Facultad de Ciencias e Ingeniería

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    Diseño de un equipo de detección de fallas en aislamiento de rotores de motores síncronos a través de la prueba oscilograma de pico repetitivo
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-11-21) Castañeda Ponce de León, Anthony Alfredo; Flores Robles, Domingo Vladimir
    Los motores síncronos son importantes en la industria debido a la posibilidad de proporcionar velocidades constantes, corregir el factor de potencia de una instalación, su alto rendimiento y capacidad de torque, etc. Sin embargo, dado al incremento en su popularidad, también han incrementado las fallas ocurridas en estos motores, especialmente en su rotor siendo la falla más común los corto circuitos en sus devanados. Por ello, existen estándares eléctricos, por ejemplo, el DL/T1525-2016, que propicia una guía para un correcto diagnóstico de fallas debido a corto circuitos, con la finalidad de determinar si existen fallas en su rotor; no obstante, estos se basan en una comparación de las mediciones de su voltaje, impedancia AC y potencia cuando el motor se encuentra en un correcto funcionamiento y cuando existe una falla. A pesar de ello, estos no proporcionan información acerca de la ubicación ni la severidad de la falla solo de su presencia en el motor por lo que se incrementas u tiempo de mantenimiento tanto para su identificación como para su corrección. El objetivo general de la presente tesis es diseñar un equipo de detección de fallas de rotores de motores síncronos para facilitar la identificación de fallas brindando información acerca de su ubicación y severidad con el propósito de disminuir tanto los tiempos como los costos del mantenimiento del motor. Para ello, se diseñó un equipo de detección de fallas que genera e inyecta pulsos cuadrados en ambos lados del devanado del rotor, para después graficar las señales reflejadas y con estas poder determinar la posición teórica de la falla y calcular la precisión del método comparándola con la ubicación real. Con la finalidad de disminuir el tiempo en el cual el motor se encuentra en mantenimiento y, de esta forma, disminuir sus costos.
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    Sistema in situ de detección de fallas en los inyectores de un motor diésel de alta potencia con aplicación en minería
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-11-30) Valdivia Arévalo, José Víctor; Villota Cerna, Elizabeth Roxana
    La presente investigación titulada “Sistema in situ de detección de fallas en los inyectores de un motor diésel de alta potencia con aplicación en minería” tiene como objetivo reducir paradas imprevistas en los camiones mineros, producto de un mal funcionamiento del motor diésel. Para reducir estos tiempos y teniendo en cuenta que la muestra en analisis corresponde a datos de motores diésel QKS78 Cummins operando en mina Antamina y Las Bambas, se propone el diseño metodológico experimental de un sistema inteligente in situ que detecte la falla en un componente crítico de los motores Diesel de alta potencia, como es el caso del inyector. El sistema está basado en el análisis del comportamiento de las temperaturas del gas de escape del motor, variable que registra una relación con el mal funcionamiento del componente en estudio. El sistema de detección de fallas cuenta con un software que realiza la detección del mal funcionamiento del inyector, cuyos resultados obtenidos en la exactitud del modelo desarrollado, mediante algoritmos de inteligencia artificial, corresponde a un 88%, con un margen de error de 2%. Con esta información se torna posible proporcionar recomendaciones en las tomas de decisiones para la parada de los camiones mineros, relacionados a un mal funcionamiento del inyector o sensor de temperatura de escape, sin necesidad de un personal capacitado.
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    Estudio de las fallas mecánicas de las púas del erizo de mar usando un enfoque estructural
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-07-05) Merino Yana, Mónica Margoth; Torres García, Fernando Gilberto
    El interés por el desarrollo de nuevos materiales más livianos y con mayor resistencia mecánica ha ido aumentando considerablemente. Esto fomenta la investigación en materiales biológicos y naturales, dado que estos han existido por cientos de años y han ido evolucionando de acuerdo a sus requerimientos y necesidades. Por lo tanto, el enfoque de las investigaciones se centra en el estudio de la estructura interna de diversos materiales y la relación con las propiedades mecánicas que posee. El objetivo del presente trabajo es investigar la estructura y las propiedades mecánicas de las púas del erizo de mar. Se realizó un análisis de falla frente al colapso de las púas sometidas a compresión para diferentes condiciones, conociendo la relación que existe entre la estructura interna de estas y las propiedades mecánicas que presentan. Asimismo, se analizó el efecto que tiene la degradación natural y la degradación por rayos ultravioleta en las púas en las propiedades mecánicas y estructura interna. Las muestras utilizadas para este trabajo fueron obtenidas del erizo Loxechinus albus, retirando cuidadosamente las púas. Estas fueron medidas y limpiadas de cualquier impuridad. Más aún, se realizó una microscopía de barrido y un análisis de difracción de rayos X para observar la microestructura de la púa y su composición química. Las púas fueron sometidas a distintas condiciones de degradación. Por lo tanto, se tenía un grupo de púas frescas, púas con degradación natural de 5, 10 y 15 días, que estaban en contacto con el medio ambiente, y púas con degradación ultravioleta por 1, 3 y 6 horas, que estaban expuestas a la luz UV directa de una lámpara. Los ensayos de compresión se realizaron para 5 púas de cada condición de degradación, obteniendo su curva de esfuerzo-deformación junto con la resistencia a la compresión máxima. Asimismo, se realizó una microscopía de barrido a las púas, observando la falla a nivel microestructural. Las púas del erizo Loxechinus albus tienen una resistencia a la compresión de 139,57 MPa +/- 44,34 MPa en su estado fresco. Esta resistencia se debe a la estructura interna, que presenta una organización radial y concéntrica con diferentes concentraciones de porosidades. La resistencia de la púa se reduce hasta 97,84 MPa +/- 20,14 MPa debido a la degradación natural de 15 días y hasta 78,16 MPa +/- 34,10 MPa debido a la degradación ultravioleta por 6 horas de exposición.
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    Diseño e implementación de un sistema de emulación de fallas para una planta intercambiadora de calor
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-08-18) Masías Fernández, Miguel; Sotomayor Moriano, Juan Javier
    Hoy en día, las industrias son cada vez más activas, más aún en nuestro país se está produciendo grandes avances en distintos rubros industriales gracias a las inversiones que se han realizado. Se genera entonces la necesidad de tener un control correcto y efectivo en estos procesos para hacerlos óptimos, es así que aparecen los sistemas de diagnósticos de fallas para mejorar las capacidades de los sistemas de control. Para lograr que los sistemas de diagnósticos de fallas sean adecuados para cada proceso y cumplan su propósito se desarrollan sistemas de emulación de falla, que permiten evaluar y de ser necesario corregir, los sistemas de diagnóstico de falla. En el presente trabajo de tesis se presenta el diseño e implementación de un sistema de emulación de fallas para una planta intercambiadora de calor, específicamente en las bombas centrífugas y válvulas que se encuentran en esta. La emulación de fallas para bombas centrífugas se basó en el método de detección por análisis de vibraciones y en el caso de las válvulas en la falla de fricción estática. Los trabajos realizados incluyen, el estudio de los requisitos de condición de falla que aparecen en los instrumentos de una planta intercambiadora de calor (bombas centrifugas y válvulas), el diseño de circuitos para generación de señales de falla y de dos canales de generación de fallas (uno para bomba centrifugas y otro para válvulas). El sistema de emulación de fallas desarrollado funciona de manera correcta, emula de manera correcta las fallas de desequilibrio, desalineación y falla eléctrica en el caso de las bombas centrífugas y genera la señal adecuada para válvulas.