Ingeniería Mecánica

Difficulties in writing argument texts related to science

Resumen Hablar o escribir sobre ciencia no es tarea fácil, ya que se necesita dominar aspectos formales y funcionales que deben estar en consonancia con el contexto. En diagnósticos y pruebas de suficiencias que se aplicaron a estudiantes de la Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría, se observaron dificultades en la redacción de textos argumentativos que dificultan la competencia comunicativa necesaria para interactuar en el contexto. Esto afecta la claridad, precisión y objetividad de las ideas, pues no se hace un uso adecuado del lenguaje, aspecto que contradice lo planteado en los modelos del profesional, donde se aspira a formar un profesional con un adecuado dominio de su lengua materna para solucionar problemas de su esfera de actuación. El objetivo de la investigación fue mostrar estas dificultades y algunas tareas que se diseñaron y aplicaron para erradicarlas. Se pudo comprobar que con el tratamiento y sistematización de estos contenidos los estudiantes fueron capaces de generalizarlos y aplicarlos de manera efectiva en la comunicación.

Abstract It is not easy to speak or to write about science because to do so it is necessary to have knowledge and skills about different functional and formal aspects related to context. In different kinds of diagnostic and proficiency texts applied to students at Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría, difficulties were present in writing argumentative texts that affect the necessary communicative competence in order to interact with the context. This affect the accuracy, precision and understanding of the ideas since there is no an adequate use of the language. This aspect is not in correspondence to the professional model, which states that one of the goals is to graduate a professional with an adequate use of its mother tongue in order to solve problems in his scientific and technical environment. The objective of this research was to show these difficulties and some tasks designed and applied in order to overcome them. It was possible to verify that the students were able to generalize and apply these contents and generalize them effectively in communication though the treatment and systematization of these contents.

Protection of the main pipeline against corrosion on complex plots

Resumen Los daños por corrosión en tuberías principales soterradas se presentaron en las áreas de transición suelo-aire causando problemas grave durante su explotación. El objetivo del artículo consistió en determinar el efecto de los recubrimientos heterogéneos sobre la velocidad de corrosión en las partes de las transiciones suelo-aire en una tubería principal. Se emplearon los métodos estándar para medir los valores electroquímicos: pH del medio y diferencia de potencial de electrodo en diferentes áreas de la superficie metálica. Las muestras de tubos empleados en los ensayos se prepararon con distintos recubrimientos anticorrosivos. Con los resultados de la investigación se demostró cómo la aplicación del aislamiento con materiales heterogéneos condujo a una alta velocidad de corrosión del metal de la tubería en la zona de la transición. El empleo de un recubrimiento uniforme fue una propuesta de solución para reducir la pérdida de metal en un 20% debido a una disminución en la profundidad de las úlceras.

Abstract Corrosion damage in buried underground pipelines often occurs in the ground-to-air transition areas causing serious problems during operation. The objective of this paper is to determine the effect of heterogeneous coatings on the corrosion rate in the parts of the soil-air transitions in the main pipelines. Standard methods were used to measure the electrochemical values: pH of the medium and difference of electrode potential in different areas of the metal surface. The tube samples used in the tests were prepared with different anticorrosive coatings. In this work it is demonstrated how the application of the insulation with heterogeneous materials leads to a high speed of the corrosion of the metal of the pipe in the transition zone, however, the use of a uniform coating can reduce the loss of metal by 20 % due to a decrease in the depth of the ulcers.

Mechanical characterization of a composite of gypsum matrix reinforced with sugarcane fibers

Resumen En este trabajo se realizó la caracterización mecánica de un material compuesto de matriz yeso reforzado con tres diferentes porcientos másicos de fibra de caña de azúcar (1 %, 2 % y 3 %), con el objetivo de su posible utilización en la fabricación de elementos de construcción. Los análisis fueron hechos a través de ensayos de resistencia a compresión y flexión. La resistencia a tracción se calculó a partir de los resultados del ensayo a flexión. De acuerdo con los resultados es posible afirmar que existe una gran influencia de los porcientos de fibra de caña de azúcar en la mejoría de las propiedades mecánicas del material compuesto, las muestras reforzadas con un 2 % de fibras fueron las que presentaron las mejores propiedades. Finalmente se realizó la comparación de los resultados obtenidos con algunos reportes de la literatura y se obtuvieron propiedades similares a otros compuestos estudiados.

Abstract Presently work was carried out the mechanical characterization of a composite of gypsum matrix reinforced with three different mass concentrations of sugarcane fibers (1 %, 2 % and 3 %), with the objective of their possible use in the production of construction elements. The analysis was made by compression and flexural strength tests. Also, through a correlation with the flexural test, it was calculated the tensile properties. With the results of the tests, it was possible to say that there is an influence of the concentration of sugarcane fibers in improving the mechanical properties of the product. The samples reinforced with 2 % of fibers had the best values for flexural, tensile and compression strength. Finally the comparison of the results obtained with some reports of the literature is carried out, and it is verified that the same ones have values approached in the resistance to the flexural and compression strength.

Bearing analysis for the electro-fans in the water cooling system of Hyundai motors

Resumen En este trabajo se presentó el diseño de un banco de ensayos para simular condiciones reales de cargas axial y radial en rodamientos 6005zz, a fin de obtener patrones de vibración que identifiquen los fallos ocurridos en los electro-ventiladores del sistema de refrigeración existente en el emplazamiento de generación distribuida con motores Hyundai (2,5 MW). Para el análisis de las vibraciones y caracterización de los fallos se empleó el método de impulso de choque y se consideró la velocidad angular, temperatura de los rodamientos y tiempo de explotación bajo condiciones reales. Los resultados obtenidos mostraron que los rodamientos utilizados no son adecuados para este tipo de electro-ventilador dada su carga axial. A fin de extender el tiempo de vida útil de los electro-ventiladores y mantener una extracción de calor constante en los motores, se recomendó sustituir los rodamientos 6005zz por rodamientos de rodillos cónicos 32005x.

Abstract In this work is proposed a mechanical testing bench to simulate real conditions of axial and radial load in 6005zz bearings. The designed device is used to obtain the fault vibration patterns for the cooling system's electro-fans on the distributed generation substations with Hyundai motors (2,5 MW). Angular velocity, bearing temperature and operating time were considered critical variables in this study. Shock pulse method was used as vibration analysis method. The obtained results shown that the 6005zz bearings are not suitable due to the axial load of the electro-fan. In order to extend useful time of the electro-fans, the use of 32005x bearings was recommended.

Diagnosis of maintenance service for emergency power suppliers

Resumen En este artículo se presentan los resultados del trabajo realizado para una empresa prestadora de servicios de mantenimiento a grupos electrógenos de emergencia que son propiedad de sus clientes, teniendo como objetivo identificar las causas de mayor impacto sobre el mencionado servicio. Aplicando técnicas tales como observación, revisión documental, entrevista, tormenta de ideas, diagrama causa-efecto, diagrama de relaciones e Inograf, se consiguió identificar un numeroso grupo de factores causales que impactan negativamente en la gestión del mantenimiento a los equipos en cuestión, proponiéndose acciones para superar la situación actual. Se identificaron como causas más importantes la diversidad de marcas, complejidades y contextos operacionales de los grupos electrógenos, la incapacidad para establecer y reconocer las fallas funcionales y sus modos de fallo, así como la falta de mecanismos de supervisión y control.

Abstract The results of the work carried out for a company that provides maintenance services to emergency power suppliers owned by its customers, are presented in this article. Applying techniques such as observation, document review, interview, brainstorming, cause-effect diagram, relationship diagram and Inograf, it was possible to identify a large group of causal factors that impact negatively the maintenance management of this equipment, proposing actions to overcome the current situation. The diversity of brands, complexities and operational contexts of the assets, the inability to establish and recognize functional failures and their failure modes, as well as the lack of supervision and control mechanisms, were identified as the most important causes.

Boilers normative termal calculation digitized for stationary régimes analysis

Resumen Este trabajo surgió de la necesidad de obtener un modelo matemático que permita estudiar los posibles cambios que se precisen realizar en un generador de vapor con el fin de estudiar su comportamiento en regímenes estacionarios no usuales. El objetivo principal fue el ajuste del modelo matemático escogido del Cálculo Térmico Normativo, digitalizado, a una caldera que suministra vapor a una turbina de 60 MW. Para lograr este objetivo primero se realizó una extensa búsqueda de información sobre el funcionamiento, las características geométricas actualizadas y los parámetros de funcionamiento normados de la caldera. Luego sobre la base del modelo mencionado se adaptaron las ecuaciones a los cálculos térmicos pertinentes, realizándose estos para la carga nominal y cuatro regímenes típicos menores. Se hizo una comparación con las normas de operación de la central obteniéndose resultados satisfactorios.

Abstract The present work arose from the need to obtain a mathematical model that allows studying the possible changes that need to be made in a steam generator in order to study its behavior in unusual stationary. The main objective was the adjustment of the mathematical model chosen from the Thermal Normative Calculation, digitized, to a boiler that supplies steam to a 60 MW turbine. To achieve this objective, an extensive search was first carried out for information on the operation, the updated geometrical characteristics and the normed operating parameters of the boiler. Then, based on the aforementioned model, the equations were adapted to the pertinent thermal calculations, these being done for the nominal load and four smaller typical regimes. A comparison was made with the operating standards of the plant, which was satisfactory.

Organization in layer form of porous biomass particles during ascending swirling movement

Resumen Durante el movimiento de biomasa capilaroporosa, dentro de una llamada Columna para Movimiento en Espiral Ascendente, las partículas se organizaron en forma de una capa debido a la acción de la fuerza centrífuga. El objetivo fue determinar el espesor de la capa de material, que se visualiza, a través de una llamada zona activa de flujo. Los valores de velocidad del aire y caídas de presión se obtuvieron experimentalmente y a través de imágenes, procesadas mediante el programa Particle Image Velocimetry for MATLAB (PIV) se determinó la velocidad de las partículas. Posteriormente, mediante comparaciones con resultados de simulaciones, se determinaron la porosidad y el espesor correspondientes de la capa de partículas formada en cada caso yse dedujo, analíticamente, la ecuación general para determinar el espesor de la capa de partículas formada durante este tipo de movimiento.

Abstract During the movement of capillary biomass, within a called Column for Upward Spiral Movement, the particles pile up in the form of a layer due to the action of the centrifugal force. The objective was to determine the thickness of material layer that was visualized, through a called active flow Zone. The air speed and pressure drop values were experimentally obtained, and trough images, processing by Particle Image Velocimetry for MATLAB (PIV) program, was determined the particles velocity. Subsequently, by comparison with simulations values, were determined the porosity and thickness corresponding to each formed particles layer and was analytically deduced the general equation to determine the thickness of the particles layer formed during this kind of movement.

Algorithm to assess the maintenance using gamma distribution employing dicromatic graph

Resumen El presente trabajo tuvo como objetivo diseñar un algoritmo para el cálculo de la mantenibilidad empleando el método de los grafos dicromáticos usando los parámetros de forma y escala de la distribución gamma, estimados a partir del método de aproximación de Thom. Para esto se utilizó el sistema para la solución de problemas de cómputo basado en el Método de los Grafos Dicromáticos. Las variables de entradas son el número de elementos no nulos, tiempo dereparación y el tiempo medio para reparar, con ellos se identifica el tipo de distribución. A partir de la síntesis de los grafos partiendo del modelo, se obtiene un algoritmo de cálculo que permite evaluar la mantenibilidad a partir del tipo de distribución de la data colectada. El algoritmo de cálculo obtenido permitió evaluar la mantenibilidad de las distribuciones más comunes en el cálculo de la mantenibilidad (normal, exponencial y Weibull) de forma más expedita que los métodos tradicionales.

Abstract To design an algorithm for the calculation of maintainability using the dichromatic graph method was the objective of this research which was done using the shape and scale parameters of the gamma distribution, estimated from Thom's approximation method. For that porpose, the system for the solution of computation problems based on the Dichromatic Graph Method was used. The number of non-zero elements, the repair time and the average time to repair were the input variables, identifying with them the type of distribution. From the synthesis of the graphs starting from the model, a calculation algorithm is obtained that allows to evaluate the maintainability from the type of distribution of the data collected. The calculation algorithm obtained was used to evaluate the maintainability of the most common distributions in the maintainability calculation (normal, exponential and Weibull) more expeditiously than traditional methods.