Grado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

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Diseño de una instalación fotovoltaica de autoconsumo con almacenamiento en el término municipal de Beas
(2025) Zarza León, Pedro; González Cagigal, Miguel Ángel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Eléctrica
Este Trabajo de Fin de Grado, titulado "Diseño de una instalación fotovoltaica con almacenamiento en el término municipal de Beas", presenta de forma integral el desarrollo teórico y práctico de un proyecto de autoconsumo eléctrico basado en energía solar. En él se aborda desde la introducción de los fundamentos de las energías renovables y el impacto de la transición energética en España, hasta la selección y dimensionamiento de todos los componentes de la instalación fotovoltaica a realizar así como su impacto económico. El contenido se estructura en varias secciones: en primer lugar, se analiza el panorama energético nacional, destacando el creciente aporte de las energías renovables, especialmente la solar fotovoltaica, y se explican aspectos básicos como el efecto fotovoltaico, la radiación solar y la importancia de la orientación e inclinación de los paneles. Posteriormente, se presenta la memoria del proyecto, en la cual se describen el emplazamiento, el consumo energético de la vivienda y la simulación de diferentes configuraciones de potencia instalada, utilizando herramientas como PVsyst para obtener rendimientos anuales y estacionales. Asimismo, el documento detalla de forma minuciosa la composición de la instalación, abarcando desde la selección de los paneles solares (como los módulos monocristalinos de JASolar), la elección del inversor (Solax X1-HYBRID 5.0D G4) y la batería de almacenamiento (Solax Triple Power T58 5.8kWh HV Master V2.1), hasta el cableado, los soportes estructurales y las protecciones eléctricas, haciendo especial hincapié en el cumplimiento de la normativa vigente. Se exponen también los criterios de dimensionamiento de conductores, caídas de tensión y protección contra cortocircuitos, demostrando la rigurosidad técnica aplicada en el proyecto. Finalmente, el documento aborda los aspectos legales y administrativos relativos a la conexión a red y la legalización de la instalación, complementando así una visión global que integra tanto la parte técnica como la normativa y contractual. Además, de analizar económicamente el impacto económico que llega a tener la instalación en 10 años realizándose grandes ahorros en la factura para la familia. En resumen, este trabajo de fin de grado ofrece una visión completa y detallada que demuestra cómo la implementación de una instalación fotovoltaica con almacenamiento en una vivienda obtiene beneficios en la factura de la luz a lo largo de los años, resaltando la reducción de gastos energéticos en dicha vivienda.
Modelado y Estudio Cinemático y Dinámico de un Robot Omnidireccional de 4 Ruedas Mecanum
(2025) Coveñas Pérez, Julio; García Vallejo, Daniel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Mecánica y Fabricación
La robótica ha experimentado avances significativos en las últimas décadas, dando lugar a la concepción y desarrollo de robots cada vez más especializados y versátiles. Entre estos, los robots equipados con ruedas omnidireccionales, y en particular aquellos que incorporan ruedas Mecanum, han emergido como soluciones excepcionales para desafíos de movilidad. La capacidad única de estas ruedas para permitir movimientos multidireccionales sin necesidad de cambiar la orientación del robot ha despertado un creciente interés en diversos campos de aplicación. Sin embargo, la complejidad inherente de estas ruedas ha generado un vacío de información detallada sobre su cinemática y dinámica. La motivación para emprender este Trabajo de Fin de Grado surge precisamente de la escasez de información disponible al respecto. Por lo que un estudio profundo y detallado de simulación cinemática y dinámica de estos robots sería de gran interés para entender mejor su funcionamiento.
Ecodiseño y cálculo de la huella de carbono aplicado a equipos HVAC&R
(2025) Cepillo García, Mª Ángeles; Pino Lucena, Francisco Javier; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Energética
En el mundo actual el cambio climático es cada día una realidad más visible. Es por ello que, desde La Comunidad Europea, se realizan una serie de normativas acerca de cómo implantar la tecnología de forma más eficiente para minimizar el impacto ambiental. Este trabajo pretende poner de manifiesto estas medidas y aplicar la normativa para calcular la huella de carbono de equipos HVAC&R de la empresa Keyter Technologies.
Análisis de la aplicación de heurísticas y meta Formato de Publicación de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería heurísticas aplicadas al problema Distributed Flowshop para minimizar el total tardiness
(2025) Silva Cavero, Alejandro; Pérez González, Paz; Universidad de Sevilla. Departamento de Organización Industrial y Gestión de Empresas I
El entorno se caracteriza por involucrar dos decisiones: la asignación de los trabajos a las fábricas, y la secuenciación de los mismos en cada una de ellas. Este trabajo aborda la optimización de un problema de programación de la producción en un entorno de Distributed Flowshop, que se caracteriza por involucrar dos decisiones: la asignación de los trabajos a las fábricas existentes, y la secuenciación de los mismos en cada una de ellas. El objetivo principal es minimizar la tardanza total de los trabajos asignados a cada fábrica, es decir, la suma de la desviación de los tiempos de terminación con respecto a las fechas de entrega, cuando los trabajos van tarde. En primer lugar se han introducido los conceptos fundamentales de la programación de operaciones, los cuales permiten caracterizar adecuadamente el problema y sus restricciones. Se han implementado diversos métodos de resolución, entre ellos reglas de despacho tradicionales, algoritmos heurísticos y metaheurísticos, los cuales fueron explicados en detalle para una mejor comprensión de su funcionamiento y aplicabilidad. El trabajo realiza un análisis comparativo del desempeño de cada algoritmo, evaluando su eficacia en términos de reducción de tardanza y eficiencia computacional. La experimentación incluye un estudio exhaustivo de los parámetros que definen el problema, como el número de fábricas, la cantidad de trabajos y el número de máquinas involucradas en cada fábrica. Adicionalmente, se ha llevado a cabo un seguimiento del tiempo de computación para cada algoritmo, lo que permite una evaluación precisa de su viabilidad en escenarios de producción real. Este proyecto concluye con una evaluación de los resultados obtenidos, analizando la efectividad de los algoritmos aplicados para minimizar el tiempo de tardanza total en entornos de producción distribuidos.
Programación matemática para la resolución de un problema de asignación de parcel lockers
(2025) Marín Castellano, Miguel; Lorenzo Espejo, Antonio; Universidad de Sevilla. Departamento de Organización Industrial y Gestión de Empresas II
La logística de última milla es un desafío crucial en la optimización de las cadenas de suministro, particularmente en entornos urbanos donde la eficiencia en la distribución de paquetes es clave para reducir costes y mejorar la sostenibilidad. En este trabajo se ha llevado a cabo un análisis exhaustivo de diferentes enfoques y soluciones propuestas en la literatura académica para la optimización de la última milla, con un especial enfoque en el uso de Parcel Lockers como alternativa eficiente. Como base teórica, se han revisado diversos estudios relacionados con la ubicación óptima de los Automated Parcel Lockers (APL), incluyendo los modelos matemáticos desarrollados por Deutsch y Golany (2017) y Ottaviani et al. (2023), para evaluar la aplicabilidad de estas metodologías en el contexto del problema abordado. Tras la selección del modelo más adecuado, se han realizado modificaciones que permiten una mejor adaptación a las necesidades específicas del problema planteado. En la fase metodológica, se ha llevado a cabo un tratamiento de datos utilizando la técnica de Agglomerative Clustering, con el objetivo de identificar las mejores ubicaciones para los Parcel Lockers en función de la demanda y la distribución geográfica de los usuarios. Posteriormente, se ha implementado el modelo matemático modificado en el software de optimización Gurobi, empleando Python como lenguaje de programación para su resolución computacional. Una vez obtenidos los resultados iniciales, se ha procedido a un análisis de sensibilidad para evaluar la robustez del modelo ante cambios en distintos parámetros. En primer lugar, se ha analizado la sensibilidad respecto al coste fijo de instalación de los APL, permitiendo observar su impacto en la selección de ubicaciones y en la función objetivo. Posteriormente, se ha evaluado la influencia de las modificaciones en la matriz de costes de asignación, lo que ha permitido determinar la estabilidad del modelo frente a variaciones en los costes de distribución. Finalmente, se ha realizado un análisis de sensibilidad en función de la disponibilidad de ubicaciones, examinando cómo la restricción de ciertos puntos de instalación afecta la configuración óptima del sistema. Los resultados obtenidos han permitido validar la efectividad del modelo propuesto y sus modificaciones, así como proporcionar información relevante sobre la influencia de distintos parámetros en la optimización de la ubicación de Parcel Lockers. Este estudio contribuye a la toma de decisiones en la logística de última milla, facilitando la implementación de soluciones más eficientes y sostenibles en entornos urbanos.
Identificación y control avanzado del proceso de Tennessee-Eastman
(2024) Villarreal Rojas, Álvaro; Limón Marruedo, Daniel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
En este documento se presenta un estudio del problema de control de Tennessee Eastman, presentado por Downs y Vogel en 1991, que modelaron un proceso químico real con la intención de que se probaran sobre él diferentes estrategias de control multivariable. El proceso consiste en la obtención de dos productos (G y H) a partir de cuatro reactivos (A, D, E y C) mediante dos reacciones principales. También tienen lugar dos reacciones secundarias que dan lugar a un subproducto (F). Además, también es necesaria la adición de un inerte (B). La planta cuenta con cuatro equipos principales: reactor, condensador, separador y stripper. Se dispone de 41 medidas del proceso y 12 válvulas que se pueden usar para regular los caudales. Para operar la planta es necesario un control de bajo nivel que mantenga constantes los niveles, temperaturas y presiones de los equipos. En este trabajo se parte de una versión del modelo con este control de bajo nivel ya incorporado y adaptada al entorno Matlab, resultando un sistema con seis entradas y cinco salidas. El objetivo es diseñar y probar un control LQR multivariable capaz de mantener estable el sistema y permitir cambios en las referencias de las variables controladas. Esto servirá de base para una futura implementación de controladores predictivos sobre la misma planta usando la herramienta SPCIES desarrollada por el grupo GEPOC. Se detallarán los procesos de filtrado, identificación del sistema, validación y construcción de los diferentes esquemas de control que se probarán sobre la planta. En primera instancia se probará un control LQR básico. Se verá que el control no es capaz de llevar las variables controladas a la referencia, debido al error en régimen permanente que el LQR convencional no es capaz de tratar. Por ello se probará un control con un lazo de acción integral, de tal manera que se incluya la integral del error como una nueva variable de estado con el objetivo de cancelar el offset. La variedad y complejidad de dinámicas del proceso dificulta el control con el uso de integradores. Es por esto por lo que el control con acción integral será sustituido por un control LQR con estimación de perturbaciones. En este esquema se considera un nuevo sistema aumentado en el que se incluyen las perturbaciones en la salida, de manera que se puedan realimentar para cancelar el offset. El control LQR con estimación de perturbaciones se considera la mejor solución por dar los mejores resultados en cuanto a cancelación de offset y de perturbaciones debidas a errores de modelado.
Predicción de fallos en equipos eléctricos de plantas fotovoltaicas usando técnicas de Machine Learning
(2025) López Ojeda, Raúl; Robles-Velasco, Alicia; Universidad de Sevilla. Departamento de Organización Industrial y Gestión de Empresas II
La energía solar en España ha experimentado un crecimiento significativo en los últimos años, consolidándose como uno de los pilares de la transición energética del país hacia fuentes más sostenibles y menos contaminantes. España, gracias a su privilegiada posición geográfica, disfruta de una alta disponibilidad de radiación solar, lo que la convierte en un escenario ideal para el desarrollo de la energía solar fotovoltaica y termo solar. Este potencial solar ha sido respaldado por políticas gubernamentales que fomentan la inversión en energías renovables, la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías en el sector. La importancia de predecir fallos en los equipos de energía solar, como los inversores, radica en varios aspectos críticos para el rendimiento óptimo y la rentabilidad de estas instalaciones. Primero, permite implementar estrategias de mantenimiento predictivo, reduciendo los tiempos de inactividad del sistema y asegurando una producción de energía constante y fiable. Además, la detección temprana y la prevención de fallos ayudan a prolongar la vida útil de los equipos, lo que se traduce en un mejor retorno de la inversión para los propietarios de las instalaciones solares y en una reducción de los costes asociados al reemplazo y reparación de componentes. También contribuye a la seguridad de las instalaciones, minimizando el riesgo de accidentes derivados de fallos eléctricos. En este trabajo se utilizan las librerías de Python de Pandas y Scikit-Learn para lograr nuestro objetivo.
Análisis de la eficiencia de los países en las pruebas de Atletismo de los Juegos Olímpicos mediante Network DEA
(2024) Ortega Gaztelu, Manuel; Villa Caro, Gabriel; Universidad de Sevilla. Departamento de Organización Industrial y Gestión de Empresas I
El estudio de la eficiencia ha sido un campo de gran interés en muchísimas industrias y ámbitos, ya que permite optimizar recursos y mejorar los resultados en distintos contextos. El Análisis por Envoltura de Datos (DEA) es una metodología muy utilizada para evaluar la eficiencia de unidades de decisión, permitiendo comparar la productividad de diferentes unidades productivas que generan productos a partir de insumos. En el contexto de los Juegos Olímpicos, esta metodología proporciona una manera muy fiable y útil de analizar la eficiencia relativa que tienen los países al convertir sus recursos en éxitos deportivos. En este proyecto analizaremos la participación de las naciones por etapas, mediante una técnica más avanzada de la tecnología DEA denominada Network DEA. La importancia de este análisis es que además de ser una herramienta robusta para evaluar el rendimiento de las naciones, la técnica DEA permite identificar las ineficiencias y los puntos clave de mejora, lo que proporciona información de gran valor para que las delegaciones olímpicas de los distintos países puedan enfocar los recursos y esfuerzos en estos puntos para mejorar la eficiencia de cara a futuras olimpiadas.
Teoría de Juegos Aplicada a Conflictos Bélicos
(2024) Olmedo Guajardo-Fajardo, Dolores; Ordóñez Sánchez, Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Matemática Aplicada II (ETSI)
La Teoría de Juegos es una herramienta útil para analizar situaciones estratégicas con varios participantes en las que las decisiones de cada uno de ellos afectan a las del resto. Particularmente, es muy interesante en el contexto de las relaciones internacionales y los conflictos bélicos, situaciones de gran complejidad que requieren un enfoque estratégico. En este proyecto, se introduce al lector en los aspectos básicos de la Teoría de Juegos, su aplicación en conflictos internacionales y algunos modelos matemáticos que se han estudiado a lo largo de la historia para establecer estrategias militares. Se profundizará además en el ejemplo práctico de uno de los conflictos más relevantes en la actualidad: el conflicto palestino-israelí y cómo puede analizarse desde el punto de vista de la Teoría de Juegos.
Previsión de la demanda de una empresa del sector alimentario
(2024) Guindos López, Manuel Enrique de; Onieva, Luis; Universidad de Sevilla. Departamento de Organización Industrial y Gestión de Empresas II
En la actualidad, las compañías se esfuerzan por incrementar su rentabilidad económica mediante la optimización de sus servicios y la reducción de los costes de producción. Para lograr estos objetivos, es crucial que las empresas tengan una compresión precisa de la demanda futura de sus clientes. Esta capacidad les permite mejorar su planificación estratégica y operativa, lo que a su vez les ayuda a anticiparse a las necesidades del mercado, ajustar sus recursos de manera más eficiente y, en última instancia, maximizar sus beneficios. Así, conocer las tendencias y expectativas de los consumidores se convierte en un componente esencial para la toma de decisiones informadas y la sostenibilidad a largo plazo de cualquier negocio. El presente trabajo se ha centrado fundamentalmente en el análisis exhaustivo de diversos métodos de previsión de la demanda. El propósito principal de este estudio ha sido calcular de manera precisa la previsión de la demanda mensual para el año 2024 en una empresa que opera dentro del sector alimentario, específicamente una panificadora. Para lograr este objetivo, se han evaluado y comparado múltiples técnicas de previsión de la demanda, considerando tanto enfoques cualitativos como cuantitativos. Este análisis integral ha permitido identificar las metodologías más adecuadas para anticipar las necesidades del mercado, asegurando que la panificadora pueda planificar su producción con mayor precisión y eficiencia. Al implementar estos métodos de previsión, la empresa pretende optimizar sus operaciones, gestionar mejor sus recursos, y responder de manera dinámica a las fluctuaciones en la demanda, garantizanfo así un suministro constante y adecuado de sus productos al mercado. Este Trabajo Fin de Grado contempla la definición detallada de los métodos y técnicas de previsión de la demanda que se aplicarán en el proyecto. Para ello se analizará la demanda histórica de una seria de productos que se ha recopilado y se compararán los resultados obtenidos para ver cual de los métodos utilizados se comporta mejor con respecto al criterio de seleccionado.
Caracterización teórica y experimental de una cocina solar
(2024) Chica García, Adelaida de la; Moreno Tejera, Sara; López Álvarez, José Antonio; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Energética
En la actualidad, la crisis energética y el cambio climático son problemas preocupantes que requieren soluciones sostenibles. Este trabajo de fin de grado se centra en la caracterización teórica y experimental de una cocina solar, específicamente del modelo Alsol 1.4, disponible en el Departamento de Ingeniería Energética de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla. El estudio comienza con una revisión de las diferentes tipologías de cocinas solares y proporcionando un contexto histórico, donde se destacan ejemplos de cocinas solares en diversas partes del mundo. La parte teórica del trabajo se enfoca en los fundamentos del trazado de rayos y su aplicación en cocinas solares, utilizando el software Tonatiuh para simular la eficiencia óptica del modelo Alsol 1.4. Las simulaciones permitieron calcular la potencia en función de la elevación y el acimut solar, obteniendo un rendimiento óptico del 46% cuando la cocina está correctamente orientada. En la fase experimental, se realizaron ensayos en la azotea de la universidad los días 27 y 28 de noviembre de 2024. Los resultados experimentales mostraron que el sensor térmico Hukseflux GG01-1000-02 alcanzó los 80 °C en 4 minutos, requiriendo refrigeración para mantener la temperatura. Los ensayos también incluyeron la medición del flujo en el receptor, con valores que oscilaron entre 4 y 7 kW/m², alcanzando un máximo de 8.7 kW/m². Estos resultados experimentales se compararon con las simulaciones teóricas que realizamos en Tonatiuh, demostrando una gran diferencia de magnitud. El estudio concluye que la cocina solar que se encuentra en la escuela no concentra correctamente, esto se puede deber a las características geométricas y óptica de la cocina que hemos utilizado.
Diseño de un vaso instrumentado para detectar la fuerza de agarre en pacientes post-ictus
(2024) Pozo Rodas, Pablo; García Vallejo, Daniel; García-Agúndez Blanco, Alfonso; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Mecánica y de Fabricación
Este Trabajo de Fin de Grado se centra en el modelado de un vaso para el estudio de la fuerza de agarre de los pacientes enfermos de ictus. Primeramente, se ha revisado toda la información bibliográfica posible que sirva de ayuda para la realización del proyecto. Seguidamente, se ha realizado el diseño CAD del vaso a modelar y posteriormente, su análisis FEM en el módulo Mechanical de ANSYS. Por último, se lleva a cabo un estudio de los resultados obtenidos del análisis FEM para la elección de la ubicación de galgas extensométricas para la obtención la fuerza de agarre de los pacientes.
Comparativa de los mercados eléctricos español y francés: estudio de un caso práctico
(2024) Murillo Prieto, Mª Paz; Romero Ramos, Esther; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Eléctrica
Este Trabajo de Fin de Grado se centra en el análisis comparativo de los mercados eléctricos español y francés, dos países que, aunque vecinos, presentan diferencias significativas en la regulación y estructura de sus sistemas eléctricos. El objetivo principal de este trabajo es desarrollar los distintos tipos de mercados eléctricos en ambos países, así como compararlos. Se aborda el análisis de los diferentes tipos de mercados, tales como el mercado a corto plazo, el mercado a plazos, el mercado de ajustes y el mercado intradiario, explicando su dinámica y el papel que juegan en la fijación de precios y en el equilibrio de la oferta y la demanda de electricidad. A lo largo del trabajo, se profundiza en la comparación de los precios eléctricos de España y Francia, utilizando un enfoque práctico. Este análisis comparativo se lleva a cabo mediante un caso de estudio en el que una empresa tecnológica debe decidir dónde ubicar su centro de datos, basando su decisión en el coste de la electricidad en cada país. Para realizar esta comparación, se estudian tanto el mercado a corto plazo, como el mercado a plazos, evaluando las tendencias de precios en ambos casos. Además, el trabajo incluye un análisis de los peajes y cargos que se aplican en las tarifas eléctricas en ambos países, así como de los impuestos específicos que gravan el consumo de electricidad. Con este trabajo de fin de grado he querido profundizar en ciertos conocimientos que he obtenido durante mis prácticas en la empresa, Haya Energy Solutions (Consultora Internacional de Energía).
Montaje y modelado 3D de una caja de cambios automática para las prácticas de laboratorio
(2024) Olivares Martín, María Reyes; Morales Sánchez, Francisco José; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del Transporte
El proyecto realizado consiste en el montaje y modelado en 3D, mediante un programa de diseño asistido por ordenador, de una caja de cambios automática de un BMW, que actualmente se encuentra en el laboratorio de Automóviles perteneciente al departamento de Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del Transporte, de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería, que pertenece a la Universidad de Sevilla. En primer lugar, se presenta una breve explicación de las cajas de cambio, su historia y función, para ayudar al lector a descubrir de dónde surge la necesidad de este sistema. A continuación, se han explicado conceptos teóricos fundamentales para el buen entendimiento del funcionamiento de la caja y del sistema completo de transmisión en vehículos. Una vez explicados estos conceptos, se han calculado las relaciones de transmisión de la caja a través de un esquema gráfico, que ayuda a su comprensión. Por último, y como parte fundamental de este proyecto, se ha realizado el modelado mediante el programa Catia V5 de cada uno de los elementos de la caja de cambios. Se han realizado mediciones y modelados de cada elemento de la caja por individual, referenciando brevemente su función en este proyecto. Por último, una vez modelados todos los elementos de la caja que participan en las relaciones de transmisión, se ha realizado un ensamblaje de todas estas piezas, dando lugar a una representación bastante fiable de la caja de cambios al completo. Todos los conceptos teóricos presentados en este proyecto tienen como finalidad clarificar las posteriores explicaciones acerca de la función de cada elemento, y del funcionamiento al completo de la caja. Por otro lado, el objetivo principal del proyecto en sí es facilitar el entendimiento de la caja de cambios a los alumnos interesados, además de colaborar con los profesores del departamento para que la caja de cambios pueda ser utilizada en las prácticas de la asignatura.
Módulo de abastecimiento de energía y agua para campamentos
(2024) García de Tejada Guzmán, Ignacio; Coronel Toro, Juan Francisco; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Mecánica y de Fabricación
En este proyecto se ha querido realizar un estudio para la posible creación e implementación de un sistema portátil de suministro de agua y energía eléctrica para campamentos, basado en mi propia experiencia vivida en campamentos scouts. A lo largo del proyecto se han tratado diferentes puntos con los que cubrir necesidades básicas y no tan básicas, las cuales ya se trataban, pero de una forma más anticuada, o directamente no se tenían en cuenta. Se ha comenzado por todo lo que concierne al suministro de agua, desde la toma de agua, su almacenamiento, su aumento de temperatura en el caso que fuera necesario, y su posterior uso tanto para higiene personal con las duchas, o el fregado de utensilios de cocina con la ayuda de una estructura de fregadero. Así mismo, se plantea la posibilidad del uso de váteres químicos para el tratamiento de residuos fecales como solución alternativa a las ya existentes. Por último, se ha planteado el sistema eléctrico que se debe usar, partiendo del estudio y selección de los diferentes dispositivos de consumo de potencia eléctrica necesarios, como las bombas para el sistema hidráulico, el sistema de iluminación necesario, y el sistema frigorífico para la conservación de alimento. Seguidamente, y estudiando el consumo de estos elementos, el dimensionado y selección de la batería necesaria y, finalmente, el uso de paneles fotovoltaicos para la obtención de energía de manera sostenible.
Modelización Micromecánica basada en RVE para la Evaluación de Figuras Mérito en Piezocompuestos 0-3 y 1-3
(2024) García Correa, María; Rodríguez de Tembleque Solano, Luis; Universidad de Sevilla. Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras
En los últimos años, el estudio de los compuestos piezoeléctricos libres de plomo ha cobrado especial relevancia, debido a la creciente necesidad de encontrar alternativas a los materiales tradicionales, más sostenibles y respetuosos con el medio ambiente. Este trabajo estudia diversas propiedades y figuras de mérito de estos compuestos en configuraciones 0-3 y 1-3. Más concretamente analiza la influencia de la morfología de la fibra y las inclusiones de la fase activa en la matriz, así como la auxeticidad de la misma. El análisis se basa en la comparación de propiedades a través de figuras de mérito, herramientas fundamentales para evaluar la idoneidad de los piezocompuestos bajo diferentes condiciones de carga. Para ello, es necesario obtener los coeficientes elásticos y piezoeléctricos mediante simulaciones que se realizan utilizando el Método de los Elementos Finitos (MEF) sobre un elemento de volumen representativo (RVE), implementado en el software Ansys. El uso de este método vendrá respaldado por comparaciones con otros estudios que han trabajado con los mismos modelos aquí empleados, garantizando la fiabilidad de los resultados. Además, los estudios se harán con los piezoeléctricos conocidos como lead-free; es decir, libres de plomo. Esto hace que este trabajo también tenga interés en este sentido, debido a su carácter nocivo para la salud. Es por esto que eliminarlo presenta grandes ventajas. Entre las principales conclusiones, se destaca que las figuras de mérito muestran una notable consistencia dentro de un mismo tipo de conectividad, independientemente de la morfología de las fibras. No obstante, las diferencias se hacen notables al comparar conectividad 0-3 y 1-3, lo que subraya la importancia de la estructura del material en su rendimiento. En cuanto a la auxeticidad de la matriz, su influencia varía según los coeficientes y figuras de mérito analizados. Sin embargo, en ninguno de los casos es una diferencia muy acusada.
Diseño, Fabricación y Control de una Montura Ecuatorial Automatizada para el Seguimiento de Astros
(2024) Ruiz Bellido, Juan Luis; Alvarado Aldea, Ignacio; Haes-Ellis, Richard Mark; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
En este proyecto se ha llevado a cabo el diseño y ensamblaje de una montura ecuatorial motorizada GOTO, de tres grados de libertad, compuesta por un mecanismo tipo “pan-tilt” acopladas a una cuña ecuatorial para su utilización en puestas en estación y seguimiento de astros y planetas. Además, está especialmente pensado para realizar sesiones de astrofotografía. Con la idea de conocer específicamente las características de la montura utilizada, se optó por hacer un diseño propio, simularlo en FUSION360, fabricarla y ensamblar las distintas piezas para obtener el resultado deseado. En el documento se explica el diseño mecánico y la función de cada articulación de la montura. Así mismo, se analizan las características más influyentes del telescopio como la distancia focal o el número de aumentos máximos. También, se detalla los componentes electrónicos y eléctricos utilizados para controlar motores y los sensores de posición. Es importante mencionar que para conocer la posición de los astros y planetas y realizar un seguimiento de ellos, se ha utilizado un sistema compuesto por coordenadas ecuatoriales que nos permite ubicar el objeto deseado. En esa misma línea, para el seguimiento de astros y planetas se utilizó una aproximación de las soluciones de las ecuaciones diferenciales de los “x” cuerpos, conocidas como efemérides, que también se detallan en el trabajo. En última instancia, se han realizado una serie de verificaciones a través de inspección visual para asegurar que su seguimiento es acertado.
Estimación de vida en una unión eje-cubo con Al7075-T651 y Scalmalloy
(2024) Rivas Rodríguez, María Auxiliadora; Navarro Pintado, Carlos; Erena Guardia, Diego; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Mecánica y de Fabricación
Este trabajo se centra en la comparación entre un modelo eje-cubo con ajuste a presión y un modelo simplificado el cual se utiliza para poder realizar los ensayos y obtener los valores experimentales. Además de esta comparación, se estudia el comportamiento de estos modelos cuando se le introduce un hueco toroidal en el interior del eje localizado en el borde entre el eje y el cubo. Todos los modelos están sometidos a fatiga por rozamiento y su comparación será decisiva para determinar si la introducción del hueco puede utilizarse como paliativo para disminuir o eliminar el fenómeno de fatiga por fretting. Las comparaciones de los distintos modelos se realizan para diferentes estados de carga cuya finalidad es analizar y entender el comportamiento de una manera más extendida. En el presente trabajo se exponen los resultados calculados mediante modelos de elementos finitos (FEM) en el programa ANSYS, un análisis de convergencia del mallado utilizado para cada caso, así como el proceso de obtención de cada uno de los parámetros necesarios hasta obtener los ciclos de vida de cada uno de los modelos de estudio. Cada una de estas comparaciones se hará con dos tipos de materiales, la aleación de aluminio Al 7075-T651 y Scalmalloy.
Automatización de una planta industrial usando Visual Components y Codesys
(2024) Fernández Marrón, Alfonso; Salas Gómez, Francisco; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
Este trabajo se centra en el campo de la automatización industrial, especialmente en la programación de Controladores Lógicos Programables (PLCs) encargados del control. Por un lado, se diseñará desde cero una planta industrial utilizando el software Visual Componets. Este programa ofrece interesantes oportunidades en el campo de la automatización y organización, además de la posibilidad de crear entornos virtuales realistas. También facilita el reporte de resultados y brinda al usuario una fácil detección de funcionamientos ineficientes. Por otra parte, se utilizará CODESYS V3.5 para llevar a cabo el control. Este programa facilita la programación de diversas funcionalidades y características que tendrán los sistemas y se ocupará de gestionar las respuestas derivadas de la interacción entre los dos programas.
Análisis teórico, cálculo y diseño de sistema de frenado
(2024) Fernández Maestro, Antonio; Morales Sánchez, Francisco José; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del Transporte
Este documento pretende realizar un análisis teórico sobre el sistema de frenado al completo, con la finalidad de elaborar una práctica empleando conceptos tratados en el estudio previo, más concretamente el cálculo de un servofreno. En la primera parte de este trabajo,se analizan los componentes al completo de un sistema de frenado, entrando al detalle en varias áreas y analizando el complejo sector de la automoción. En la segunda parte se explica el cálculo de un servofreno con fines didácticos, haciendo uso de conceptos analizados o vistos en el estudio teórico, apoyada por el diseño de elementos. Tanto el cálculo como el diseño del servofreno es posiblemente elaborable por la propia Universidad como práctica.

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