Escuela de Ingeniería Mecánica Eléctrica

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Diseño del sistema electrónico de bloqueo temporal de motor y freno con alarma para inmovilización de moto Honda ante asalto
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Chavez Asmat, Hector Alejandro; Chavez Asmat, Hector Alejandro; Villanueva Zapata, Jorge Alberto
Las motos lineales han sido el vehículo más robado en el Perú durante los últimos años, con 12613 unidades robadas durante el 2023, lo que equivale en aproximadamente 34,5 motos robadas al día, según los informes publicados por el Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI), esto evidencia que los sistemas antirrobo que existen actualmente no son efectivas, debido a que estos no funcionan durante un asalto con arma, ya que los pilotos son incapaces de activarlas por el poco tiempo que tienen para reaccionar y a la agitación del momento, de las cuales la marca más buscada por los asaltantes es la moto Honda, debido a su gran demanda de repuestos y su elevado precio en el mercado, lo que provoca grandes pérdidas a sus propietarios. Por lo que, un sistema que sea capaz de inmovilizar la moto y emitir una alerta durante un asalto con solo pulsar un botón en la manija, es una gran alternativa para reducir el índice de robo de motocicletas. Por este motivo, el presente trabajo tiene como finalidad realizar el diseño y simulación del bloqueo temporal del motor y freno mediante un software CAD, donde se elaborará el circuito que irá conectado al sistema eléctrico de la moto, cuya función será cortar la corriente al inyector de combustible impidiendo que el motor encienda, y activar un actuador que accionará los frenos gradualmente, para detener la moto de forma segura, además de hacer funcionar su claxon para alertar del asalto.
Diseño del sistema fotovoltaico para logar autoabastecer de energía eléctrica una chancadora de 24 tn/día en el distrito de Pilpichaca
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Sigueñas Ordoñez, Luis Alberto; Sigueñas Ordoñez, Luis Alberto; Cabrera Villalovos, Jony
Con el pasar de los tiempos nuestro país es uno de los países más sobresalientes en américa latina como productora de agregados. El país cuenta con un aumento del PBI de 2,87% a 4,14%. Muchas de las fábricas de agregados se encuentran en zonas rurales o afueras de las ciudades, donde mayormente las redes eléctricas son limitadas para el desarrollo de trabajos del chancado de agregados. Se sabe que las fábricas de agregados funcionan con diferentes tipos de combustibles que son altamente contaminantes y costosos. Cabe decir que los sitios en los que se encuentran ubicadas las canteras no cuentan con subministro eléctrico, limitando la producción de agregados. Este es el caso de Pilpichaca que cuenta con una radiación solar de 5,5 kWh/m2/día. Las horas pico solar que da esta zona cumple con el requisito de 3.5 kWh/m2/día. Ya que es mayor superándola, por tales motivos este diseño del sistema fotovoltaico cumple los requisitos para reducir costos energéticos de la chancadora de 24tn/día, Pilpichaca.
Diseño de una secadora de café de 0,75 kg/min usando quemador diésel B5-UV en San Ignacio departamento de Cajamarca
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2019) Delgado Navarro, Guillermo Antony; Delgado Navarro, Guillermo Antony; Villalobos Cabrera, Jony
Con el fin de mejorar el proceso de secado del café, manteniendo los estándares de calidad, se diseñó un secador mecánico. El secado es un proceso de gran importancia en la cadena de producción de café, ya que el contenido de humedad (10-12%), es sin duda la característica más importante para determinarsi el grano corre el riesgo de deteriorarse durante el almacenamiento. El cual tiene ventajas como: menor requerimiento de espacio para secar, reduce la mano de obra,disminuye el tiempo de secado y conserva la calidad del producto. La secadora consta de un compartimiento cilíndrico giratorio para su homogeneidad en el secado. En el cual se le inyectará calor que será proporcionado por un quemador realizando el secado. Teniendo la cámara de secado con elementos mecánicos que ayudarán a remover mejor el grano. El sistema de aire caliente será regulado a una determinada temperatura en la cámara de tal forma que no se pierda la calidad del grano y evitando el tostado del mismo.
Diseño de máquina cribadora de arena con capacidad de 500 kg/hora para reducir la granulometría entre 0,40 y 2 mm.
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Larrea Rivera, Maykell Renny; Larrea Rivera, Maykell Renny; Llontop Mendoza, Lucio Antonio
Esta investigación presenta el diseño de una máquina cribadora de arena para el personal de obra en el ámbito de construcciones domiciliarias, como ayuda para clasificar la arena según su tamaño y agilizar el proceso de tamizado a la hora de su respectivo zarandeo, para luego ser usada para la producción de concreto estructural, recubrimiento de paredes, acabados superficiales, entre otros. La máquina tiene como objetivo aumentar la calidad de la arena cernida en términos de granulometría, reducir los tiempos que se tarda el personal de obra en ejecutar el proceso, aumentar la tasa de producción y disminuir los riesgos de lesiones producidas por posturas inadecuadas y cargas excesivas en el proceso manual de tamizado. La máquina se diseñó para evitar el esfuerzo físico del personal de obra. Se tomaron en cuenta sus recomendaciones y se emplearon criterios de diseño de máquinas, resistencia de materiales y sistemas de transmisión para una efectiva selección de materiales, diseño de ejes, selección de pernos y tornillos entre otros elementos. También se tomó en cuenta la estandarización, para que pueda soportar la cantidad de arena establecida. La máquina tamizadora consiste en introducir la arena a través de una tolva, dicha arena cae a la faja transportadora, la cual la desplaza por medio de una banda hasta que caiga a la máquina. Una vez depositada la arena, se comienza con el proceso de tamización centrífuga, cayendo la arena cernida al recipiente y las piedras caen por la inclinación a su recipiente respectivo. Se realizó una simulación del análisis estático estructural y análisis de fatiga de eje a la máquina tamizadora de arena mediante el software SolidWorks.
Simulación CFD de una central de chimenea solar para abastecer parciamente la demanda de energía eléctrica en una empresa cementera
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Macalopu Rimachi, Neyling Yuriko Teresa; Macalopu Rimachi, Neyling Yuriko Teresa; Vera Lazaro, Alejandro Segundo
La producción de electricidad mediante fuentes no renovables contribuye significativamente a la emisión de gases de efecto invernadero. En 2022, Perú registró emisiones de 55 144 megatoneladas de CO2, ocupando el puesto 129 de 184 países. Es crucial implementar sistemas de generación de energía sostenible, como las centrales de chimenea solar, que aprovechan la energía solar para producir electricidad y reducir emisiones contaminantes. Por esto, la presente investigación simuló mediante Dinámica de Fluidos Computacional una central de chimenea solar para abastecer parcialmente la demanda energética de una empresa cementera. Se evaluaron las condiciones meteorológicas del norte del Perú con el software RETScreen, seleccionando el distrito de 26 de Octubre (5°11'59"S 80°35'59"O) por su alta irradiación. Estableciéndose como objetivo cubrir el 5% de la demanda energética de la cementera en Piura (8 MW). La metodología incluyó el diseño conceptual basado en criterios de eficiencia y durabilidad, utilizando los métodos de Palh y Beitz, Ulrich y Eppinger y la selección de materiales con el software Granta EduPack. La central diseñada tuvo 200 m de altura y 200 m de radio para el colector. Las simulaciones en ANSYS Fluent utilizaron el modelo de turbulencia k-epsilon y de radiación de Discretas Ordenadas (DO). Los resultados mostraron una velocidad de aire máxima de 10,2 m/s, una potencia máxima 8,7 Pa y una temperatura de 302 K en mayor proporción, teniendo una generación de 547,845 kW. El análisis económico reveló una TIR del 20,92% y una relación Beneficio-Costo de S/3,37, demostrando la viabilidad del proyecto.
Análisis estructural en la caja compactadora del camión recolector de RSU para garantizar su funcionabilidad de carga utilizando PE 1000
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Tuse Landacay, Yefry; Tuse Landacay, Yefry; Panta Carranza, Dante Omar
Durante mucho tiempo las cajas compactadoras de camiones RSU han sido comúnmente fabricados con aceros al carbono, por lo que son propensos a sufrir deterioros prematuros a causa de la corrosión, oxidación, peso excesivo y la alta adherencia a la estructura; sin embargo, debido a los extenuantes tiempos de mantenimiento se optó en utilizar materiales compuestos que ofrecen una mayor resistencia a estos problemas. En este proyecto se empezó identificando el problema en si para luego elegir el material más apropiado de acuerdo a las necesidades que se presentaba, buscando mejorarlo estructuralmente; por eso se eligió el PE 1000 por la grandes propiedades física y mecánica que ofrecía y sobre todo la ventaja de mayor relevancia era su bajo peso. Después de saber las características generales del equipo se procedió a realizar los cálculos teóricos de cada una de las partes de la caja compactadora para luego validarla y analizarla con el simulador De esta manera se procedió con siguiente estudio que tiene como objetivo realizar un análisis estructural en una caja compactadora para un camión recolector de residuos sólidos urbanos con capacidad de 17 M3 utilizando materiales compuestos como la fibra de PE 1000 UHMW Superlining que al ser revestida en la estructura ofrece una mayor resistencia al desgaste; simulándolo con el software SolidWorks a fin de evaluar los esfuerzos y deformaciones. Se hizo cuadros comparativos con cada uno de las partes de la caja compactadora tanto material original con respecto al material propuesto en la estructura (reforzamiento) empezando por la plataforma inferior que es la parte que más trabaja, luego continuando con la plataforma superior y finalmente con el depósito de almacenamiento. Al pasar para por cada uno de estos procedimientos se encontró los siguientes resultados: plataforma inferior propuesta tenía un factor de seguridad de 2.7 con respecto al material original que era de 2.4 como mínimo y un desplazamiento de 0.71mm con respecto a 0.775mm, en el caso de la plataforma superior sucedió casi lo mismo. Pero donde más se vio una gran diferencia fue en el depósito de almacenamiento (material propuesto) del camión que tuvo un factor de seguridad de 2.3 y un desplazamiento de 0.473mm con respecto al original que fue de 1.75 y de 7.07mm respectivamente. Como se puede ver en los resultados obtenido el material compuesto como reforzamiento ofrece una gran mejoría a la estructura desde el punto de vista mecánica como también económico ya que por las cantidades requeridas no es tan caro.
Dimensionamiento de una mini central solar fotovoltaica para la electrificación del Centro Poblado de Palomino-Zaña
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Tucto Torres, Juan Luis; Tucto Torres, Juan Luis; Villalobos Cabrera, Jony
A lo largo del tiempo las energías renovables han permitido el desarrollo humano dentro de ella encontramos a la energía solar que es aprovechada por los paneles solares, el Centro Poblado de Palomino no tiene energía eléctrica a causa de que se encuentra en una zona alejada de la concesionaria eléctrica, por sus problemas de litigio de sus tierras y el mal manejo de sus autoridades impidiendo el desarrollo del centro poblado. Por ello se dimensiono una mini central fotovoltaica permitiendo la electrificación centro poblado de Palomino. Según el Atlas del INEI y una encuesta realizada en lugar se determinó que 36 viviendas serán electrificadas, con el software PVWatts obtuvimos una irradiación solar de 5,41 kWh/m2 /d. La mini central fotovoltaica tendrá una generación diaria de 35,48 kW/día, la cual contará con 20 paneles fotovoltaicos, 24 baterías, 2 reguladores y 2 inversores. También se dimensiono el sistema de distribución con el conductor autoportante de 2+16+16/25 de aleación de aluminio en el cual recorrerá 45 postes de concreto 8/200 y 8/300, acompañado de 8 luminarias. El proyecto tendrá como inversión S/. 237 875,04 donde los indicadores económicos como el VAN: S/. 174 220,20 y un TIR: 23% fueron positivos por lo que se determinó que la mini central es viable para su implementación.
Diseño de un generador mareomotriz para abastecer de energía eléctrica el Muelle de San José – Chiclayo
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Delgado Santos, Kenji Jack; Delgado Santos, Kenji Jack; Villanueva Zapata, Jorge Alberto
Esta investigación tiene como objetivo crear un diseño de una turbina mareomotriz de una potencia suficiente para cubrir la máxima demanda del muelle de San José. Es aquí donde se realizó primero el cálculo de máxima demanda de dicho muelle, después se realizó la determinación del potencial energético del litoral marino del muelle de San José, posteriormente se calculó las características técnicas y funcionales de los diferentes componentes del generador, para luego proceder a realizar propiamente el diseño del generador eléctrico mediante el software SolidWorks, en el cual, se realizó un análisis estático que permita determinar la funcionalidad y la resistencia del material a utilizar. Finalmente se realiza un análisis económico para determinar la factibilidad de la implementación de dicho diseño. Se obtiene como resultados una demanda máxima de suministro eléctrico en el muelle de San José de 16.5 Kw, que será cubierta por la potencia generada de 17.08 Kw. con el diseño del generador mareomotriz.
Diseño de un sistema fotovoltaico para cubrir la demanda eléctrica de sistema de riego en el centro poblado San Nicolás
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2023) Mejia Nuñez, Harlin David; Mejia Nuñez, Harlin David; Polo Briceño, Elmer Rolando
El estudio aborda el diseño de un sistema fotovoltaico autónomo para satisfacer la necesidad eléctrica de un sistema automatizado de riego agrícola por goteo para los terrenos de producción de yuca. Esto se realiza en un terreno de 06 hectáreas situado en el núcleo poblacional de San Nicolás, distrito de Saña, provincia de Chiclayo. El cual se obtuvo información de la necesidad del recurso hídrico en épocas de siembra, así como el caudal necesario. El nivel de radiación de la zona del proyecto se logró obtener a través de diferentes softwares, los cuales fueron comprados arrojando valores similares, por lo que se optó por trabajar con un valor aproximado. Para la operación de las bombas instaladas se tomó en cuenta la potencia necesaria, para ser producida por el sistema fotovoltaico autónomo y se calcularon los demás equipos a utilizar. Se desarrolló una automatización del sistema de riego para optimizar aún más el consumo de agua, diseñando un sistema de control el cual dará para cada hectárea de cultivo, el tiempo necesario de riego. Y por último se realizó una evaluación económica considerando los costos de mantenimiento e instalación de todo el proyecto.
Diseño del sistema de alimentación fotovoltaica para reducir costos energéticos en campo de trilladora arrocera 5TG-80, Bagua Grande
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Arrestegui Zelada, Gianmarco Paolo; Arrestegui Zelada, Gianmarco Paolo; Llontop Mendoza, Lucio Antonio
Actualmente el Perú es el país más sobresaliente en Latinoamérica como productor de arroz, debido a su excelente calidad. El país cuenta con más de 2 millones de productores en distintos tipos de cultivos, siendo el arroz el mayor de estos con un 14,5% de VBP (Valor Bruto de Producción). Gran parte de estos cultivos se realizan en zonas rurales, donde mayormente la tecnología es limitada para ciertas actividades relacionadas a la agricultura. Generalmente los agricultores de estas zonas no poseen maquinaria para el procesado del arroz, como por ejemplo la trilladora, generando costos extras. Además, ciertas zonas alejadas no están dotadas del servicio eléctrico, limitando de esta manera el crecimiento de los agricultores. Este es el caso en Bagua Grande, Amazonas, que cuenta con un nivel de radiación solar de 5,5 kWh/m2/día. El nivel de radiación solar en esta zona es apta para aplicaciones fotovoltaicas, y como se ha mencionado, en zonas alejadas mayormente no se cuenta con servicio eléctrico. Por esta razón, este trabajo de investigación contiene el propósito diseñar el sistema de alimentación fotovoltaica para reducir costos energéticos en campo de la trilladora arrocera 5TG-80, Bagua Grande. Con este proyecto de tesis, esperemos que los resultados sean los acordados y correctos.
Diseño de sistema de bombeo fotovoltaico para disminuir gastos de riego en la parcela Gramadal y el Palmo Oyotún
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Castañeda Quesquen, Ernesto; Castañeda Quesquen, Ernesto; Jimenez Zuloeta, Wilson Alejandro
El objetivo de esta investigación fue diseñar un sistema de bombeo fotovoltaico para disminuir gastos de riego en la parcela Gramadal y El Palmo del distrito de Oyotun, esta investigación es del tipo aplicada, esta investigación es no experimental del nivel descriptivo, la demanda hídrica de la parcela de 4,7 hectáreas con una demanda de 2 820 m3, para este se diseñó una sistema de bombeo para una bomba de riego de 60 hp con un campo solar de 6 x 16 de 128 paneles de 545 Wp, teniendo un presupuesto de S/ 184 469,40 se utilizó como ingreso para el proyecto todos los ahorros que se generarían con la aplicación del mismo estableciendo este ahorro cómo utilidad el proyecto en un total de S/ 7 444,19. Por sí solo el proyecto no puede ser rentable por lo que se buscó un financiador siendo este El Ministerio de Agricultura con su programa PC el cual tendría que aportar el 76% de la inversión inicial para que rinda evaluadores económicos VAN y TIR rentables de S/ 3 363,14 y 11% respectivamente a una tasa de interés del 10%.
Diseño de cojinetes de molino de bolas utilizando SolidWorks con FEM para disminuir fallas mediante reducción del flujo de calor
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Vilchez Ramos, Piero Alejandro; Vilchez Ramos, Piero Alejandro; Vera Lazaro, Alejandro Segundo
Las fallas que se producen en el cojinete del molino de bolas generalmente provocan el sobrecalentamiento, esto debido a la precisión insuficiente del raspado del cojinete. Si la temperatura en el molino es demasiado alta se reducirá la eficiencia de molienda y afectará la producción, disminuyendo la vida útil. De esta manera, mediante el método de elementos finitos, se evaluará el diseño de un cojinete con las medidas y ángulos indicados; por ende, la distribución de los puntos de contacto debe ser uniforme y continua, con una separación no superior a 29 mm para la correcta distribución de los puntos, evitando el aumento de temperatura y la degradación del molino. Asimismo, la presente investigación tiene como finalidad diseñar un cojinete para la correcta distribución de calor de un molino de bolas. Para ello se pretende utilizar el software SolidWorks enfocado en modelar piezas y ensambles en 3D y Ansys, orientado en el diseño, desarrollo y validación de sistemas complejos para la predicción del comportamiento de sistemas físicos en diversas áreas de la ingeniería. Finalmente, se diseñó el cojinete indicando una disminución de generación de calor de 14,29 %, obteniendo una mayor vida útil debido al menor desgaste y mayor eficiencia operativa por la disminución de fricción.
Análisis de potencia en un sistema fotovoltaico para reemplazar la generación térmica en la subestación Bagua Grande
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Diaz Baldera, Carlos Daniel; Diaz Baldera, Carlos Daniel; Jimenez Zuloeta, Wilson Alejandro
La energía eléctrica es el recurso básico para el desarrollo del país, por ello es necesario asegurar la continuidad del suministro eléctrico, modernizar y diversificar los procesos de su producción sin desatender el cuidado del medio ambiente. Los grupos electrógenos, cuya fuente de alimentación principal es el diésel, han entregado cientos de gigavatios a empresas e industrias de todo el mundo. Sin embargo, En los últimos años, el precio de los combustibles fósiles ha aumentado, provocando que el coste de producción de electricidad aumente. Lo cual genera un aumento en los costos de producción del servicio eléctrico. Por otro lado, la tecnología que se necesita para obtener energía fotovoltaica ha evolucionado, lo cual reduce significativamente los costos de estos sistemas y los convierte en una fuente de energía sostenible para las empresas El presente trabajo de investigación se cimenta en una de las fuentes de energía renovables, habiendo elegido el sistema fotovoltaico por ser un aprovechamiento sostenible de la energía solar que se encuentra en nuestro planeta, es decir, es un sistema inocuo para el medio ambiente por la sencilla razón de que no emite gases de efecto invernadero ni el ruido que pueden causar los sistemas convencionales de generación de energía. Se presenta una propuesta para la sustitución de grupos electrógenos con respecto a las dimensiones y características de un sistema fotovoltaico en la subestación Bagua Grande. Durante el desarrollo del trabajo se plantea una descripción del sitio junto con otros parámetros; entre ellos, sus dimensiones, el equipo utilizado, los niveles de voltaje involucrados y otros factores asociados con dicha instalación. Para ello, ponen en práctica los conocimientos obtenidos en la carrera de Ingeniería Mecánica Eléctrica, con énfasis en las materias del módulo de subestaciones eléctricas. Además, se emplea información de otro tipo de fuentes; principalmente libros, artículos, normas y algunas consultas por internet en sitios oficiales relacionados a los temas que se abordaran en este trabajo, como, por ejemplo, la data de los niveles de radiación solar actual y la disponibilidad por la provincia de Utcubamba.
Dimensionamiento de una central eléctrica utilizando biomasa residual para la generación de energía en el centro poblado Ampliación Villa el Sol
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2024) Aguirre Angeles, Gorqui Zuriko; Aguirre Angeles, Gorqui Zuriko; Gonzales Bazan, Luis Alberto
Esta investigación tiene como objetivo dimensionar una central de biomasa en el centro poblado Villa El Sol, utilizando como base los residuos sólidos urbanos (RSU). Se recolectó una muestra representativa del 8% de los residuos generados diariamente en la ciudad, lo que permitió obtener 17.18 toneladas de biomasa residual. El análisis arrojó un potencial energético de 12,435.645 MJ, suficiente para producir 3 454.62 KWh de energía eléctrica. La planta diseñada cuenta con una capacidad de incineración de 70 m³ y una potencia instalada de 36.84 KW, lo que le permite generar 884.38 KWh. Esta producción cubre la demanda máxima de Villa El Sol, que es de 35.94 KW, con un consumo diario de 758 KWh. El análisis económico del proyecto estima una inversión total de S/ 2 115 288,00 Los indicadores financieros, como el VAN de S/ 450 884.00 y una TIR del 14%, confirman que el proyecto es rentable en un horizonte de 20 años. Se concluye que la biomasa residual de Chiclayo tiene un notable potencial para la generación de energía eléctrica, y que la central de biomasa propuesta podría satisfacer la demanda energética de Villa El Sol de manera eficiente.
Diseño de un sistema híbrido solar fotovoltaico-biogás para generación de energía eléctrica en el centro poblado La Valle–Tumán
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Diaz Hurtado, Luiggy Estefano; Diaz Hurtado, Luiggy Estefano; Villalobos Cabrera, Jony
Hay muchas zonas rurales en Perú que carecen de acceso a servicios eléctricos, como el centro poblado de La Valle en el distrito de Tumán, provincia de Chiclayo, que cuenta con casas dispersas y que no están conectados a redes eléctricas convencionales. La ausencia de flujo energético de la zona ha obligado a los habitantes a apostar por el autoabastecimiento de electricidad con generadores eléctricos a gasolina, lo que supone una práctica muy nociva para el medio ambiente y, por tanto, para la salud de los habitantes de la zona. El propósito de esta investigación es producir electricidad a partir de la radiación solar de la zona, la cual es aprovechada por un sistema híbrido solar eléctrico-biogás, que a su vez utiliza los residuos orgánicos del lugar y de la granja porcina "Hnos. Rojas". El diseño requiere un biodigestor de tipo taiwanés alimentando un generador de metano de 3,5 kW. Además, existe un sistema fotovoltaico donde nos apoyamos del programa RETScreen Expert, para determinar los parámetros del lugar donde se instalará este sistema. Posteriormente se realizó un análisis financiero para determinar la viabilidad y rentabilidad del proyecto con una previsión de 20 años. El propósito de este proyecto no solo es satisfacer la demanda de electricidad, sino también mejorar la calidad de vida de las personas de la comunidad utilizando los recursos que nos brindan.
Diseño de prótesis transtibial utilizando fibra de plátano y resina vinílica para personas con traumatismo óseo mayores de 18 años
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2024) Alarcon Vigil, Jose Armando; Alarcon Vigil, Jose Armando; Polo Briceño, Elmer Rolando
En el Perú del 40% de la población sufre de diabetes, según datos del INEI, están en aumento y múltiples de ellos llegan al grado más alto no quedando más alternativa que amputarle alguno de sus miembros inferiores o superiores, esto es alarmante. Los motivos a seguir una amputación de pierna son diversos. Estas pueden deberse a tumores malignos, malformaciones, infecciones, consecuencias de traumatismo, etc. Además de enfermedades como la diabetes, hipertensión arterial, el sobrepeso o la edad avanzada. La tecnología con respecto a las prótesis avanzó de manera exponencial de tal forma que los amputados o pacientes tienen variedad de opciones según sea el caso por tratar. La elección de los materiales ocupa el conocer sus propiedades, aplicaciones, comportamiento mecánico, tanto de piezas como de estructuras. Este trabajo de investigación tendrá como objetivo realizar un estudio estructural a una prótesis transtibial con ayuda del software SolidWorks aplicando distintos materiales como lo son fibra de plátano y resina vinílica con la finalidad de reducir costos promedio de estas prótesis pues se sabe que rondan los 7 000 dólares según el tamaño y necesidades del usuario.
Diseño de un sistema de producción de energía eléctrica con aerogenerador para iluminar en parques
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2024) Chavez Silva, Alex; Chavez Silva, Alex; Llontop Mendoza, Lucio Antonio
La iluminación de espacios públicos es un servicio que no se puede prescindir y que representa un 50-60% del consumo energético municipal. (GESTIÓN, gestión.pe) Hoy en día se siguen usando luminarias de vapor de mercurio y sodio a alta presión que son poco eficientes. La mejora de su eficiencia energética puede suponer un importante ahorro. (Borreguero, conama11.vsf.es) Tomando en cuenta el último reporte del Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI), nos dice que hay un 17,8% de la población rural que no cuenta con una red de alumbrado público. (comexperu.org.pe) Dada la situación de esta problemática que hay medios rurales que aún no cuentan con alumbrado público y que además en las zonas que ya hay el gasto para la Municipalidad por concepto de iluminación pública es elevado, se ha planteado desarrollar una solución para para producir energía eléctrica con el uso de un aerogenerador y se hará la aplicación en un parque. El desarrollo se inicia recopilando información climatológica de una comunidad rural que cuente con régimen de vientos adecuados para identificar las condiciones del viento en la zona, se dimensiona y selecciona los componentes mecánicos y eléctricos del sistema, se diseña y simula un análisis estático del aerogenerador y la estructura de soporte utilizando el software SolidWorks y finalmente se realiza un análisis económico del sistema propuesto y comparar con el sistema de iluminación convencional de un parque.
Dimensionamiento de una minicentral fotovoltaica con seguimiento solar para proveer energía eléctrica en un centro poblado de Mórrope
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Guzman Zeña, Luis Enrique; Guzman Zeña, Luis Enrique; Mundaca Guerra, Hugo Walter
La falta de suministro eléctrico en un determinado lugar trae como consecuencia un retraso tecnológico. Originando que la localidad no tenga un adecuado crecimiento económico, social, ambiental y tecnológico, es decir, en todos los aspectos. Debido a ello, es necesario buscar soluciones que permitan brindar dicho servicio a lugares donde sea necesario, y así mejorar la calidad de vida de sus habitantes. Por lo tanto, el objetivo general fue dimensionar una minicentral fotovoltaica con seguimiento solar para proveer de energía eléctrica a un centro poblado de la localidad de Mórrope. Para lo cual, se recopiló información del centro poblado 09 de setiembre ubicado en Mórrope, provincia y departamento de Lambayeque, teniendo una población de 180 habitantes y 125 viviendas, y actualmente no cuenta con suministro de energía eléctrica por parte de la concesionaria. De los datos recopilados por Global Solar Atlas, SOLARGIS, Meteonorm 8.2 y Atlas Solar del Perú, se obtuvo una radiación solar de 3,650 kWh/m2, siendo el más bajo de todos. Respecto a la demanda energética, se obtuvo un consumo de energía promedio diario de 88,089 kWh/día y una potencia necesaria de 27,6948 kW para cubrir los requerimientos de la población del centro poblado. La minicentral fotovoltaica se conforma por 48 paneles solares de 700 Wp cada uno, 6 controladores de 100 A cada uno, un inversor solar de 30 kW trifásico, con un total de 128 baterías de 300 Ah cada una, cable NHX- 90 de 25 mm2 y de 95 mm2 y con 2 sistemas de seguimiento solar de 55 a 80 m2. La inversión total para la minicentral fotovoltaica es de S/. 441 463,65 incluyendo IGV. El costo nivelado (LCOE) para la energía fotovoltaica generada es de S/. 1,7402 por kWh, un valor elevado, y que se debe al costo de utilizar un banco de baterías, que representan más del 40% del costo total.
Diseño de un sistema elevador automatizado para el traslado de personas con discapacidad motriz implementado a vehículos
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Zbinden Llontop, Lukas; Zbinden Llontop, Lukas; Panta Carranza, Dante Omar
En la actualidad las personas que poseen una discapacidad motriz presentan obstáculos y limitaciones ya sea por parte del entorno urbano con la falta de rampas en las veredas o al momento de acceder a un vehículo para su traslado. Según el INEI, en el Perú solo el 10% de vehículos de transporte cuentan con métodos de acceso los cuales les permite movilizarse con autonomía y comodidad. En el distrito de Chiclayo, la falta de vehículos adaptados para el traslado de personas con discapacidad motriz se convierte en un obstáculo diario que les ocasiona una pérdida de tiempo significativa en su rutina diaria. Por este motivo, el objetivo de la presente investigación es diseñar y simular un sistema elevador automatizado para el traslado de personas con discapacidad motriz implementado a vehículos mediante un software de ingeniería, el cual está enfocado en facilitar la entrada de una persona que posee una discapacidad motriz a un vehículo. Para el desarrollo de la presente investigación, se diagnosticó mediante una encuesta la situación actual de las personas con discapacidad en el distrito de Chiclayo, con lo que se obtuvo bases para el diseño conceptual del sistema elevador y mediante la metodología planteada se estableció una propuesta de ingeniería. Además, se diseñó el sistema electromecánico y se procedió a realizar los estudios estructurales y de automatización en software de ingeniería y finalmente se elaboró una estructura de costos del sistema elevador. Y así, se logró el diseño de un sistema elevador automatizado que permita el traslado de personas con discapacidad motriz implementado a vehículos.
Diseño de órtesis activa estabilizadora de rodilla dirigida a pacientes con osteocondritis empleando materiales compuestos
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Vergara Saldaña, Josip Haldair; Vergara Saldaña, Josip Haldair; Sipion Muñoz, Ivan Dante
La rodilla, al ser una articulación que está sometida a constantes cargas, es muy susceptible a experimentar dolores, lesiones, inflamación o diversas patologías. Una de las condiciones que se relaciona con estas circunstancias es la osteocondritis. Esta enfermedad se presenta con mayor frecuencia en la rodilla, especialmente en niños y adolescentes. El tratamiento de la osteocondritis tiene la finalidad restablecer el funcionamiento total de la articulación afectada, aliviar el dolor y disminuir el riesgo de cirugía, dado que los huesos de niños y adolescentes aún están en desarrollo, la lesión puede recuperarse con un período de descanso y protección. Debido a lo expuesto anteriormente este estudio se enfoca en el diseño de una ortesis para esa fracción de la población juvenil del Perú que ha sufrido de osteocondritis. Como parte de esta tesis se recopiló información de la biomecánica a fin de comprender factores que originan el movimiento en la rodilla, fases de marcha y medidas antropométricas a número determinado de personas entre 9 a 19 años, ya que la osteocondritis se manifiesta en personas jóvenes que tienen mucha actividad deportiva. Estos datos obtenidos fueron usados para el diseño de cada pieza de la ortesis, para las cuales se realizó una matriz morfológica y ponderada para optar con la mejor propuesta de solución. Para el análisis se consideraron tres escenarios (Adecuado, sobrepeso y obesidad), del cual destaca el escenario obesidad con resultados: 785.9 N, 136.46 N y 773.93 N, para las fuerzas: de reacción con el suelo (W), la fuerza de reacción articular (R) la fuerza ejercida a lo largo del tendón rotuliano (T) respectivamente. Posteriormente usadas de parámetros para estudios CAE, ejecutando una simulación estático lineal del diseño de la órtesis empleando el software SolidWorks.