industrial revolution and more recently the activity of the maintenance in the service growth period has developed in business activity a lot, but in the made studies that is seen even though he does not occupy the place that corresponds to him in the processes of the entities of production and services, and he neither integrates to all them physical asset. In this work he approaches the integration of the physical assets considering all what contributes to the result of the business, from the property, the supportive technological systems and the linked directly specialized systems with the business object. The participation of all the processes through an expert strategy of the asset interconnecting all the processes with an efficacious organizational behavior and a management of the function of maintenance by vital processes and under the regulation of paradigms of advanced, looking for a competitiveness and sustainability as he requires one at present. The proposal of the work raises these conceptions as a performance shape reconceptualización and bigger maintenance engineering linking protagonist to the environment and to the market.