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Estudio del Proceso de Anodizado en Aluminio 3003 y 6063

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Este estudio pretende determinar en qué medida las variables del proceso afectan el anodizado del aluminio Al3003 y Al6063. Para ello, se realizaron estudios de la microdureza, rugosidad, espesor de capa y porosidad de la superficie anodizada, utilizando la metodología de análisis experimental multifactorial y diseño robusto. Se establecieron los siguientes rangos de las variables: temperatura [15°C, 25°C], tiempo [30min 60min], concentración de electrolito [1,2M 2M], densidad de corriente [1Amp/dm2 3Amp/dm2], aluminio [3003,6063], y como variable de ruido, la deformación plástica [0%,10%,20%,30%]. A los resultados se les realizó un análisis de varianza (ANOVA), para determinar los factores significativos, la probabilidad de que los efectos se deban a otros factores de ruido, y la robustez de los efectos independientemente de la variabilidad de los factores del proceso. ····· 103612785

Diseño y Optimización de procesos industriales multietapa

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El presente trabajo expone un procedimiento de diseño y optimización de procesos combinados de deformación plástica multietapa denominados embutición, reembutición y estirado, independientes en su definición y formulación científica. La combinación de los mismos dependerá tanto de la geometría de la pieza a obtener como del material a emplear en su fabricación. Así mismo, diferentes subprocesos y fenómenos se toman en cuenta para la definición de los mismos. El trabajo aporta también un sistema integrado, implementado en una herramienta informática desarrollada en el entorno de Java, que proporciona una solución científica básica y analítica de las etapas intermedias que conforman el proceso, desde el material de partida hasta el producto final, optimizando a su vez la energía consumida en el proceso, el tiempo de fabricación y los costes. ····· 103612631

Estudio de las tensiones sobre la pista externa de un rodamiento

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Dentro de la programación del mantenimiento preventivo y la ejecución del predictivo en la industria, el rodamiento es el elemento mecánico más solicitado. Este trabajo analiza de formas diferentes el tiempo de vida útil de un rodamiento. Se presenta en este trabajo un modelo numérico de rodamiento de rodillos cilíndricos analizado por medio del método de los elementos finitos con simulación para eventos mecánicos. Con el análisis de este modelo numérico se realizará un estudio de las tensiones generadas por el contacto entre la pista externa y los elementos rodantes (rodillos) para determinar el tiempo de vida útil del rodamiento y el punto donde se generará el defecto localizado en pista. El objetivo principal de este estudio es conocer el tiempo y las revoluciones en que se va a presentar el defecto localizado en pista externa, sólo se realizó el estudio para pista externa porque es el elemento del rodamiento que soporta toda la carga dinámica del sistema si se excluye la superficie exterior fija. ····· 103612610

Diseño Mecánico

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El propósito del estudio fue proponer las prácticas para el laboratorio técnico en el área de diseño mecánico de la Universidad del Zulia en el Núcleo Costa Oriental del Lago. Las teorías que sustentaron el estudio fueron de los autores reconocidos como: Jonston (2007), Meriam (2000), Orus (2000), Mayor (2001), Shigley (2002), Norton (2005), Beer (2005), Ortiz (2007). Metodológicamente la investigación fue de tipo descriptivo-proyectiva apoyada en un diseño no experimental, transeccional y de campo. Los resultados determinaron la necesidad de diseñar una serie de practicas relacionadas con Mecánica de Sólidos, Elementos de Maquinas, Dinámica, Estática y Mecánica de Maquinas, con lo cual exista una conexión entre lo establecido en el plan curricular de LUZ y el proyecto del laboratorio técnico del Núcleo de tal forma que el estudiante sea preparado como un individuo integral, capaz de desenvolverse dentro de una sociedad del conocimiento enmarcada en el fenómeno de la globalización, en pro de una formación integral ajustada al desarrollo de competencias específicas como lo establece la nueva resolución del Ministerio de Educación Superior. ····· 103612542

Curado de resinas

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La experiencia muestra que la mayor parte de las descargas parciales en los transformadores de media tensión, fabricados con resinas epoxi como material aislante, son debidos a la presencia de defectos y anomalías en la resina termoestable. Con esta tesis se pretende una mejora en la calidad del material aislante respecto a sus propiedades físicas, químicas y mecánicas además de una disminución en el tiempo de curado de la resina aislante. Para la consecución de estos objetivos es necesario estudiar los parámetros relativos al curado de la resina como son: -Estequiometría de la mezcla reactiva -Temperatura de curado -Tiempo de curado -Naturaleza del entrecruzante y catalizador para el caso de equipos de tensión utilizados durante el proceso. ····· 103612324

Introducción al Análisis de Árboles de Fallos: Empleo de BDDs

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El libro presenta de forma didáctica, y con numerosos ejemplos, como se elaboran los árboles de fallos. Asimismo se describen sus análisis cuantitativo y cualitativo. El análisis cualitativo se contempla mediante el análisis de importancia, sensibilidad y de incertidumbre. Para el análisis cuantitativo se presenta la aplicación de diagramas de decisión binarios (BDD). Para la transformación del árbol de fallos a BDDs es importante el orden escogido en las variables del árbol, puesto que el tamaño del BDD resultante es muy sensible a dicho orden. Se presentan diversos métodos para calcular el orden, y se analizan de forma conjunta. El libro se ha redactado para un perfil de lector sin grandes conocimientos en la temática, y que mediante el texto pueda resolver los distintos ejemplos que en él se plantean. El texto también se ha elaborado para ser empleado como guía para cualquier profesional que tenga que resolver casos complejos de árboles de fallos, sirviendo de referencia desde la propia construcción de los árboles hasta la interpretación de los resultados, así como saber las distintas opciones que esta potente y sencilla técnica presenta. ····· 103611890

Prototipo Deslizador de un Motor Lineal Síncrono de Imanes Permanentes

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En el desarrollo de este proyecto de investigación se ha diseñado el deslizador de un motor lineal síncrono de imanes permanentes. Para tal propósito, se empleó un software de magnetismo basado en el método de los elementos finitos MEF para calcular las fuerzas magnéticas provocadas por el flujo magnético entre los imanes y el devanado estatórico. El modelo del prototipo se realizó mediante un software de diseño asistido por ordenador CAD, importándolo posteriormente a un software de análisis de elementos finitos FEA para el estudio del comportamiento mecánico de sus piezas. En las simulaciones obtenidas con éste último, para las condiciones más reales posibles, se obtuvieron unos resultados que permitieron conocer los puntos más débiles de la estructura, proporcionando la información necesaria para la ejecución de mejoras de rediseño y obtener así un prototipo fiable y capaz de soportar cualquier tipo de solicitación sin fallo. ····· 103611832

Tribología Aplicada a los Recubrimientos Duros

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En el presente libro se hace una descripción teórica sobre definiciones, fórmulas y mecanismos de fricción y desgaste. Además, de los conceptos relacionados con la medida de propiedades mecánicas de recubrimientos duros como pruebas de adhesión, esfuerzos residuales, dureza y módulo de Young. Se presentan los resultados de los estudios de propiedades tribológicas y mecánicas de cuatro grupos de recubrimientos a saber: recubrimientos de CrC y CrAlN depositados por evaporación por arco catódico, recubrimientos de CrC y multicapas de Cr/CrC obtenidos por pulverización catódica magnetrón. También se estudió la composición química, microestructura y morfología de los recubrimientos mediante difracción de rayos X (DRX), espectroscopía micro-Raman, microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de energía dispersiva de rayos X (EDS) y espectroscopía de emisión óptica por descarga luminiscente (GDOES). ····· 103611612

Aerodinámica del sistema de orientación de pequeñas aeroturbinas

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Este volumen presenta una valoración sobre el estado de la tecnología acerca de los sistemas de orientación y protección por momento de cola utilizados en pequeñas aeroturbinas de eje horizontal, lo cual permitió el perfeccionamiento del procedimiento metodológico utilizado para el cálculo de los sistemas de orientación por momento de cola en estas máquinas, al incorporar la utilización de coeficientes de sustentación y arrastre de comportamiento variable en función de la razón de aspecto, utilizando los principios de la mecánica del medio continuo y métodos de la mecánica de fluidos computacional. Se analizaron dos variantes, original y actualiza, del aerogenerador CEETA-01, sobre el cual los autores poseen Certificado de Patente de Invención y de Modelo Industrial. ····· 103611479

Procesos metalúrgicos para la obtención del hierro y el acero

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El capítulo 1, describe la historia del descubrimiento de los metales el 2, los materiales usados en los procesos siderúrgicos el 3, las características de los minerales para obtener hierro fundido el 4, la preparación y enriquecimiento del mineral de hierro el 5 el proceso del calentamiento del aire para el alto horno el 6, la estructura del alto horno el 7, los productos del alto horno el 8, la obtención del acero con convertidores el 9, obtención del acero con hornos siemens martin el 10, obtención del acero con hornos eléctricos el 11, proceso con el horno de cubilote y el 12, colada del acero en lingotes. ····· 103611473

Manual para reducir el consumo de energía en Secadoras de Cacao

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Este manual es útil para modificiar secadoras samoa existentes o para la construcción adecuada de nuevas instalaciones. Los procedimientos sugeridos son resultados de investigación del proyecto Optimización Energética de una Secadora Industrial de Cacao (FOMIX TAB-2003-C03-10961), financiado por el CONACYT, el Gobierno del Estado de Tabasco, la Universidad Juárez Autónoma de Tabasco y fueron implementados por primera vez en la Fábrica de Chocolates La Esmeralda de Comalcalco, Tabasco. Dicho proyecto tuvo como objetivo general el desarrollo de tecnología propia para mejorar, a través del ahorro de energía, la sustentabilidad de los procesos productivos de la industria de transformación en el estado mexicano de Tabasco. La industria de transformación del estado de Tabasco es un espacio de oportunidades propicio para el desarrollo de prototipos, obras y proyectos que coadyuven a que los diversos procesos productivos sean cada vez más sustentables. El desarrollo sustentable requiere entre otras cosas de un eficiente aprovechamiento de los recursos energéticos. ····· 103611429

Manual de estudio de fallas de elementos de máquinas (engranajes)

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La propuesta de un manual de estudio de fallas de elementos de máquinas, específicamente engranajes en función del proceso de fabricación, tiene como finalidad involucrar tres áreas fundamentales de la Ingeniería Mecánica: Diseño, Procesos de Manufactura y Mantenimiento Industrial, debido a que en el campo laborar las mismas trabajan en conjunto, pudiéndose exponer de manera teórica la interrelación de estas, y como puede desarrollarse al máximo sus aplicaciones en cualquier nivel productivo e industrial, considerando que no solo este estudio puede dedicarse a engranajes, sino también a cualquier otro elemento de máquinas. El material no solo puede ser empleado por estudiantes y docentes de mecánica, sino también de cualquier otra especialidad de ingeniería, puesto que se desarrollan y manejan conceptos básicos que les ayudará a su mayor aprovechamiento. El manual está dividido en seis capítulos, dentro de los cuales se definen, desarrollan y explican temas como: el diseño, los materiales empleados en la manufactura, la manufactura, los elementos de máquinas, el mantenimiento y las fallas de las ruedas dentadas, presentados en ese mismo orden. ····· 103611325

Ferritic Stainless Steel Type AISI 441

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The topic for this investigation was chosen from an industrial problem experienced by Stainless Steel manufacturer when a hot rolled coil of AISI Type 441 dual-stabilised with Ti and Nb was found to be brittle after hot rolling. AISI Type 441 is being used in the manufacturing of automobile catalytic converter casing, which operates at the temperature region of 900°C and is frequently subjected to temperature variations as the automobile are used intermittently. The respective materials batch was used to evaluate qualitative and quantitatively the Laves phase precipitation during various heat treatment procedures. The time-temperature-precipitation (TTP) determined from the transformation kinetic curves after isothermal annealing at the temperature range of 600-850°C, shows two classical C noses for Laves phase transformation. By applying analytical technique such electron microscopy in combination with computation thermodynamic (CALPHAD approach) to predict precisely any microstructural changes during heat treatment or service life at elevated temperatures and hence, this contributed substantially to any further development of dual stabilised stainless steels. ····· 103611197

Characterization of Ni-Co Nanoferrites

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Co-doped spinel-ferrites Ni1-xCoxFe2O4 nanoparticles with an average diameter of 16-40 nm were successfully prepared by co-precipitation method. The lattice parameter of Co-doped spinal-ferrites Ni (1-x) Co(x) Fe2O4 nanoparticles as well as the porosity was found to decrease while the density and grain size increased with increasing the Co concentration (x). The cation distribution has been estimated by X-ray diffraction. The process of functional group has been identified by Fourier transform infrared (FTIR) spectra and the force constants are calculated from these spectra. Thermal behavior of the prepared NiFe2O4 sample is investigated. From the TEM image most of the particles appear spherical in shape however, some elongated particles are also present in the images. All the samples in question presented very narrow Ms as a function of Hc loops, which is the characteristic of soft magnetic materials. In addition, increasing the Co(x) concentration in the system was found to increase the saturation magnetization and the coercivity. The dielectric and microwave absorbing properties of the products were investigated in Ku-band. ····· 103611179

Geometric Forms Recognition

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Recognizing the construction methods of (piecewise) polynomial or rational curves and surfaces are of great importance, e.g., for geometrical data exchange between two different modeling systems. Project aims to find conditions that would determine geometric shape of object from set of input curves and surfaces. These conditions should be able to detect: (1) whether a curve segment is a line, a circle, a circular arc or a planar curve (2) whether a surface patch is a plane, a cylinder or a cone and (3) whether a surface is constructed as a surface of revolution, a extrusion, a ruled/developed surface or a generalized cylinder. The detected geometric features could be added to CAD systems using their native CAD APIs. This would be achieved by choosing appropriate model parameters and creation method. In this way, we can reconstruct the geometry as it was in original. Input is received in the form of IGES files through comprehensive IGES Reader programs developed to process input geometric model. ····· 103611139

Biotechnology for Biodiesel fuel and bioengineering approaches

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Biomass like filamentous algae, waste cooking oil and fish byproducts are considered as suitable materials for biodiesel production due to its readily-availability and cost effective. The studies were conducted to investigate the optimum conditions for biodiesel production using alkaline transesterification bioprocess in combination with methanol, ethanol and 1-butanol. Molar ratio of alcohol to oil (3:1, 6:1, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4) and type of catalyst were selected to compare biodiesel fuel produced from algae, waste cooking oil and fish byproducts. The biodiesel was of good quality obtained from waste corn cooking oil and fish byproducts implemented in the engine at 2000 rpm for 2 hours and reduced fuel consumption, engine emission like HC, NOx and CO. The highest biodiesel yield was obtained using 1:3 volumetric oil-to-methanol ratio at 1% heterogenous mixture of catalysts compared to homogenous catalyst. The fatty acid methyl ester, viscosity, total acid number and metal (Pb, Na, Ca, Mg, Cu. Fe) content were under ASTM standard. Biodiesel obtained from algae, waste cooking oil and fish byroducts was of ASTM standard and could be used as a source of diesel fuel in diesel engine. ····· 103611092

Simulation of Microporosity in Aluminum Plate Castings

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Porosity is known to be one of the primary factors controlling fatigue life and total elongation in cast aluminum components. The thrust of this study is to examine pore nucleation and growth effects for predicting gas microporosity in A356 plates. In this work, a solidification model is used to quantify and evaluate the discrepancy between experimental data and porosity calculated with different approaches. The first approach considers hydrogen supersaturation based on the transport of dissolved hydrogen and Sievert s law. The second approach uses the hydrogen supersaturation calculated in the first approach combined with a local solidification time. The third approach considers a new hydrogen technique based on the transport of inclusions through the liquid metal and mushy zone. Computer simulations were performed modeling aluminum plate castings. ····· 10361988

Magnetorheological Fluids

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A brief description about field responsive fluids and their properties are described. Magnetorheological (MR) fluids are liquid materials whose properties can be controlled by the execution of an external magnetic field. These rheological changes are reversible and dependent on the strength of an excitation magnetic field. In this book, customized test equipment was constructed and fabricated, while the magnetic circuit design was analyzed using finite element method. The equipment was capable of varying the magnetic field strengths. Combinations of process parameters of initial gap size, applied current and squeeze speed were used in the experiments. Results, mainly in terms of stress-strain relationships were presented and discussed. In addition, the behaviour of MR fluids was found to be dependent on the relative movement between the solid magnetic particles and the carrier fluid in squeeze mode. Eventually, the understanding of the behaviour of such fluids, together with recent progress in the development of MR fluids, has convinced researchers and engineers that MR devices are among the most promising devices for a large number of applications in various technological fields. ····· 10361924

Metodologiya avtomatizirovannogo proektirovaniya jexkavatorov

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V knige rassmotreny teoreticheskie polozheniya i prakticheskie aspekty avtomatizirovannogo proektirovaniya odnokovshovyh jexkavatorov. Otrazheny razlichnye ierarhicheskie urovni proektirovaniya rabochego oborudovaniya jexkavatorov s primeneniem informacionnyh tehnologij. Rassmotreny metodologicheskie podhody k proektirovaniju privodov, konstrukcij i rabochih processov na osnove sinteza matematicheskih modelej fizicheski neodnorodnyh sistem, strukturno-komponovochnyh modelej mashiny i modelej jeffektivnosti v edinoj komp`juternoj srede. Prednaznacheno dlya razrabotchikov novyh vidov smennogo rabochego oborudovaniya i rabochih organov odnokovshovyh jexkavatorov. Takzhe budet polezna aspirantam i inzhenerno-tehnicheskim rabotnikam v oblasti proektirovaniya i rascheta transportnyh i tehnologicheskih mashin i studentam vuzov, obuchajushhihsya po napravleniju podgotovki bakalavrov i magistrov `Nazemnye transportnye sistemy`. ····· 10361899

Toggle Mechanisms in Switches

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Performance requirement for an electrical switch is stringent. The operating mechanism mostly decides the performance. However, design of such mechanisms, which involve discontinuous motions, is not much addressed in the literature. The present work proposes a systematic procedure to design and analyze toggle based switching mechanisms. For the ab initio design of double toggle switching mechanisms, necessary structural criteria for a mechanism to exhibit double toggle phenomenon have been derived and verified. It is established that any double toggle mechanism cannot be used directly as a switching mechanism unless some necessary kinematic criteria are followed. With the help of these criteria a few switching mechanisms are constructed and their behaviours are examined through simulations. Finally, a novel double toggle switch is constructed with consideration of mass and geometric shape of the links. A systematic simulation based study has been performed to identify the influence of different kinematic and dynamic parameters on the functionality of a double toggle switching mechanism. ····· 10361869

Elements of Mechanical Engineering

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Mechanical engineering emerged as a field during the industrial revolution in Europe in the 18th century however, its development can be traced back several thousand years around the world. Mechanical engineering science emerged in the 19th century as a result of developments in the field of physics. Mechanical engineering overlaps with aerospace engineering, building services engineering, civil engineering, electrical engineering, petroleum engineering, and chemical engineering to varying amounts. In this book, basic concepts and basic principles of Mechanical Engineering, due importance is given to the practical applications of the subject. The objective of this book is to familiarize the Engineering students both with the core concepts as well as the scope of Mechanical Engineering. ····· 10361861

Mechanical Properties of Sugar Palm Fiber-Epoxy Composites

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Growing environmental awareness has resulted in a renewed interest in the use of natural material for many applications. This paradigm has forced industries like automotive, packaging and construction to search for new materials to make the conventional composite materials be a environmentally friendly material. In this work an attempt is made to highlight the potential use of sugar palm (Arenga pinnata) fiber in reinforcing polymer composites. The aims of this work is to determine the mechanical properties of sugar palm fiber reinforced epoxy polymer composites. The fiber was treated by alkali solution with certain concentration and during several soaking time. This book is dedicated to academics, lecturers, researchers and students also everyone in public sectors who interested in research and applications on natural fibers reinforced polymer composites. ····· 10361846

Etching performance of silicon wafers with redesigned etching drum

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Etching process involves various chemical reactions and reflects significantly on silicon wafer quality. Design of Experiments (DOE) with full factorial design is employed for optimization purpose. Etching factors namely the bubbling flow rate, wafer rotation, and etchant temperature had been randomized with additional three center points to observe any curvature. The responses studied are etching removal, total thickness variation (TTV) and wafer brightness. Additionally, the etchant temperature and bubbling flow rate provide interaction effect on both etching removal and wafer brightness. A higher bubbling flow rate is required to ensure etching removal and brightness within specification. Besides studying these three responses, the wafer surface after etching is analyzed using ADE Infotool software which captures the etched surface profile and its thickness. Finally, the removal uniformity throughout the redesigned etching drum is observed. Etching performance is enhanced with the optimized value of bubbling flow rate, etchant temperature and wafer rotation to achieve the optimum etching removal distribution. ····· 10361827

Automation and Mechanization in Agriculture

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This book consists of three research paper on application of technology in agriculture. It shows the engineering and mechanization concept that flow from laboratory to real application as need in agriculture sector. The testing was performed under laboratory control environment and dummy target point also was established to collect the actual data. To avoid the repeatedly process of training the image data and inefficient of capturing the image value, the colorspace value namely Hue is used as conducted in research paper number three. This study introduced the image based measurement for modeling the oil palm fresh fruit bunches (FFB) maturity prediction which enables the determination of the correct time for harvesting. The images were analysed for optical properties of Hue, using the analysis software that was developed at our research laboratory. The model is used to develop an equation for the software to enable the oil palm planters to determine the time of harvesting the matured oil palm fruit bunches in oil palm plantation. ····· 10361746

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