Examinando por Autor "Restrepo Montoya, José William"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Adaptación tecnológica del doblado de maderas para fabricar aspas de aerogeneradores
    (Universidad EIA, 2022) Desnous, Thibault Olivier Gérard; Restrepo Montoya, José William
    RESUMEN: Los aerogeneradores de eje vertical son una alternativa para proveer energía en zonas no interconectadas a la red eléctrica colombiana. Por este motivo en el marco del proyecto “Generación distribuida de energía eléctrica en Colombia a partir de energía solar y eólica” del programa energética 2030, investigadores de la Universidad EIA diseñaron y construyeron un prototipo de aerogenerador Darrieus H costo-eficiente. Las aspas de este aerogenerador se fabricaron en un armazón de cartón recubierto con láminas finas de madera. Este proceso de fabricación resulto dispendioso, lo cual resta costo-eficiencia al proceso de fabricación de las aspas del aerogenerador. Siguiendo la metodología de diseño mecánico de Ulrich, se generó un diseño tecnológico que adapta el proceso de doblado de láminas de madera, usado en fabricación de instrumentos musicales y mobiliario, para fabricar las aspas del aerogenerador armazón. Este trabajo de grado se centró en diseñar una máquina para conformar las aspas mediante el doblado de láminas de madera. El diseño establecido reduce el tiempo de fabricación y garantiza mayor uniformidad dimensional de las aspas; lo cual aumenta la costoeficiencia del aerogenerador.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Desempeño de un concreto permeable elaborado con agregados reciclados para aplicación en senderos de tráfico liviano
    (Universidad EIA, 2021) Duque, Sandra Veronica; Restrepo Montoya, José William
    RESUMEN: El presente documento se enfoca en dar un uso alternativo a los residuos de construcción, que se generan a diario por el crecimiento acelerado de infraestructuras civiles en los últimos años. Estos residuos de construcción y demolición (RCD) han generado focos de contaminación de suelos y de aguas superficiales debido a su disposición inadecuada, dada su naturaleza no se clasifican como residuos ordinarios y no se pueden arrojar a rellenos. Razón por la que se plantea la utilización de estos para la elaboración de elementos de concreto para senderos de tráfico liviano. Es importante dar a conocer que en la mayoría de los RCD predominan los contenidos de ladrillo rojo y concreto (construcciones más comunes en Antioquia), es relevante hacer esta diferenciación ya que la resistencia de esto materiales es diferente e influye directamente sobre las propiedades y desempeño del producto final. Tomando esto en cuenta en el presente trabajo los agregados provenientes de los RCD se distinguirán entre fracciones de ladrillo rojo y de concreto, esta discretización se hace con el fin de determinar las proporciones óptimas de estos RCD como materias primas viables para diseñar mezclas que garanticen la funcionalidad del producto deseado, concretos permeables para condiciones de tráfico liviano. La metrología experimental abarcó diferentes instancias. En la primera se realizó una documentación de antecedentes, normas aplicables y procedimientos de caracterización. La caracterización de los agregados RCD y pétreos incorporados en los diseños de mezclas de concreto permeable incluyó los ensayos de densidad, abrasión y porcentaje de absorción de los agregados incorporados, una vez determinados los resultados de estos ensayos, con las mezclas diseñadas se elaboraron probetas cilíndricas y prismáticas que se sometieron a ensayos de resistencia a la compresión y flexión, ensayos de abrasión, densidad y porcentaje de absorción a los agregados incorporados. La elaboración de especímenes de muestra finales, una vez determinada la dosificación se enfrentarán a pruebas de resistencia donde se evidenciará su comportamiento respecto a la variabilidad de los agregados y las proporciones administradas. Los resultados obtenidos en las pruebas finales se compararon con los presentados para la muestra base que es la de agregado pétreo, donde se evidencia un alto desempeño de los agregados reciclados respecto la muestra base, tal como se presenta en este trabajo de grado, donde se expone bibliografía que presenta el desempeño del concreto a base de RCD, mostrando que el desempeño es menor, pero puede ser empleado en situaciones específicas sin afectar la resistencia de la estructura.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Diseño de una prensa para conformar núcleos honeycomb a partir de polímeros reciclados
    (Universidad EIA, 2023) Aguiar Buitrago, Edier; Restrepo Montoya, José William
    RESUMEN: Los núcleos honeycomb vienen tomando una posición importante en los desarrollos de ingeniería debido a su característica principal, la resistencia específica. La producción de estas estructuras se da principalmente por el método de extrusión, que es bastante costoso y requiere maquinaria robusta. También existen otros métodos como el prensado, que pueden resultar más económicos y sencillos. Así pues, este trabajo de grado plantea el diseño de un equipo que permita llevar el material de una extrusora a un molde con la geometría final del núcleo para ser prensado, buscando así disminuir costos, además, se analiza la posibilidad de utilizar polímeros reciclados como materia prima. Para ello se sigue la metodología diseño y desarrollo de producto propuesta por Karl T. Ulrich y Steven D. Eppinger
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    PublicaciónSólo datos
    Material compuesto de cerámica de activación alcalina (MCA) y celulosa residual (CR) para construcción sostenible elaborado por extrusión y carbonatación con CO2
    (Universidad EIA, 2022) Urán Ciro, Alejandro; Restrepo Montoya, José William
    RESUMEN: Este trabajo de grado se enmarcó en cumplir algunas actividades experimentales del proyecto titulado “Desarrollo y evaluación de un material compuesto de matriz cementicia para moldeo por extrusión, basado en residuos industriales y urbanos con capacidad de mineralización de CO2 en la estructura”, financiado por la convocatoria 852-2019 de Minciencias. El alcance del proyecto se orientó a desarrollar un material compuesto de matriz cementicia aligerada con lodo papelero (LP). Que es un residuo de la industria del papel tisú. La matriz cerámica se fabricó mediante activación alcalina de residuales cerámicos; a saber, roturas de ladrillo rojo y ceniza volante. Se diseñaron varios sistemas cementantes para conformar la matriz cerámica, seleccionando aquellas que alcanzan mayor resistencia a la compresión. A la matriz que alcanzó la mayor resistencia se adicionó entre el 15 al 55% en peso de lodo papelero. El reto del proyecto fue determinar la cantidad máxima de lodo papelero que puede adicionarse a la matriz para producir ladrillos aligerados de al menos 7 MPa de resistencia a la compresión. Estos podrían ser usados como unidades de mampostería liviana no estructural con aplicación en muros divisorios, tabiques entre otros. Los compuestos cementicios aligerados que alcanzaron las mejores propiedades físicas, se sometieron a un curado asistido por carbonatación con CO2 para ver si se conseguían mejorar las propiedades mecánicas a través de la formación de carbonatos de calcio.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Mortero geopolimérico con agregados de goma de llantas triturada en distintas presentaciones para elementos de mampostería
    (Universidad EIA, 2022) Zuleta Hurtado, German; Quiroz Pino, Neosantiago; Restrepo Montoya, José William
    RESUMEN: El continuo empleo del cemento Portland en la construcción ha generado una dependencia de este, esto ha generado de que se entre en una era donde prima la pasividad y falta de entusiasmo en investigar distintos materiales que puedan generar beneficios en las propiedades mecánicas y además buscándole una nueva vida a los residuos que producen las industrias al realizar sus procesos cotidianos sale como alternativa los morteros geopoliméricos hechos principalmente por ceniza volante la cual proviene de la quema de carbón en las empresas textiles colombianas, estas matrices geopoliméricas presentan ganancias en su resistencia a compresión y se tienen evidencia de que al contrario del cemento portland estas pueden seguir consiguiendo ganancia en la resistencia a compresión más allá de los 28 días de curado, sin embargo estas matrices geopoliméricas presentan grandes fallas en su comportamiento a tracción, generando fallas frágiles y súbitas por esta razón se busca contribuir a superar estas falencias con agregado de goma el cual se espera que ayude en la resistencia al impacto y en aumentar la ganancia de absorción de energía antes de su falla. Primeramente, se abordó a buscar referencias pasadas a la hora de realizar procesos de laboratorios y afines al proyecto, para conocer como anteriormente se han investigado satisfactoriamente cumpliendo las normas y los requisitos con el fin de encontrar los mejores resultados. Posteriormente se realizó el diseño de las cantidades en proporción de cada material en la mezcla y se procedió a realizar las probetas, siguientemente de realizar el proceso de conformación de probetas se ejecutaron las pruebas mecánicas a los 7, 28 y 60 días para los ensayos a compresión y a los 7 días para la resistencia al impacto. Por último, se efectuó el análisis de factibilidad económica y ambiental de las dos mejores dosificaciones desarrolladas. Este trabajo muestra que el cómo se ve influenciado el comportamiento mecánico de los morteros dependiendo de la cantidad y morfología de las partículas de goma agregadas. El mejor comportamiento los exhibió los morteros que contenían goma en polvo y triturado. El análisis de factibilidad económica y ambiental arroja que estos agregados son aptos, para elaborar elementos de mampostería.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Prototipo de máquina para el grabado láser de patrones gráficos multicolor sobre cerámicos
    (Universidad EIA, 2021) Granda, Juan Pablo; Restrepo Montoya, José William
    RESUMEN: El grabado de patrones gráficos multicolor en sustratos cerámicos es un proceso de reproducción de imágenes sobre baldosas cerámicas que posee ventajas frente a otros métodos, principalmente en cuanto a calidad, definición, durabilidad, rapidez e invasión. Además, es un método de prototipado rápido que facilita marcar volúmenes pequeños, de forma personalizada. Tradicionalmente se ejecuta con pigmentos cerámicos comerciales o preparados, que se aplican manualmente sobre el sustrato a grabar (por aerosol, cinta de transferencia o brocha), que luego por la acción de un láser son vitrificados y finalmente el exceso en las zonas no vitrificadas se remueve por lavado. Este proceso se replica tantas veces como colores tenga el diseño. Por la naturaleza del proceso, hay un desperdicio significativo de pigmento asociado pues resulta complejo aplicarlo solo en las zonas que van a ser vitrificadas por el láser, con las formas de agregación comunes en presentaciones comerciales. Además, se torna una operación totalmente manual pues, a pesar de que los mecanismos de vitrificación son normalmente láser CNC; el proceso de aplicación de pigmento, lavado y puesta en marcha del láser lo debe realizar una persona. Por lo anterior, en el presente trabajo de grado se plantea el diseño y fabricación de una integración tecnológica en forma de sistema mecatrónico que permita tener un proceso de depósito controlado (sistema de impresión digital) coordinado con un sistema láser. Este sistema permite combinar las ventajas de la impresión (definición, dosificación, rendimiento, multicromática) con las de la vitrificación láser para lograr grabados multicolor sobre sustratos cerámicos. Para el proceso de diseño mecatrónico se fundamenta en la metodología de diseño mecánico de David Ullman. Este sistema prototipado automatiza el proceso de manera que solo con la alimentación de pigmentos, sustrato, energía y el control mediante interfaz en computador se pueda ejecutar el proceso con mínima intervención humana, logrando también estandarización en el resultado. El prototipo logrado es un robot coordenado con dos grados de libertad, que posee en un mismo mecanismo móvil los cabezales de depósito y el módulo láser de diodo, además, por medio de un control CNC puede procesar código G, generando así la acción de cada uno de los subsistemas.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Sistema dual termoeléctrico-fotovoltaico para generar energía eléctrica por concentración de radiación solar
    (Universidad EIA, 2022) Mejía Parrado, Jose Jarod; Restrepo Montoya, José William
    RESUMEN: A lo largo de los últimos años el aumento del consumo de la energía eléctrica y el impacto ambiental que conlleva su generación por medio de fuentes no renovables tales como combustibles fósiles, ha establecido como objetivo de gran importancia el desarrollo de nuevas tecnologías para la generación de energía a partir de fuentes renovables no convencionales. Este trabajo de grado, con el fin de ofrecer una alternativa de generación de energía a través de fuentes de energía renovables no convencionales, muestra el desarrollo de un sistema dual termoeléctrico-fotovoltaico donde se concentra la radiación solar, por medio de un lente Fresnel, hacia una celda solar que produce energía eléctrica a partir del efecto fotoeléctrico. Como resultado de ese proceso de conversión de fotones a energía eléctrica se genera un calentamiento del semiconductor el cual es transmitido a una de las caras de la celda Peltier que, con un disipador de aluminio de aletas que está en contacto con agua adherido a su otra cara, hace uso del efecto Seebeck que corresponde a la generación de energía eléctrica a partir de una diferencia de temperaturas entre las caras de la celda. Con el objetivo de poner a prueba el sistema dual en condiciones fijas y poder realizar las mediciones respectivas, se realizó un montaje de laboratorio que simula la radiación solar usando una bombilla incandescente de bulbo que abarca un amplio rango del espectro de luz que ofrece el sol. Sumado a ello, se construyeron dos prototipos con las mismas características del sistema dual; con la excepción de que cada uno cuenta con una celda individual (Peltier y fotovoltaica) para ponerlas a prueba con las mismas condiciones de laboratorio, esto con el fin de tener como referencia estos datos y poder determinar si el sistema dual es más eficiente y productivo que los sistemas por aparte y así poder concluir que la celda fotovoltaica aumenta su eficiencia y vida útil al disminuir su temperatura de operación, mientras que por el contrario la celda Peltier no alcanza a una considerable generación de energía eléctrica debido a que el delta de temperatura entre sus caras no es lo suficientemente grande.