Desarrollo de un prototipo de máquina de soldadura para difusores exteriores de calor en ollas de acero inoxidable

Las ollas de acero inoxidable con discos difusores de calor, presentan mayor eficiencia en comparación de ollas comunes. En su fabricación, el proceso de soldadura de estos discos difusores suele ser complejo por la falta de maquinaria en el país para realizar el proceso. Mediante la metodología par...

Full description

Autores:
Rodríguez Román, Rubén Darío
Orozco Quintero, Daniel Steven
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/19196
Palabra clave:
Mechatronic
Induction brazing
Methodology for mechatronic designs
Simulation in COMSOL Multiphysics
Open loop control
Development of prototypes
Manufacture process
Automation
Automatic control
Computer aided design
Mecatrónica
Desarrollo de prototipos
Procesos de manufactura
Automatización
Control automático
Diseño con ayuda de computador
CAD
Metodología para diseños mecatrónicos
Soldadura por inducción
Control de lazo abierto
Simulación en COMSOL multiphysics
Rights
License
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spelling Ardila Gómez, Sergio Andrés18a4d59d-cb2c-4ea1-8762-f1e3c9bbc69dRodríguez Román, Rubén Darío5430b608-03de-40a1-bd57-37363d1674b5Orozco Quintero, Daniel Stevenaff30a00-b00e-4948-989e-3cbf4aef89a7Rodriguez Román, Ruben Dario [U00114357]Orozco Quintero, Daniel Steven [U00114261]Ardila Gómez, Sergio Andrés [0000010754]Ardila Gómez, Sergio Andrés [YjfNgsMAAAAJ]Ardila Gómez, Sergio Andrés [0000-0002-2115-1225]Ardila Gómez, Sergio Andrés [sergio-andres-ardila-gomez]Ardila Gómez, Sergio Andrés [sergio-andres-ardila-gomez-b93167150]ColombiaUNAB Campus Bucaramanga2023-03-07T12:24:40Z2023-03-07T12:24:40Z2023-03-06http://hdl.handle.net/20.500.12749/19196instname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABreponame:Repositorio Institucional UNABrepourl:https://repository.unab.edu.coLas ollas de acero inoxidable con discos difusores de calor, presentan mayor eficiencia en comparación de ollas comunes. En su fabricación, el proceso de soldadura de estos discos difusores suele ser complejo por la falta de maquinaria en el país para realizar el proceso. Mediante la metodología para diseños mecatrónicos se realiza el prototipo de una máquina de soldadura para discos difusores de calor en ollas de acero inoxidable, donde se pudo encontrar el diseño adecuado para alcanzar las temperaturas de fusión de los materiales y con pruebas satisfactorias del proceso.INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 1 1. OBJETIVOS ...................................................................................................... 3 1.1 Objetivo General ......................................................................................... 3 1.2 Objetivos Específicos .................................................................................. 3 2 ESTADO DEL ARTE ......................................................................................... 4 3 MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 7 3.1 Soldadura ................................................................................................... 7 3.2 Generación de calor.................................................................................... 8 3.3 Normatividad para la soldadura ................................................................ 11 3.4 Sistemas de control .................................................................................. 11 3.4.1 Control en bucle abierto ..................................................................... 12 3.4.2 Control en bucle cerrado .................................................................... 12 3.4.3 Control secuencial y continuo ............................................................ 13 3.5 Sensores ................................................................................................... 15 3.6 Clasificación de los sensores .................................................................... 15 3.6.1 Clasificación de los sensores por el principio de transducción ........... 15 3.6.2 Clasificación de los sensores por el tipo de variable a medir ............. 16 4 METODOLOGÍA .............................................................................................. 18 4.1 Modelado y simulación ............................................................................. 19 4.2 Prototipado ............................................................................................... 19 4.3 Implementación ........................................................................................ 19 5 DISEÑO DEL PROTOTIPO ............................................................................. 23 5.1 Selección del método de soldadura .......................................................... 23 5.2 Caracterización de actuadores y sensores ............................................... 25 5.3 Cálculos de energía .................................................................................. 28 5.4 Simulación del entorno durante el proceso de soldadura ......................... 31 5.4.1 Croquis del entorno ............................................................................ 32 5.4.2 Asignación de mallado ....................................................................... 35 5.4.3 Resultados ......................................................................................... 36 5.5 Diseño eléctrico ........................................................................................ 41 5.6 Diseño estructural ..................................................................................... 43 5.6.1 Chasís ................................................................................................ 43 5.6.2 Sistema mecánico .............................................................................. 47 5.7 Diseño de control ...................................................................................... 49 5.8 Unificación de sistemas. ........................................................................... 53 6 RESULTADOS ................................................................................................ 59 6.1 Estructura ................................................................................................. 59 6.2 Funcionamiento ........................................................................................ 61 7 CONCLUSIONES ............................................................................................ 69 8 RECOMENDACIONES ................................................................................... 71 9 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................... 72 10 ANEXOS ...................................................................................................... 76PregradoStainless steel pots with heat diffusing discs have higher efficiency compared to common pots. In their manufacture, the welding process of these diffuser discs is usually complex due to the lack of machinery in the country to carry out the process. Through the methodology for mechatronic designs, the prototype of a welding machine for heat diffusing discs in stainless steel pots is made, where the appropriate design could be found to reach the melting temperatures of the materials and with satisfactory tests of the process.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Desarrollo de un prototipo de máquina de soldadura para difusores exteriores de calor en ollas de acero inoxidableDevelopment of a prototype of a welding machine for external heat diffusers in stainless steel potsIngeniero MecatrónicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Mecatrónicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPMechatronicInduction brazingMethodology for mechatronic designsSimulation in COMSOL MultiphysicsOpen loop controlDevelopment of prototypesManufacture processAutomationAutomatic controlComputer aided designMecatrónicaDesarrollo de prototiposProcesos de manufacturaAutomatizaciónControl automáticoDiseño con ayuda de computadorCADMetodología para diseños mecatrónicosSoldadura por inducciónControl de lazo abiertoSimulación en COMSOL multiphysics330ohms. 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