COMPENDIO DE PROYECTOS
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
INGENIERÍA AMBIENTAL
INGENIERÍA CIVIL
INGENIERÍA DE SISTEMAS
INGENIERÍA INDUSTRIAL
INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
EXPOTEC 2017Agosto 2017
Periodicidad:Anual
Área:Multidiciplinar
Correspondencia:
Instituto de investigación de la Facultad de Ingeniería.
Av. Larco 1770, Trujillo - PerúTeléfono: 044-485000 Anexo 7167
E-mail: [email protected]
AUTORIDADES ACADÉMICAS
ALTA DIRECCIÓN:
Dr. César Acuña PeraltaRector Fundador
Dr. Humberto Llempén coronelRector
Dr. Heraclio Campana AñascoVicerrector Académico
Dr. Ana Teresa Fernández GillDirectora General - Trujillo
DIRECTORES DE ESCUELA:
Lic. Martha Armas AguilarDocente encargada - Ingeniería Civil
Mg. Magda Rodríguez YupanquiIngeniería Ambiental
MSc. Sandra Pagador FloresIngeniería Agroindustrial
Dr. Jorge Adrián Salas RuízIngeniería Mecánica Eléctrica
Dr. Andrés Ruiz GómezIngeniería Industrial
Dr. Juan Francisco Pacheco TorresIngeniería de Sistemas
DISEÑO Y DIAGRAMACIÓN:
Lic. Segundo Jerry A. Gutiérrez Flores
Compendio editado por la Facultad de Ingenieríade la Universidad César Vallejo Trujillo.
El objetivo del compendio EXPOTEC es difundir el conocimiento cientifico y tecnológico generado por los estudiantes de la Facultad de Ingeniería a través de innovadores proyectos y propuestas que aportan al
desarrollo de nuestra región.
Dr. Erick Salazar MontoyaDirector Académico - Trujillo
El contenido y opiniones vertidas en los artículos publicados son responsabilidad de cada autor (a).
FACULTAD DE INGENIERÍA:
Dr. Jorge Adrián Salas RuizDecano
¿QUÉ ES LA
EXPOTEC?La Exposición de Proyectos de Tec-nología y Desarrollo o más conocida como EXPOTEC, es una feria que or-ganiza la Facultad de Ingeniería, anualmente, en la que los estu-diantes de los diferentes ciclos de las escuelas profesionales de Inge-niería Agroindustrial, Ingeniería Ambiental, Ingeniería Civil, Ingenie-ría de Sistemas, Ingeniería Indus-trial e Ingeniería Mecánica Eléctrica, exponen, ante escolares de quinto de secundaria y el público en general, innovadoras pro-puestas tecnológicas que contribuyen al desarrollo sostenible de la sociedad.
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ÍNDICE
¿QUÉ ES LA EXPOTEC?
INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
a) Estudio de pre-factibilidad para instalación de una planta para la producción de galletas enqiruecidas con Tarwi (Lupinus Mutabilis).
b) Diseño de un prototipo semi-automatizado con sistema Arduino para llenado de botellas de vidrio.
c) Nuggets de trucha con harina de Tarwi.
INGENIERÍA AMBIENTAL
a) Efecto precipitante del Hidróxido de sodio y Óxido de Magnesio en la remoción de Cromo del efluente de curtido, Inversiones Harod S.A.C.
b) Aprovechamiento de la Energía Eólica para la generación de Ener-gía Eléctrica en zonas rurales en Trujillo.
c) Impacto de la Estación Meteorológica e influencia de las Energías Renovables para solucionar problemas ambientales.
d) Evaluación de material particulado en la Av. Miraflores durante los meses de mayo y junio del 2017, Trujillo.
INGENIERÍA CIVIL
a) Ladrillo aplicando las 3R en la generación de residuos de papel en el Centro Histórico de Trujillo, 2017- Papercrete UCV.
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ÍNDICEb) Elaboración de un puente a base de palitos de chupetes.
c) Efecto de la clara de huevo en la resistencia a la compresión y capi-laridad del mortero de cemento, arena y cal - Trujillo 2017.
d) Influencia de la cantidad de residuos sólidos derivados de activi-dades constructivas utilizados en la fabricación de ladrillos de Con-creto Prensado, en la resistencia a la compresión de los mismos - Trujillo 2017.
INGENIERÍA DE SISTEMAS
a) Desarrollo de Videojuegos - Dimensional Ball.
b) Robot móvil con ultrasonido y LDR controlado por celular
c) Diseño y Construcción de un Hexápodo Explorador
d) Desarrollo de un Asistente Virtual por reconocimiento de voz
e) Influencia del semáforo inteligente de prioridad en la reducción de tráfico vehicular en la Avenida Juan Pablo II en la ciudad te Trujillo en el año 2017.
f) Camiseta basada en sensores de calor para medir la temperatura corporal, Trujillo 2017 - Heat Stroke Wear.
g) Aplicación móvil educativa de realidad aumentada basada en marcadores para mejorar el nivel de aprendizaje del uso de las voca-les y los números en niños mayores a 4 años en la cuna jardín " Juana Alarco De Dammert" - Trujillo en el año 2017.
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ÍNDICEINGENIERÍA INDUSTRIAL
a) Elaboración de natilla de maracuyá (passiflora edulls)
b) Uvatitas:Elaboración de panecillos a base de semilla de uva.
c) Influencia del reemplazo de agregado grueso por escombros de construcción, sobre la resistencia a la compresión del concreto reci-clado.
d) Efecto del proceso de reemplazo con fibra de lino en compuestos de resina poliéster / fibra de vidrio, sobre su resistencia máxima al impacto en partes de una silla.
INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
a) Diseño y construcción de una máquina recicladora de botellas de plástico.
FOTOGRAFÍAS Y RECUERDOS
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INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
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RESUMEN:
Se ha realizado este estudio, con la finalidad de determinar la factibilidad de diseñar y experimentar una
línea de producción en una PLANTA DE GALLETAS ENRIQUECIDAS CON TARWI en Trujillo – La libertad.
Para esto se realizó el respectivo estudio de mercado mediante el cual se pudo conocer los lugares con
mayor producción de tarwi en el país, así como en consumo a nivel nacional. El tarwi se produce en zonas
de clima templado y actualmente se produce en la región de La Libertad ya que es una región de alto nivel
agroindustrial. A su vez el tarwi se ha convertido en un boom a nivel nacional y también internacional
debido a sus múltiples beneficios en la salud de los consumidores. La materia prima necesaria para la
producción de este es el arándano y la leche los cuales se obtendrán por la compra directa a agricultores y
ganaderos del sector, previa planificación. Se obtendrá por financiamiento a través de la Corporación
Financiera Nacional. Luego de realizado el análisis financiero se ha calculado un VAN de S/. 5, 772,102.56
y un TIR de 1731%, siendo el periodo de recuperación del capital de 2,5 años. Finalmente con el estudio de
impacto ambiental se ha encontrado que este proyecto no produce alteración ambiental, debido a que se
utiliza cantidades mínimas de compuestos químicos los cuales su uso no afecta al ambiente, el agua que
se desecha luego del proceso no contiene ninguna sustancia, ya que la mayor cantidad solo se utiliza como
agua para lavado, y otra pequeña parte es utilizada para generar vapor para las maquinas que se encarga-
ran de la elaboración del producto.
Palabras claves: Galletas, Tarwi.
ABSTRACT:
This project involves using free software such as Arduino, in order to reduce time and increase production
to facilitate the control of production tasks and systems within companies. In order to carry out, accessi-
ble and comfortable materials were purchased, in order to reduce costs. In its elaboration a controlled
filling system was made based on a control panel with Arduino software.This project consists of the
elaboration of a conveyor belt where the motor was controlled by the control panel where a potentiometer
was placed that allowed us to reduce the speed of the process, inside the conveyor belt in the middle of
this was placed two infrared sensors to stop The gauge detecting the object and thus the pump of the tank
Kelly Vega Cornejo1 Yalina Ortiz Dávila 1
Luis Alfonso Lescano San Martín2
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Agrorindustrial. Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Agroindustrial. Docente y Asesor de Ingeniería Agroindustrial. Email: [email protected]
Estudio de Pre-factibilidad para la Instalacion de una planta para la produccion de galletas enriquecidas
con Tarwi (Lupinus Mutabilis).
Drefability study for the installation of a plant for the production of enriched cookies with Tarwi (Lupinus mutabilis)
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Estudio de Pre-factibilidad para la Instalacion de una planta para la produccion de galletas enriquecidas con Tarwi (Lupinus Mutabilis). .
1. INTRODUCCIÓN:
Los requerimientos del mercado que se traducen
en la constante búsqueda de productos más sabro-
sos y nutritivos, y estudios realizados anterior-
mente sobre el contenido y aportaciones nutri-
mentales del Tarwi; se consideraron para desarro-
llar este presente proyecto que analiza la factibili-
dad de instalar una planta producto de galletas con
Tarwi, como una inversión y al mismo tiempo ofre-
cer una alternativa de productos conocidos como
golosinas con alto contenido de proteínas, que
pueda consumir toda una población y que contri-
buyan a una sana alimentación.
Teniendo en cuenta, que la fabricación de la galleta
es un sector muy importante en la industria
alimentaria. La principal atracción de la galletería
es la gran variedad posible de tipos que se pueden
elaborar y la oportunidad de incorporar nutrientes
adicionales para agregar un valor nutritivo a éstos
productos. En la actualidad se ha trabajado en la
elaboración de las galletas enriquecidas, mejoran-
do algunos aspectos como el contenido de fibra y
proteína principalmente.
Por ello ofrecemos elaborar “Galletas con Tarwi”,
las cuales cuentan con un valor nutritivo importan-
te alto contenido de proteína que ayuda a reducir
los niveles de colesterol, a la asimilación de
manera óptima de calcio, protege contra trastor-
nos cardiovasculares, previene la osteoporosis. Los
altos niveles de fibra retardan la digestión, regula
los niveles de azúcar en la sangre, ayuda a contro-
lar el peso, prevenir el cáncer del colon.
Además el tarwi contiene componentes no nutriti-
vos o funcionales, denominados fotoquímicos que
son compuestos biológicamente activos que están
presentes en los alimentos de origen vegetal y que
proveen un beneficio fisiológico adicional que
puede contribuir a prevenir diferentes enfermeda-
des. Con todos estos aportes y factores ofrecemos
un producto nuevo, rico en nutrientes mejorando la
calidad de vida y salud; ya que estaría al alcance de
todos.
- Este producto va dirigido a un mercado muy
amplio:
• Niños, es la frecuente preocupación de los
padres, en incorporar una alimentación sana del
día a día de sus hijos.
• Mujeres, para cuidar su figura, debido a que este
producto tiene un bajo contenido de grasa.
• Personas Vegetarianas, al ser una leguminosa.
•Y a todo el público en general.
Cabe hacer mención que el siguiente proyecto
sobre “la Galleta de tarwi”, va dirigido principal-
mente al mercado Internacional, público que se
preocupa más por mantener una sana alimenta-
ción.
De esta manera se justifica la alternativa del proce-
so agroindustrial con la realización de un estudio
técnico para la fabricación de Galletas con tarwi.
2. MATERIALES:
• Harina de trigo
• Tarwi
Luis Alfonso Lescano San Martín y Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial
begins to realize the filling of the containers by a lapse of 5seconds. By developing this design and the use
of Arduino software will reduce the cost of tools, also improve the filling times and also seeks to know the
elements of an automation process.
Key words: Automation, Arduino, Filling, Control panel, Filling system.
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• Huevos• Mantequilla• Azúcar• Sal• Bowl de cocina• Amasadora• Molde o cortador• Horno
3. DATOS EXPERIMENTALES:
• El estudio de pre-factibilidad para la instalación
de una planta para la producción de galletas enri-
quecidas con tarwi tuvo un monto total de inver-
sion fija inicial que asciende a la cantidad de S/.
69, 969.00.
• La rentabilidad del estudio formulado mediante
indicadores dio como resultado un:
Valor Actual Neto (VAN) de 5,772,102.56 para una
taza de descuento de 14%Tasa Interna de Retorno (TIR): 1 731%Periodo de Recuperación de Capital P(RC) :1.87
añosRatio Beneficio – Costo (B/C): 2.13
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:
• Se determinó el tamaño de planta y localización
respectiva.
• Se determinó que el proyecto tendrá una inver-
sión fija inical de S/. 69,960 y que será financiado
en un 90% por un banco, el cual se terminara se
cancelar en 5 años.
• El proyecto resulta viable según los indicadores
del VAN y TIR.
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Herrera, M. (2009). Obtención de galletas forti-
ficadas con salvado de quinua, Kañiwa. Tesis
para Magister Scientiae. Escuela de Postgrado.
Especialidad Tecnología de Alimentos. UNALM.
Lima- Perú.
[2] Matos, A. y Muños, K. (2010). Elaboración de pan
sustitución parcial de harina precocida de ñuña
(Phaseoleus vulgaris L.) y tarwi (Lupinus Mutabi-
lis) Direccion General de Investigación ISSN
Revista Investigación Cientifica Tecnología de
Alimentos. Vol. 1.
[3] D. Tomé, F. Mariotti (2000), La Soja en alimen-
tación, INA-PG, París, Vol. 7, consultado el 2 de
junio del 2017, disponible en World Wibe Web:
http://www.institutodanne.es/an/ANS_7-2.
PDF.
[4] Fondo de población de las Naciones Unidas,
“Perú: Estimaciones y Proyecciones de Población
Departamental, por años calendario y edades
simples 1995 – 2025”, [Lima, Perú] noviembre
2010, citado 02 de noviembre 2014, disponible
en World Wibe Web: http://www.unfpa.org.pe
/publicaciones/publicacionesperu/NEI-Pe-
ru-Bol22-Estimaciones-Proyecciones-1995
-2025.pdf.
Luis Alfonso Lescano San Martín y Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial
Estudio de Pre-factibilidad para la Instalacion de una planta para la produccion de galletas enriquecidas con Tarwi (Lupinus Mutabilis). .
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Diseño de un prototipo semi-automatizado con sistema Arduino para llenado de botellas de vidrio
RESUMEN:
Este proyecto prende utilizar un software libre como es Arduino, con la finalidad de reducir tiempo e incre-
mentar las producciones para facilitar el control de las tareas de producción y sistemas dentro de las
empresas. Para llevar a cabo se utilizaron materiales accesibles y cómodos de adquirir, con el fin de dismi-
nuir costos. En su elaboración se realizó un sistema de llenado controlada a base de un panel de control
con el software de Arduino. Este proyecto consta de la elaboración de una faja transportadora donde el
motor el controlado por el panel de control donde se colocó un potenciómetro que nos permitió reducir la
velocidad del proceso, dentro de faja transportadora a la mitad de esta se colocó dos sensores infrarrojos
para detener la faja detectando el objeto y así la bomba del tanque empieza a realizar el llenado de los
envases por un lapsus de 5segundos. Mediante la elaboración de este diseño y el uso de software de Ardui-
no se disminuirá el costo de las herramientas, también mejorara los tiempos de llenado y además se
pretende conocer los elementos de un proceso de automatización.
Palabras claves: Automatización, Arduino, Llenado, Panel de control, Sistema de llenado.
ABSTRACT:
This project involves using free software such as Arduino, in order to reduce time and increase production
to facilitate the control of production tasks and systems within companies. In order to carry out, accessi-
ble and comfortable materials were purchased, in order to reduce costs. In its elaboration a controlled
filling system was made based on a control panel with Arduino software.
This project consists of the elaboration of a conveyor belt where the motor was controlled by the control
panel where a potentiometer was placed that allowed us to reduce the speed of the process, inside the
conveyor belt in the middle of this was placed two infrared sensors to stop The gauge detecting the object
and thus the pump of the tank begins to realize the filling of the containers by a lapse of 5seconds. By
developing this design and the use of Arduino software will reduce the cost of tools, also improve the
filling times and also seeks to know the elements of an automation process.
Key words: Automation, Arduino, Filling, Control panel, Filling system.
Design of a semi-automated prototipe with Arduino system for filling glass bottles
Fernando Aredo1 Anderson Cueva1 Kahomy García1
Isabel Costa1 Iris Mantilla1 Yosmelinda Rivera1
Jesús Sánchez Gonzales2
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Agroindustrial. Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Agroindustrial. Docente y Asesor de Ingeniería Agroindustrial. Email: [email protected]
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Diseño de un prototipo semi-automatizado con sistema Arduino para llenado de botellas de vidrio
1. INTRODUCCIÓN:
Habitualmente, el control de los sistemas de llena-
do y mezclado de líquidos se realizaba de modo
manual de tal forma que eran operarios los encar-
gados de realizar dichas tareas y de controlar todo
el proceso. Esto era debido a que dependiendo del
tipo de líquidos que se llenaban en depósitos y
posteriormente mezclaban existían variables críti-
cas que precisaban un absoluto control: control de
nivel de llenado en depósitos, control de tempera-
tura de los líquidos, control de la mezcla, control de
Ph, etc. Posteriormente los equipos de control para
sistemas de mezclado de líquidos, han sido reali-
zados utilizando circuitos con microprocesadores,
desarrollados por cada fabricante de sistemas para
el control y regulación exclusivo de sus propias
mezcladoras1.
Como en los procesos de aplicación siempre se
exige una alta fiabilidad y precisión, así ha debido
ser durante mucho tiempo, ya que no existían en el
mercado sistemas o elementos abiertos, de uso
general que mediante programación pudieran
cumplir los requisitos necesarios para poder
controlar los sistemas de llenado y mezclado con la
fiabilidad exigida en cada campo industrial. Esto
ha permitido que durante mucho tiempo el com-
prador (cliente) de un sistema de mezclado, haya
dispuesto de equipos de difícil acceso y manipula-
ción, que requerían siempre el disponer en plantilla
de personal técnico altamente cualificado para su
manipulación y mantenimiento, o bien depender
de las intervenciones del suministrador con el alto
coste y tiempos de espera que ello conlleva1.
Actualmente los sistemas domóticos tienen un
precio muy alto de instalación con lo cual solo es
posible verlo en casas de lujo. Estos suelen utilizar
buses de transmisión de información que posibili-
tan una domótica robusta como son el EIB, X10,
CEBus, LonWorks/LongTalk y ZigBee. Una alterna-
tiva más barata y casera consiste en la utilización
de placas Arduino4.
En este proyecto utilizaremos la plataforma Ardui-
no en la que nos apoyaremos con otros dispositivos
para poder construir un sistema domótico simple.
Arduino es una plataforma de hardware libre
creada en 2005, basada en una placa con un micro-
controlador y un entorno de desarrollo, diseñada
para facilitar el uso de la electrónica en proyectos
multidisciplinares4.
Las envasadoras se idearon inicialmente para redu-
cir el tiempo y aumentar la precisión en un proceso
de llenado con las distintas sustancias que involu-
cra el mismo. En la industria existen diferentes
tipos de envasadoras. Que van desde las que son
totalmente manuales hasta las que ya son neta-
mente automatizadas. Las envasadoras manuales
son el común denominador en la mayoría de las
industrias emergentes y de las que manejan un
nivel de producción medio3. El desarrollo y progreso
tecnológico en el área de la automatización en la
actualidad conducen a la industria a innovar y
desarrollar nueva maquinaria para de esta forma
incrementar la producción y así reducir el tiempo y
costos que requiere la misma. Ya que en este punto
la industria es un ámbito muy competitivo donde
la rapidez, el bajo costo y la calidad entre otros. Son
aspectos de gran importancia a la hora de surgir en
este campo siendo consecuentes con eso las indus-
trias hoy en día están preocupadas por desarrollar
nuevas tecnologías e implementar las ya existen-
tes en los distintos procesos que involucran en el
desarrollo de sus productos por estas razones esta-
mos colocando en marcha el proyecto con el objeti-
vo de automatizar una línea de envasado que
permita el llenado automático de un lote de enva-
ses2.
Jesús Sánchez Gonzáles y Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial
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• Controlar el tiempo de llenado de los envases en
una línea de envasado.
• Conocer los elementos de un proceso de auto-
matización en una línea de envasado el proceso
de llenado.
• Diseñar un nuevo modelo de llenado de envases
en una línea de envasado.
• Dar a demostrar el funcionamiento automatiza-
do en una línea de envasado el proceso de llenado.
Para realizar la construcción de una línea de enva-
sado es necesario seguir un proceso que permita su
correcto funcionamiento y de una forma estructu-
rada.
Siguiendo con el proceso de diseño y posterior a
este su construcción, además de garantizar la com-
patibilidad de todas las piezas y su correcta acopla-
miento entre sí.
2. MATERIALES:
El diseño de un prototipo semi-automatizado con
sistema Arduino para llenado de botellas de vidrio
consta de dos tablas de 71 cm largo por 9.5 cm de
ancho y 2 cm de espesor, además posee una tabla
para el soporte de la faja de 10 cm ancho por 62 cm
de largo y 2 cm de espesor; como también se acon-
dicionaron dos tablas pequeñas de 10 x 8 x 2 cm,
con el fin de regular al tamaño de la faja. Adicional-
mente cuenta con 4 agujeros en los extremos de
las dos tablas iguales que se realizó utilizando un
taladro, con una broca circular 2´8 in- 54mm,
donde se colocaron los 4 rodajes en cada agujero
respectivo que se aseguró con ‘’Súper glue’’.
Dentro de ello tiene 2 tubos de aluminio de 12cm y
de 15cm de largo y sobre estos se adjuntan dos
tubos de cartón grueso de 8cm tapados en los
extremos con triplay de 6.04 cm cada uno, estos
estos son los rodillos o tambores que girarán y
harán mover la faja. En las tablas de soporte
cuenta con pernos de ½ in para una mejor fijación.
La faja es de tapis de pisocar toya grey de 8cm de
ancho y 160 de largo. En el centro de la faja posee
dos maderas rectangulares de 3 cm ancho y 25 cm
de largo dirección horizontal y una de 3 de ancho x
12 de largo vertical, en ello se añade los sensores
infrarrojos (emisor y receptor), también un peque-
ño agujero para la manguera llenadora de flujo en
la tercera pieza de madera (superior).
Para la base del motor y el tablero control tiene una
pieza de madera de 20 x 50cm fijado con tornillos
de ½ in. La bomba (Hannig- EW DPS) está unida a
un recipiente plástico (balde), este tiene una capa-
cidad de 8 litros; este se encuentra sobre una pieza
de madera circular con silicona y Súper glue; el
recipiente cuenta con un perforado en la parte infe-
rior donde se colocó la bomba y se adjunta dos
mangueras, una de menos diámetro que de la otra,
que unidas hacen un solo conducto para el fluido.
Los materiales para la elaboración se dieron en
cuatro partes. 1. Para la estructura de la faja tras-
portadora: Maderas de diferentes tamaños, 2
unidades de Caoba 9.5 x 71 x 2 cm, 1 unidad de
tornillo 10 x 62 x 1.5 cm, 1 unidad de tornillo 20 x 50
cm, 2 unidades de 3 x 25 y 1 unidad de 3 x 12 cm, ½
Kg de Clavos y pernos 1.5 in, ½ plancha de lija
gruesa y delgada 2 pernos mariposa de 3/8 x
2.5pulgadas, Motor pasó a paso con reductor de
velocidad de 15 volteos, 0.5 m de tapicería de Piso-
car Toyota Grey, 1 polea de madera, 1 faja para
poleas, 2 Tubos de impresora Canon de 13 y 15 cm,
4 Rodajes Skate, 1 motor 12 VDC, 1 fuente de
alimentación de 12 VDC, 1 kg de Cola sintética
blanca, 8 Súper Glue, 6 barras de silicona, 1 kg de
masilla para maderas, 2 Spray Paint de color blanco
y cromo. 2. Para la estructura del llenado: Bomba
Jesús Sánchez Gonzáles y Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial
Diseño de un prototipo semi-automatizado con sistema Arduino para llenado de botellas de vidrio
13
de agua Hannig – EW DPS 25 – 031, 1 m de man-
guera naranja, ½ m de manguera trasparente,
Pegamento Ultra peg, 1 teflón, 1 llave de agua, 1
reducción, 1 adaptación, 1 Recipiente de contene-
dor (Balde), 1 Madera circular, 4 Envase de vidrio. 3.
Para el panel de control: 2 diodos infrarrojos (emi-
sor- receptor), 1 Arduino Uno, 1 cable conversor
usb-serial PL2303, 1 m de cable para sensores, 2 m
de cable mellizos, 1 m de termocomprensible, 1
cinta aislante
3. DATOS EXPERIMENTALES:
El diseño de este tipo de envasadoras se basa en
un pistón volumétrico de carrera ajustable, el cual
succiona del tanque principal una cantidad deter-
minada de producto y la dosifica en el envase por
medio de una boquilla, logrando con esto un nivel
de producto constante en los envases.
Figura 1. Esquema de acoplamiento de cada parte
del sistema de llenado semi-automatizado con
Arduino para llenado de botellas de vidrio
Fuente: Elaboración propia.
Luego de obtener nuestro esquema de nuestro
sistema de llenado se pasó a identificar cada uno
de los elementos de instrumentación que se puede
apreciar en la Figura 2. Donde se detalla cada
elemento de nuestro sistema.
Figura 2. Diagrama de instrumentación del prototi-
po semi-automatizado con sistema Arduino para
llenado de botellas de vidrio.
Fuente: Elaboración propia.
Leyenda:
ZE: sensor de posición, ZIC: controlador e indica-
dor de posición, HC: manual de control, I: encla-
vamiento eléctrico, VFD: variador de velocidad,
FC: control de flujo (manual), 102: lazo de
control N° 102, 101: lazo de control N° 101, 201:
lazo de control N° 201.
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:
Se logró diseñar y construir una línea de envasado
automatizado, utilizando ARDUINO, de tal manera
que este sistema optimiza y controla tiempo de
envases.
Se logró identificar cada uno de los elementos que
componen el sistema semi-automático; además se
trabajó utilizando el simulador PROTEUS 7.7, para
identificar el buen funcionamiento del software
ARDUINO.
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Algoritmo para Sistemas de Automatización de
Llenado, Mezclado y Envasado de Líquidos (PDF
Jesús Sánchez Gonzáles y Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial
Diseño de un prototipo semi-automatizado con sistema Arduino para llenado de botellas de vidrio
14
Download Available). Available from: https://
www.researchgate.net/publication/283090385
_Algoritmo_para_Sistemas_de_Automatiza-
cion_de_Llenado_Mezclado_y_Envasado_ de_Li-
quidos [accessed Aug 14, 2017].
[2] Equitek, «Equitek,» 2013. [En línea]. Available:
www.equitek.com.mx/envasadovolumetrico/.
[Último acceso: Diciembre 2014].
[3] GUANOCHANGA, Chilig; PATRICIO, Edwin; JIMÉ-
NEZ JIMÉNEZ, Darwin Germánico. Diseño e
implementación de una máquina envasadora
automática lineal de yogurt para incrementar la
producción en la empresa productos Lácteos
Paraíso. 2015. Tesis de Licenciatura. Universidad
de las Fuerzas Armadas ESPE Extensión Lata-
cunga. Carrera de Ingeniería Electromecánica.
[4] Lledó Sánchez, Emilio. 2012. Diseño de un siste-
ma de control domótico basado en la plataforma
Arduino, Universidad Pontífice de Valencia:
https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10
251/18228/Memoria.pdf
Jesús Sánchez Gonzáles y Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial
Diseño de un prototipo semi-automatizado con sistema Arduino para llenado de botellas de vidrio
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Nuggets de trucha con harina de Tarwi
RESUMEN:
El presente proyecto de inversión está encaminado a la formulación de elaborar un producto que
ofrezca rentabilidad a través de la creación y la incursión de un nuevo producto al mercado, siendo
el segmento de la gastronomía al más favorecido ya que actualmente, hasta ahora no se ha
podido degustar la trucha como Nuggets y que mejor darle un valor agregado y enriquecida con
harina de tarwi, la cual hoy en día está siendo muy cotizado comercialmente.
La base de sustentación para realizar este proyecto fue crear y elaborar, un producto que este
enriquecido no por aditivos químicos, sino porque la trucha y harina de tarwi, cuentan con alto
valor nutritivo; llegando a ser de esta manera un producto de presenta un complemento perfecto,
además de ello de calidad.
Palabras claves: Harina De Tarwi, Producto Innovador , Calidad, Aceptabilidad Y Nutritivo.
ABSTRACT:
The present investment project is aimed at the formulation of a product that offers profitability
through the creation and the incursion of a new product to the market, being the segment of the
gastronomy to the most favored since at present, Was able to taste the trout like Nuggets and
that better to add value and enriched with flour of tarwi, which today is being very commercially
quoted.
The base of support to realize this project was to create and to elaborate, a product that this enri-
ched not by chemical additives, but because the trout and flour of tarwi, count with high nutritive
value; Becoming in this way a product presents a perfect complement, in addition to quality.
Key words: Tarwi Flour, Innovative Product, Quality, Acceptability and Nourishing.
Trout Nuggets with Tarwi Flour
Anderson Cueva Almendra1 Kahomy Garcia Bartra1
Iris Mantilla Bacilio1 Jhonn Sánchez Espinola1
Luis Alfonso Lescano San Martín2
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Agroindustrial. Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Agroindustrial.Docente y Asesor de Ingeniería Agroindustrial. Email: [email protected]
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Nuggets de trucha con harina de Tarwi.
1. INTRODUCCIÓN:
Durante mucho tiempo se ha utilizado al chocho o
tarwi como grano entero, pero hasta ahora no se ha
optado por desarrollar otra forma de comercializa-
ción. El Tarwi, de nombre científico Lupinus muta-
bilis sweet, es un cultivo nativo del Perú que perte-
nece a la familia de las Leguminosas y clasificado
como leguminosa en grano. En referencia a la mor-
fología, las flores del Tarwi varían de color entre
azules, celestes, rosadas o blancas (ANECOMSA,
2001).
En el Perú, el Tarwi registra más de 145 variedades.
Lescano (1994) mencionó que las variedades de
Tarwi que destacan en el Perú son: K’aira, Cusco,
del grupo SCG,Precoz de Puno, Huancayo H-6, y
Andenes.
Tabla 1: Composición del Tarwi comparado con
granos andinos y la soya (expresada en g/100 g de
Grano)
Fuente: FAO 8
El Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones
Agropecuarias (INIAP) investigó las propiedades
nutritivas del chocho, leguminosa de alto valor
nutritivo, que se distingue por su contenido de
proteína y por sus características agronómicas
como rusticidad, capacidad de fijar nitrógeno
atmosférico al suelo, y adaptabilidad a zonas agro
ecológicas secas, ubicadas entre los 2800 a 3600
metros de altura.
De acuerdo con el Ministerio de Agricultura y Riego
([MINAGRI], 2013), las tres principales regiones
donde se ubica geográficamente el Tarwi según su
nivel de producción son: (a) La Libertad, que
concentró el 33.2% de la producción nacional en el
2012; (b) Cusco, con el 18.6%; y (c) Puno, con el
16.3%.
Según, RPP NOTICIAS6,Precisa que la región La
Libertad es líder nacional en producción de lenteja,
trigo, maíz amarillo duro, caña de azúcar, espárra-
go, cebada, palta y chocho. Según la pesquisa de la
producción agrícola en La Libertad, Julcán es la
provincia número uno en lenteja grano seco (con
719 toneladas), trigo (24 mil 365), cebada (19 mil
877 t) y chocho o tarwi (4 mil 192). Mientras que la
provincia de Virú es líder departamental en produc-
ción de maíz Amarillo duro (122 mil 196 toneladas),
espárrago (125 mil 552) y palta.
Según el diario LA REPUBLICA5, los “Productos
como el chocho, la chía y el aloe vera, son los que
tienen mayor potencialidad de crecimiento a nivel
de agroexportación, debido a que son productos
agroecológicos que son preferidos por los consumi-
dores de todo el mundo. Por ello, se hace necesario
que los agricultores estén preparados para soportar
la fuerte demanda que habrá en los próximos años
para no desaprovechar las oportunidades de creci-
miento que ya se ha empezado a presentar”,
sostuvo Díaz Vergara.
Por otro lado la trucha, Oncorhynchus mykiss, de la
familia de los salmónidos, tiene su origen a nivel
comercial en la acuicultura. Este pescado es de
forma fusiforme, cuerpo alargado comprimido, con
tronco caudal alto. Lo más característico y diferen-
cial respecto a otros afines es una banda de colores
irisados en verde, rojo y azul, «arco iris», situada a
lo largo de cada lado del cuerpo, que es la que le
Luis Alfonso Lescano San Martín y Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial
17
Nuggets de trucha con harina de Tarwi.
confiere su nombre, más perceptible con el efecto
del agua y el sol.
Según el diario CORREO3, la crianza de truchas es
una alternativa de negocio que viene siendo
promovida en la sierra de La Libertad. Es por ello
que la Municipalidad Provincial de Santiago de
Chuco en coordinación con la Gerencia Regional de
Producción y el programa Sierra Exportadora lanza-
ron el “Curso de Capacitación en Crianza de Trucha
y Oportunidades de Mercado”, en el marco de la II
campaña “Consume Trucha, Consume Perú”.
Según EL COMERCIO4, La regiones de Puno, con
más de 32 mil toneladas de trucha, y Tumbes con
una cifra superior a las 18 mil toneladas de langos-
tinos, lideran a nivel nacional la producción acuíco-
la nacional que durante el 2015 registró un aproxi-
mado de 85,066.17 toneladas, informó el Vicemi-
nistro de Pesca y Acuicultura, Juan Carlos Requejo
Alemán.
El Nugget fue inventado en la década de 1950 por
Robert c. Baker, un profesor de tecnología de la
universidad Cornell, que lo publicó como trabajo
académico sin patente. Las innovaciones de Baker
le permitieron elaborar Nuggets de cualquier
forma.
Las últimas tendencias de los consumidores de
productos alimenticios de nuestra sociedad, es el
consumo de productos saludables, productos que
aporten valor a la salud; también se sabe que en la
actualidad las personas son muy activas, las perso-
nas trabajan mucho, realizan muchas actividades
que a veces no se le da tiempo de comer sanamen-
te o muchas veces no comen por falta de tiempo,
por lo tanto generan en su cuerpo un desorden
alimenticio.
2. MATERIALES:
Para la elaboración de nuestros Nuggets de trucha
con Haina de tarwi se siguió los siguientes pasos,
los cuales están evidenciados en el siguiente flujo-
grama.
Luis Alfonso Lescano San Martín y Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial
Verificar características organolépticas
Con agua y unas gotas hipoclorito de sodio
Remover partículas extrañas
Eliminar residuos de sangre
Hasta formar una pasta homogénea
Con fosfatos, antioxidantes, condimentos naturales
Estabilizante, emulsificante, sal fina, azúcar, esencia, Benecel
A4M
Se realiza las diferentes formas o moldes
A 250°C hasta tener una temperatura interna de 80°C
Posterior a la hora de congelación, recubrir la trucha
con la harina de tarwi
Nuevamente a -18°C durante 1 hora
Al vacío 500gr x 8 unidades (bolsa Stand Up 1/2 kg).
A -18°C
18
Nuggets de trucha con harina de Tarwi.
Descripción de la etapas del proceso
1. Recepción: La recepción de la materia prima
desde el camión a la sala de procesos se realiza en
bins de (60x40x13cm) con una capacidad de 12kg
por un operario que luego es apilado y transpo
rtado en carritos de plataforma de modelo (carro
plataforma (moreno ic-cp 1). La trucha al ser proce-
sada es suministrada a la planta proveniente del
mismo departamento (Puno) y es revisado para
una evaluación y control de calidad.
La adquisición de la harina del Tarwi se realiza en
palets, para ser transportados por un operario en
montacargas con una capacidad de 3000 a 6000 Lb
hacia el almacén
2. Selección: La selección de la trucha se realizará
mediante dos a más operarios de forma manual
(los cuales tendrán en cuenta las BPM) de acuerdo
a sus características sensoriales, verificando daños
mecánicos originados por golpes en el transporte u
otros.
3. Lavado: Tres a más operarios proceden a elimi-
nar las partículas extrañas (basura, tierra, lodo,
roca, otras especies marinas) en mesas de acero
inoxidable con la ayuda de grifos las cuales propor-
cionan cantidades suficientes de agua limpia, a
una temperatura de 5ºC.
4. Corte y Eviscerado: Se efectúa cuando el tejido
muscular aún es firme con el fin de evitar pérdida
de producto aprovechable. El operario realiza el
corte utilizando cuchillos de acero inoxidable
deshuesando y eviscerando el pescado (también se
realiza en mesas de acero inoxidable).
5. Lavado: El operario lava la pulpa cuidadosamen-
te con menores cantidades de agua que el primer
lavado, con el fin de eliminar residuos de sangre,
vísceras y otras partes.
6. Pesado: El operario procede a pesar la pulpa de
trucha en balanzas de mesa (capacidad de 30kg),
para los cálculos de los insumos.
7. Molienda: El operario procede a llevar la carne
y/o pulpa trucha ya exenta de huesos y viseras a un
molino de acero con una capacidad de 50 kg, con el
objetivo de moler y/o triturar para que luego se
tenga una especie de pasta.
8. Mezclado: Se mezclan todos los ingredientes
(carne de trucha y aditivos) homogéneamente
hasta formar una pasta consistente en la misma
máquina de molienda.
9. Moldeado: Con la trucha ya mezclada, el operario
procede a llevar a la maquina moldeadora (forma-
dora automática PATTY 100-III), esta etapa consis-
te en dar forma al producto, con el objetivo que
sean comercialmente atractivos para el consumi-
dor.
10. Preparación y adición de apanado (Harina de
tarwi): Con la congelación de la trucha se aprovecha
para preparar el “apanado”. En esta etapa se
mezcla la harina de tarwi (sustituye a la de soya),
Batter Sy10, y Metilcelulosa e hidroxipropilmetilce-
lulosa Benecel, luego se añade estos compuestos a
la trucha.
• Batter Sy10, es un producto natural integrado a
base de huevo en polvo, sal y especias, desarrolla-
do para sustituir el batido de huevo y sus ingre-
dientes. (1kg Batter Sy10 equivale a 30 huevos).
Este producto evita la contaminación bacterioló-
gica (salmonella, E. Coli, Etc).
Preparación: mezclar 1 kg de Batter Sy10 con 10
litros de agua y agitar en forma mecánica (batido-
ra), dejar reposar 1 minuto y seguir la operación.
• Metilcelulosa e hidroxipropilmetilcelulosa Bene-
cel, (MC y HPMC). Realiza muchas funciones en
Luis Alfonso Lescano San Martín y Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial
19
Nuggets de trucha con harina de Tarwi.
alimentos procesados, como melificación térmica,
formación de la película, engrosamiento, la unión y
la retención de agua. Mejora la cohesión, la textura
y sensación en la boca.
Preparación: pequeñas cantidades de BC y HPMC
mejoran la estabilidad de la emulsión.
11. Pre-cocción: En un horno a gas de calefacción
directa pasan los naggets de trucha a una tempe-
ratura de 53ºC aproximadamente, ya que la carne
del pescado es muy blanda.
12. Congelamiento: Luego de pre cocción de la
trucha se deja al ambiente, a fin de enfriar ligera-
mente a la materia prima. Cuando la trucha pierda
casi la totalidad del calor, se lleva a una congelado-
ra, a fin de bajar su temperatura interna hasta
aproximadamente -18°C. A fin de inactivar la acti-
vidad enzimática y bacteriológica.
13. Empaque: El empaque se realiza al vacío en
unas bolsas Stand Up 1/2 kg, esta contiene 500gr x
8 unidades de trucha.
14. Almacenamiento: Finalmente las croquetas de
trucha a base de tarwi se almacenan en unas
cámaras frigoríficas a una temperatura de -18°C.
Estas han llegado a su etapa final de producción,
convirtiéndose así en productos procesados listos
para freír y consumir.
3. DATOS EXPERIMENTALES:
El nivel tecnológico de la planta generalmente está
representado por el nivel tecnológico del principal
sistema de operaciones unitarias; de su nivel
tecnológico dependerá la calidad del producto.
Para el caso del presente proyecto se trata de los
procesos de pesado, molido, moldeado, mezclado,
cocción, congelamiento y empaque. Debido a la
cantidad de materia prima procesada (52,5 kg/día
ó 150 paquetes/día) se justifica la utilización de
una tecnología media y se puede adquirir los equi-
pos de proceso de diferentes proveedores, tanto
nacionales como extranjeros, dependiendo de los
equipos se vaya a adquirir.
Especificaciones de la materia prima e insumos.
Fuente: Elaboración propia.
Relación tamaño- mercado del producto final
El tamaño del proyecto está basado en los resulta-
dos del estudio de mercado, por lo que se ha esti-
mado una demanda de 3,000 paquetes de croque-
tas mensuales. Esto es equivalente al 10 % del mer-
cado meta propuesto en estudio de mercado. La maquinaria con la que se contara tiene mayor
capacidad de producción, ya que nuestra empresa
se proyecta a un corto plazo ir abarcando un mayor
porcentaje de demanda en el mercado.
Nuestra empresa con su personal actual cuenta
con una capacidad máxima de procesamiento de
150 paquetes diarios de croquetas, teniendo una
producción mensual máxima de 3,900 paquetes de
350 g. trabajando 6 días a la semana, con 1 turno
por día.
Luis Alfonso Lescano San Martín y Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial
MATERIA PRIMA / INSUMOS CANTIDAD CANTIDAD (g) CANTIDAD EN
PORCENTAJE
Carne de trucha 51 kg 51000 g 72.49%
Harina de tarwi 2.96 kg 2960 g 4.21%
Batter Sy10 0.44 kg 444 g 0.63%
Agua (total) 8.30 L 8300 g 11.80%
Cracker 5,93 kg 5930 g 8.43%
Aditivos 1.70kg 1700 g 2.42%
TOTAL - 70334 g 99.98%
20
Nuggets de trucha con harina de Tarwi.
Como fase inicial del proyecto, nuestra empresa
piensa mantener un solo turno de producción, y en
cuanto sea requerido por un incremento de la
demanda, está se verá en la necesidad de contratar
más empleados o de realizar dos turnos por día
para ampliar la capacidad de producción.
4. CONCLUSIONES:
- Se realizó el estudio de mercado de los Nuggets
de trucha con harina de tarwi para el mercado
nacional primordialmente, teniendo en cuenta
que con el pasar de los años podamos expandir-
nos al mercado internacional. Nuestros países
importadores vendrían a ser principalmente
Canadá, España y Estados unidos, ya que estos
países cuentan con gran índice de consumo en
estos tipos de alimentos. El análisis de oferta y
demanda de los Nuggets muestra una demanda
insatisfecha nacional de 2530 toneladas en el año
2017.
- Se determinó el tamaño de la planta, analizando
los principales factores que limitarían el tamaño
de la planta, (mercado, tecnología, inversión, y
ubicación). Además, se identificó que nuestra
planta tendrá una capacidad de producción de 46
800 paquetes de Nuggets en el primer año. Tam-
bién de determinó la ubicación de la planta para lo
cual se estimó el lugar exacto (terreno, clima,
infraestructura vial, y principalmente la proximi-
dad al suministro de materia prima), el suministro
a servicios básicos (agua, energía eléctrica,
desagüe).
5. RECOMENDACIONES:
Se sugiere realizar estudios de investigación del
mercado internacional, para identificar la oferta y
demanda insatisfecha en los países a los cuales se
podría exportar los Nuggets de trucha con harina de
tarwi. Esto permitiría conseguir una mayor deman-
da del producto y aumentar nuestros ingresos
como empresa, ayudando de esta manera a
ampliar nuestra planta de producción y posicionar-
nos como empresa reconocida a nivel internacio-
nal.
Realizar estudios de investigación básica en los
subproductos (molienda de residuos de trucha), en
cooperación con las instituciones especializadas,
como la del ambiente, con el fin de dar un valor
agregado a este subproducto, además de disminuir
la contaminación ambiental (residuos orgánicos).
Esto permitiría lograr u aprovechar íntegramente la
materia prima base.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Alva Castro, Jessica, Chicata Abarca, Alfonso y
Delfin Lazo, Yanina. 2013. Planeamiento Estra-
tégico del Tarwi. [En línea] UNIVERSIDAD CATÓ-
LICA DEL PERÚ, 09 de 2013. [Citado el: 26 de 04
de 2017.] http://quinua.pe/wp-content/ ploads
/2016/09/2_tarwi_de_peru.pdf.
[2] ÁDEX (ASOCIACIÓN DE EXPORTADORES). 2007.
Comercialización de trucha 2006. (23-3-2007)
[3] CORREO. 2015. CORREO. [En línea] 06 de 08 de
2015. [Citado el: 26 de 04 de 2017.] http://diario-
correo.pe/edicion/la-libertad/la-libertad-prom-
ven-crianza-de-truchas-en-santiago-de-chuco-
608001/.
[4] EL COMERCIO. 2016. [En línea] 07 de 04 de 2016.
[Citado el: 26 de 04 de 2017.] http://elcomer-
cio.pe/economia/peru/produccion-acuicul-
tra-spro-85000-toneladas-2015-noticia-189255.
[5] LA REPUBLICA. 2014. [En línea] 23 de 05 de
2014. [Citado el: 26 de 04 de 2017.] http://lare-
Luis Alfonso Lescano San Martín y Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial
21
Nuggets de trucha con harina de Tarwi.
publica.pe/23-05-2014/produccion-de-tarwi-en
-la-libertad-crecera-en-100-en-campana-2014-
2015.
[6] RPP NOTICIAS. 2014. RPP Noticias. [En línea] 18
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http://rpp.pe/peru/actualidad/region-la-libert
ad-lider-nacinal-en-produccion-de-productos-a
gricolas-noticia-709094.
[7] UNOCANC. 2012. [En línea] FAO, 2012. [Citado
el: 26 de 04 de 2017.] http://www.fao.org/file-
admin/user_upload/mountain_partnershi-
p/docs/1_produccion_organica_de_cultivos_and
inos.pdf.
[8] FAO (2014). Estado Mundial de la Pesca y
Acuicultura, 2014. http://www.fao.org/3/a-i37
20s.pdf [9]Clubunimaq. 2015. http://www.clubunimaq.
com.pe. [En línea] 13 de 04 de 2015. [Citado el:
02 de 05 de 2017.] http://www.clubuni
maq.com.pe/se-multiplican-obras-de-infraestr
uctura-en-puno/.
[10] INEI. 2013. INEI. [En línea] 2013. [Citado el: 09
de 05 de 2017.] https://www.inei.gob.pe/me
dia/MenuRecursivo/publicaciones_digitales/Es
t/Lib1151/pdf/cap001.pdf.
Luis Alfonso Lescano San Martín y Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial
INGENIERÍA AMBIENTAL
23
RESUMEN:
La presente investigación se realizó con la finalidad de obtener un proceso que permita disminuir la
concentración de cromo del efluente de curtido, de la empresa INVERSIONES HAROD S.A.C., mediante el
tratamiento con un álcali mixto de hidróxido de sodio y óxido de magnesio. El diseño que se aplicó en la
investigación fue un diseño experimental unifactorial, la muestra fue de 5 litros de efluente de curtido, el
método de procesamiento de análisis de datos fue el anova para probar las hipótesis. La determinación de
la concentración de cromo antes del proceso de precipitación se desarrolló por el método de volumetría, las
concentraciones de cromo después de los tratamientos se determinaron por el método de espectrofoto-
metría de absorción atómica a llama. En conclusión se logró remover cromo del efluente de curtido en un
99,96 % con una dosificación de hidróxido de sodio y óxido de magnesio de 3:2 y un tiempo de agitación de
60 minutos, reduciendo de 42 915 ppm hasta 16,7 ppm de cromo respectivamente un valor muy cerca a los
VMA (Valores máximos admisibles) establecidos por D.S. N° 021-2009-VIVIENDA.
Palabras claves: Efluente de curtido, Curtiembres, Cromo, Precipitación, Remoción.
ABSTRACT:
The present investigation was carried out in order to obtain a process that reduces the concentration of
chromium from the tanning effluent of the company INVERSIONES HAROD S.A.C. through the treatment
with a mixed alkali of sodium hydroxide and magnesium oxide. The design applied in the research was a
unifactorial experimental design, the sample was composed of 5 liters of tanning effluent and the data
analysis processing method was anova to test the hypotheses. The volumetric method determined chro-
mium concentration before the precipitation process whereas the method of atomic absorption
photo-spectrometry determined chromium concentration after the treatments. In conclusion, it was
possible to remove chromium from the tanning effluent in 99.96% with a sodium hydroxide and magne-
sium oxide dose of 3: 2 and a stirring time of 60 minutes. This reduced 42 915 ppm to 16.7 ppm (parts per
million) of chromium respectively, which is a value very close to maximum allowable values (MAV) establi-
shed by S.D. (Supreme Decree) Nº. 021-2009- HOUSING.
Key words: Tanning effluent, Tanneries, Chrome, Precipitation, Removal.
Boris Landivar del Castillo1 Jhanny López Chávez1 Héctor Cotrina Chup1
Lilian Cabanillas Paredes1 Kevin Saldaña López1 Isidoro Valderrama Ramos2
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Ambiental. Estudiantes de Ingeniería Ambiental2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Ambiental. Docente y Asesor de Ingeniería Ambiental. Email: [email protected]
Efecto precipitante del Hidróxido de sodio y Óxido de Magnesio en la remoción de Cromo del efluente de
curtido, Inversiones Harod S.A.C.
Precipitating effect of sodium hydroxide and magnesium oxide on the removal of chromium from tanning effluent, Investments Harod S.A.C.
24Isidoro Valderrama Ramos y Estudiantes de Ingeniería Ambiental
1. INTRODUCCIÓN:
Las curtiembres son industrias de alto impacto en
el aspecto económico, social y ambiental, por la
cantidad de recursos que movilizan tienen una
participación de 11% en el mercado mundial del
cuero. La calidad del cuero depende principalmente
de la cantidad y homogeneidad del cromo fijado en
el colágeno de la piel. En la etapa de curtido se
utiliza exceso de cromo para garantizar la fijación
de éste en las proteínas de la piel y evitar la
descomposición del cuero, pero la mayoría de las
aguas residuales de estas industrias no cuentan
con un tratamiento adecuado, esto trae consigo el
deterioro de los recursos naturales y la salud de la
población. (CAR, 2009).
En el Perú muchas curtiembres formales han cerra-
do, pero han reaparecido como curtiembres infor-
males, asimismo muchas de ellas alquilan sus
servicios a curtidores informales como un medio
para generar ingresos. (MERA R, et. al, 2010).
El cromo es un contaminante cuyo límite máximo
permisible para alcantarillado es de 2,0 mg/L
(Decreto supremo N° 003 – 2002 – PRODUCE). Los
efluentes de la etapa de curtido tienen pH ácido,
entre 2 y 4 en este rango de pH el cromo trivalente
es muy soluble y los floculantes prácticamente no
alcanzan a precipitarlo.
En la región de La Libertad, se encuentran registra-
das aproximadamente 25 curtiembres que repre-
sentan el 30% de las industrias curtidoras que hay
en el país, pero la mayoría de ellas son informales.
Casi todas son pequeñas fábricas de origen fami-
liar, con poca tecnificación y personal no capacita-
do (Marcos, 2014).
La mayoría de las aguas residuales de las indus-
trias curtidoras de la Libertad no cuentan con sufi-
ciente tratamiento y por lo tanto salen con concen-
traciones de cromo muy elevados, éstas son
descargadas al sistema de alcantarillado, contami-
nando así el recurso hídrico y afectando la vida
acuática existente en el ecosistema marino.
Inversiones HAROD S.A.C. actualmente tiene un
déficit en su organización, política ambiental y
tratamiento de sus efluentes; ya que gran parte de
éstos no reciben un tratamiento, como consecuen-
cia de esto se han generado pérdidas en su estado
financiero de la empresa y principalmente la conta-
minación del recurso hídrico afectando el desarrollo
de las especies y otras actividades económicas.
1.1. Objetivos:
1.1.1. Obejtivo General
Determinar el efecto precipitante del hidróxido de
sodio y óxido de magnesio en la remoción de cromo
del efluente de la etapa de curtido de Inversiones
HAROD S.A.C, a nivel laboratorio.
1.1.2. Objetivos Específicos
• Determinar la dosis de hidróxido de sodio y óxido
de magnesio usado para la remoción de cromo del
efluente de la etapa de curtido de inversiones
HAROD S.A.C.
• Determinar el tiempo de agitación del proceso de
precipitación con hidróxido de sodio y óxido de
magnesio, para la remoción de cromo del efluente
de la etapa de curtido de inversiones HAROD
S.A.C.
1.2. Antecedentes:
Según ORTIZ PENAGOS, Nidia Elena (2014) en su
Tesis: “Recuperación y reutilización de cromo de
las aguas residuales del proceso de curtido de
curtiembres de San Benito (Bogotá), mediante un
proceso sostenible y viable tecnológicamente”. Su
objetivo general fue determinar el porcentaje de
recuperación y reutilización de cromo del efluente
Efecto precipitante del Hidróxido de sodio y Óxido de Magnesio en la remoción de Cromo del efluente de curtido, Inversiones Harod S.A.C.
25
residual del proceso de curtido mediante un proce-
so sostenible y viable tecnológicamente, Trabajó
con un diseño experimental mono – variable,
evaluando el efecto de la concentración de hidróxi-
do de sodio (4 molar, 5 molar y soda cáustica sin
disolver) Llegando a la conclusión que se obtuvo
una reducción de la concentración de cromo mayor
a 99,90 % con niveles entre 0,7 mg/L y 2,475 mg/L.
Asimismo HUAI Li y ZIFANG chi. (2014). En su
artículo “La recuperación de cromo mejorada a
partir de residuos curtidos por la reacción ácido -
alcalino en China.” Se pusieron a prueba un álcali
mixto de hidróxido de sodio y óxido de magnesio y
ácidos minerales diluidos para mejorar el efecto de
sedimentación de cromo trivalente de las aguas
residuales curtiduría. Los resultados mostraron
que el álcali más factible era una mezcla de
hidróxido de sodio y óxido de magnesio con una
relación de masa de 5:2, a pH 9,5. La eliminación de
cromo fue de 99,1%.
REY DE CASTRO ROSAS, Ana Cristina, Lima (2013).
En su tesis “Recuperación de cromo (III) de efluen-
tes de curtido para control ambiental y optimiza-
ción del proceso productivo”, teniendo como obje-
tivo general: Recuperación del cromo (III) de los
efluentes de curtiembre, se propuso un proceso de
recuperación de cromo mediante precipitación con
Hidróxido de sodio e hidróxido de calcio. Las recu-
peraciones tuvieron eficiencias sumamente altas,
cuando se usaron agentes precipitantes grado QP
la eficiencia estaba entre el 95,6 – 98,8%, y de 81,9
– 84,4% con agentes precipitantes comerciales.
1.3. Justificación:
En Inversiones HAROD SAC, se curten aproximada-
mente 300 pieles diarias utilizando en ésta etapa
un promedio de 6 metros cúbicos de agua y 7 % de
cromo del peso total de pieles que son vertidos al
sistema de alcantarillado sin previo tratamiento;
; es por ello que se desarrolló esta investigación,
con el objetivo de determinar el efecto precipitante
del hidróxido de sodio y óxido de magnesio en la
remoción de cromo del efluente de la etapa de
curtido. La investigación servirá como base para
futuras investigaciones que desarrollen nuevos y
eficientes procesos de precipitación para la remo-
ción de cromo a nivel industrial, permitiendo a las
empresas recuperar el cromo para posteriormente
reusarlo en el proceso curtido de cuero.
2. MATERIAL Y METODOS:
2.1. Descripción del Tipo de Estudio y Diseño
- Tipos de estudio: Aplicado
- Diseño de investigación: Experimental 2.2. Población y muestra
Población: Estuvo definida por 6 m3 de efluente,
generados en la etapa de curtido de Inversiones
HAROD S.A.C.
Muestra: Fue obtenida mediante un muestreo
aleatorio simple, representada en 6 litros de
efluente, obtenida en el escurrido del botal de la
etapa de curtido de Inversiones HAROD S.A.C, y fue
muestreada según El Protocolo de monitoreo de la
calidad de los Recursos Hídricos - Autoridad Nacio-
nal del Agua – DGCRH.
Unidad de análisis: Se usó 250 ml. de efluente de
curtido para cada dosificación con hidróxido de
sodio y óxido de magnesio para precipitar el cromo
presente en la muestra.
2.3. Metodología
2.3.1. Diseño de investigación
La investigación presenta un diseño experimental
bifactorial (4x2); ya que existen 2 factores de la
variable independiente:
Isidoro Valderrama Ramos y Estudiantes de Ingeniería Ambiental
Efecto precipitante del Hidróxido de sodio y Óxido de Magnesio en la remoción de Cromo del efluente de curtido, Inversiones Harod S.A.C.
26Isidoro Valderrama Ramos y Estudiantes de Ingeniería Ambiental
- Dosis en gramos de NaOH y MgO (3:2, 4:2, 5:2,
6:2)
- Tiempo de agitación (30, 60 minutos)
2.3.2. Variables
• Variables independientes:
- Dosis de NaOH y MgO
- Tiempo de agitación
• Variables dependientes:
- Eficiencia del proceso de precipitación con
hidróxido de sodio (NaOH) y óxido de magnesio
(MgO).
2.4. Técnicas e instrumentos de recolección de
datos
La determinación de los parámetros fisicoquímicos
del efluente residual proceso de curtido se realiza-
ron mediante los métodos normalizados para aná-
lisis de aguas residuales
Tabla 1. Parámetros Fisicoquímicos analizados en
el efluente de curtido.
Fuente: Elaboración propia.
2.5. Métodos de análisis de datos
El análisis de la varianza (ANOVA) es una herra-
mienta estadística que generaliza la t de student;
se usó en la investigación para comparar entre sí
las medias o varianzas de los resultados obtenidos
en cada grupo de análisis desarrollados en labora-
torio. Asimismo para el análisis de datos se usó:
- Regresión múltiple- Prueba de Hipótesis- Prueba de Shapiro-Wilk.
3. RESULTADOS Y DISCUCIÓN:
Tabla 2. Concentración de cromo (mg/L) en el
efluente de curtido, después de la precipitación con
hidróxido de sodio y óxido de magnesio.
Se puede observar la interacción entre los niveles:
tiempo de agitación (min) y la dosis de NaOH y MgO
(gr), la concentración inicial de cromo fue de 42 915
ppm, también se visualiza las concentraciones
finales de cromo de cada tratamiento, su prome-
dio, el pH al que se trabajaron y la eficiencia de cada
tratamiento.
Tabla 3. Prueba de Normalidad.
Fuente: Elaboración propia
Se observa que el valor p > 0,05, por lo tanto se
acepta H0 y se afirma estadísticamente que los
M0 M0
M0 M0 Yi
PARÁMETRO FISICOQUÍMICO
MÉTODO CÓDIGO SM
Cromo Total (mg/L)
Volumetría / Espectrofotometría de absorción atómica a la
llama
pH Potenciometría – 4500 B
Temperatura ( °C) Termómetro
Conductividad Conductimetría
Dosis Shapiro-Wilk
Estadístico gl Sig. (p)
Remoción de cromo
3:2 0,995 6 0,998
4:2 0,971 6 0,897
5:2 0,964 6 0,853
6:2 0,672 6 0,303
Efecto precipitante del Hidróxido de sodio y Óxido de Magnesio en la remoción de Cromo del efluente de curtido, Inversiones Harod S.A.C.
27Isidoro Valderrama Ramos y Estudiantes de Ingeniería Ambiental
datos tienen una distribución normal, con un nivel
de confiabilidad del 95 %.
Tabla 3. Análisis de varianza – ANOVA
Fuente: Elaboración propia
Al igual que ORTIZ PENAGOS, Nidia Elena (2014) se
aplicó el análisis de varianza para ver si existía
diferencias significativas entre la dosis y el tiempo
de agitación, estadísticamente se comprobó que si
existe diferencias significativas entre grupos.
Figura 1. Medias marginales estimadas
En la Figura 1, se puede observar la relación entre la
dosis y las medias marginales estimadas, con
tiempo de agitación de 30 y 60 minutos. Gráfica-
mente se puede observar que a una dosis de 3:2 y a
60 minutos de agitación se obtiene la mayor remo-
ción de cromo. A diferencia de HUAI Li y ZIFANG
Chi., quienes tuvieron una eficiencia del 99,1% con
una dosis de (5:2); La mayor eficiencia en la presen-
te investigación se obtuvo cuando se usó una dosis
de (3:2)
4. CONCLUSIONES:
• En el proceso de remoción de cromo del efluen-
te de curtido de INVERSIONES HAROD S.A.C.,
utilizando un álcali mixto de hidróxido de sodio y
óxido de magnesio con una relación de dosis de
3:2 (gr) y un tiempo de agitación de 60 min., se
logró remover hasta en un 99,96%.
• Se determinó que el uso de dosis altas del álcali
mixto de NaOH y MgO influye de manera inversa
en la remoción de cromo; esto se observó cuando
se usó dosis menores y se obtuvieron mayores
remociones.
• Se determinó que el tiempo de agitación influye
de manera directa en la remoción de cromo del
efluente de curtido, concluyéndose que los mejo-
res resultados se obtuvieron a 60 minutos de
agitación.
• Se determinó estadísticamente que la dosis de
hidróxido de sodio/óxido de magnesio y el
tiempo de agitación influyen significativamente
en el porcentaje de remoción de cromo con una
confiabilidad del 95 %.
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Agencia de Protección Ambiental de los Estados
Unidos, CIATEC. Manual de Buenas Prácticas
Ambientales para la Curtiembre en Centroamé-
Efecto precipitante del Hidróxido de sodio y Óxido de Magnesio en la remoción de Cromo del efluente de curtido, Inversiones Harod S.A.C.
28Isidoro Valderrama Ramos y Estudiantes de Ingeniería Ambiental
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[2] A. M. Alzate Tejada. Proyecto Gestión Ambien-
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[4] Consejo Internacional de Curtidores. La produc-
ción de cuero -Top 30 países - millones de pies
cuadrados. [Fecha de consulta: Mayo 2016].
Disponible en: http://www.tannerscounci-
lict.org/ict%20stats2008.pdf.
[5] FCISA. Elaboración del Diagnóstico Ambiental
Preliminar de la empresa Inversiones HAROD
SAC, Resumen Ejecutivo. Enero 2014.
[6] GAMBOA, N y ESPARZA, E. Revista de Química
Vol. 15. N° l. [online], Contaminación debida a la
industria curtiembre Eliana Esparza y Nadia
Gamboa ''Pontificia Universidad Católica del
Perú. Departamento de Lima Perú Junio del
2001. Disponible en: http://www.revistas.pucp.
edu.pe/index.php/quimica/article/viewFile/47
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[7] GUTIERREZ M. Paula y AGUDELO Sandra.
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2016]. Disponible en: http://www.bdigital.
unal.edu.co/13430/1/927-4954-1-PB.pdf
[8] HUAI Li and Zifang chi. Improved recovery of
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2014, vol. 878, [Consulted: April 2016]. Disponi-
ble en: http://www.scientific.net/AMR ISSN:
1662-8985.
[9] Instituto Boliviano de Ciencia y Tecnología
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to. Mayo, 2004. Disponible en: http://www.ib-
ten.gob.bo/portal/index.php
[10] INDECOPI (Perú). Ley N° 30224: Ley que crea el
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Nacional de Calidad. 2014. Perú. 9p. Disponible
en: https://www.indecopi. gob.pe/documents/
20182/168903/nor_Ley_30224_INACAL.pdf/5c
8cc07f-318c-4b89-8ed3-b6515c6d560
[11] KAIFER, Jesús. Tratamientos físico-químicos
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2016]. Disponible en: file:///D:/Users/Rober-
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[12] MÉNDEZ R. Producción Limpia en la Industria
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dad de Santiago de Compostela. 2007. 403p.
Disponible en: http://www.eula.cl/giba/ima-
g e s / c o n t e n i d o s / p u b l i c a c i o n e s / l i -
bros/Producci%C3%B3n_limpia en la industria
de curtiembre.pdf
Efecto precipitante del Hidróxido de sodio y Óxido de Magnesio en la remoción de Cromo del efluente de curtido, Inversiones Harod S.A.C.
29
RESUMEN:
Este proyecto pretende contribuir a la generación casera de energía eólica, buscando ayudar a las personas
de escasos recursos económicos, o con carencia de energía eléctrica. Para ello se hará uso de materiales
reciclados, con el fin de disminuir costos. En su elaboración, se hace uso de un ventilador usado, el cual
será previamente modificado para la generación de energía eléctrica, comprobando de esta manera que la
utilización de este material en desuso puede ser de mucha ayuda económica.
Este proyecto consta de la elaboración de un generador eólico horizontal de 5 aspas con una cola para la
dirección del viento, así mismo para la comprobación del funcionamiento y el almacenamiento eléctrico
constara de una batería de carro de 12 V y una maqueta de una pequeña casa con 2 focos de 12 V. Mediante
la elaboración de este generador eólico y su conocimiento por parte de la población, se reducirá la contami-
nación ambiental además de elevar el nivel social de los mismos. Se pretende también comprobar que el
motor de un ventilador en desuso puede ser utilizado para la generación de energía eólica.
Palabras claves: Generador Eólico, Energía Renovable, Voltaje, Aerogenerador y Revolución.
ABSTRACT:
This project aims to contribute to the home generation of wind energy, seeking to help people with limited
economic resources or lack of electricity. This will be done using recycled materials, in order to reduce
costs. In its elaboration, a used fan is used, which will be previously modified for the generation of electri-
cal energy, verifying in this way that the use of this material in disuse can be of much economic help.
This project consists of the elaboration of a horizontal wind generator of 5 blades with a tail for the direc-
tion of the wind, also for the verification of the operation and the electrical storage consists of a battery
of car of 12 V and a model of a small house with 2 lights of 12V.
Key words: Wind-Power Generator, Renewable Energy, Voltage , Wind Turbine And Revolution
Vanesa Bacilio1 Domingo Baltazar1 David Inuma1 Florcita Jáuregui1
Karla Ruíz1 Lorena Vásquez Segundo Rojas2
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Ambiental. Estudiantes de Ingeniería Ambiental2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Ambiental. Docente y Asesor de Ingeniería Ambiental. Email: [email protected]
Aprovechamiento de la Energía Eólica para la generación de Energía Eléctrica en zonas rurales en Trujillo
Use of wind energy for the generation of electrical energy in rural areas in Trujillo
30Segundo Rojas Flores y Estudiantes de Ingeniería Ambiental
1. INTRODUCCIÓN:
Durante mucho tiempo nuestro planeta se ha visto
muy afectado por el desequilibrio natural que ha
sido originado por la mano del hombre1-3. La indus-
trialización y el aumento poblacional incremento el
uso de los combustibles fósiles, provocando la
emisión desmedida de contaminantes y de gases
de efecto invernadero; que ha llegado a provocar
una desmedida emisión de contaminantes y de
gases de efecto invernadero, llegando a ser un
problema crítico para la salud humana y el bienes-
tar de los seres vivientes4.
Debido a ello, el ser humano se ha visto en la
obligación de buscar nuevas alternativas de
generación de energía eléctrica, que tenga menor
efecto contaminante en la naturaleza5-6. Una de las
formas de generar este tipo de energía; es la
energía eólica, que es obtenida del viento, es decir,
la energía cinética generada por efecto de las
corrientes de aire, y que es transformada en otras
formas útiles para las actividades humanas7.
Según el Ministerio de Minas y Energía con un
viento de 4-5 m/s. la generación de energía con
equipos autónomos es viable a una altura de diez
metros para generadores horizontales. Para
conocer la factibilidad de un prototipo aislado se
deben tomar medidas con un pequeño equipo
eólico y la medición del viento sobre una base
adecuada, lo que permite relacionar el
comportamiento del viento y la capacidad eléctrica
haciendo una toma bimestral para la valoración del
recurso sobre una base empírica de dirección del
viento para su implementación9.
Según “Villarubia López, 2012” menciona las prin-
cipales ventajas de la energía eólica: No emite
gases contaminantes, ni fluentes líquidos, ni resi-
duos sólidos, tampoco utiliza agua, reduce emisio-
nes de CO2, no requiere minería de extracción
subterránea o a cielo abierto, ahorra combustibles,
diversifica el suministro y reduce la dependencia
energética8.
Nuestro país, al ser un país subdesarrollado tercer-
mundista, presenta características sociales muy
marcadas, la mayoría poblacional no cuenta con las
necesidades básicas y una de estas necesidades es
la energía eléctrica, que limita el acceso a los
medios de comunicación y a la reducción de los
trabajos nocturnos. Las necesidades presentes en
la mayoría de nuestra población, además del
aumento de las nuevas propuestas de energías
ecoamigables hemos visto necesario proponer la
elaboración de un generador eléctrico con materia-
les en desuso y con la capacidad de ser elaborado
de forma fácil.
Motivo por el cual la elaboración de este generador
eólico y su conocimiento por parte de la población,
se reducirá la contaminación ambiental además de
elevar el nivel social de los mismos. Se pretende
también comprobar que el motor de un ventilador
en desuso puede ser utilizado para la generación de
energía eólica.
2. MATERIALES:
El aerogenerador diseñado es de eje horizontal,
tiene una altura aproximada de 2 metros, consta de
una hélice de 5 palas de rotación que hacen un área
rotación de 0.1486 m2, una aleta para la dirección
del viento; el motor, sobre la unión del soporte,
tiene una capacidad máxima de giro de 95 grados
conforme el viento lo dirija. Además, se añadió un
rectificador de corriente con el fin de poder recargar
la batería de 12 V. Los materiales utilizados para el
generador eólico son: Ventilador usado (motor y
hélice), cables mellizos (ROJO/NEGRO), batería
descargada de carro, vara de aluminio 0.5 pulga-
Aprovechamiento de la Energía Eólica para la generación de Energía Eléctrica en zonas rurales en Trujillo
31
das, soportes de aluminio, moldimix, imanes de
neodimio o imanes cerámicos y un rodaje pequeño.
Los materiales utilizados para el rectificador de
corriente son: Diodos de 6A a 600 V, capacitadores
4700 uF a 35V, cable mellizo (ROJO/NEGRO).
Los materiales utilizados para la elaboración de la
maqueta son: Triplay de madera 2mm, clavos de
madera 1 pulgada, cola para madera, focos de 12 V,
cable mellizo (ROJO/NEGRO) e interruptores. Se
empieza colocando los imanes el eje rotor del
motor, se abre el motor, se extrae el metal cilíndri-
co con un martillo y se coloca los imanes con una
cinta aislante, y se ensambla nuevamente, con
mucho cuidado se cortan los cables de los botones
del ventilador, se obtendrá muchos cables de color,
con la ayuda de un taladro se calcula el mayor
voltaje obtenido, encontrando de esta manera los
cables indicados. Con trozos de madera se procede
a montar una estructura en la cuan este fijo en el
motor y al mismo tiempo sirva como soporte para
la cola. Se corta una vara de aluminio de ½ pulga-
da, se fija de un extremo, en una base que permita
estabilidad al ser parado. Del otro extremo se
coloca el soporte donde se fijará el motor. Para
permitir movimiento de giro por acción de la direc-
ción del viento, en la unión del motor y el soporte
se coloca un rodaje pequeño. Se procede a armar
un rectificador de corriente casero uniendo los
diodos y los capacitores. Se elabora la maqueta y
se hace las conexiones eléctricas debidas (instala-
ción de focos e interruptores). Teniendo en cuenta
las polaridades correspondientes.
3. DATOS EXPERIMENTALES:
Los datos fueron obtenidos en un espacio abierto
donde permitía que el flujo de aire sea constante, a
las 16:00 p.m., en el proceso de experimentación se
obtuvo los siguientes datos: teniendo en cuenta el
área del rotor que es 0.1486 m2, además de la den-
sidad del aire: 1.2254 Kg/m3, y de la velocidad del
viento que varía entre 11 – 22 km/h, siendo su velo-
cidad promedio 14.58 m/s. Se hallo la potencia
eólica del viento reemplazando en la ecuación6:
Con la ayuda de un taladro, haciendo rotar al
máximo el eje del motor del generador se descubrió
que el voltaje máximo que genera es de 3.4 V.
Mediante el uso de un tacómetro se procedió a
medir las revoluciones por minuto que generan
ciertos voltajes en el motor, cuyos datos se mues-
tran en la Tabla 1.
Tabla 1. Voltaje dependientes de las Revoluciones
por minuto(RPM).
Con los datos obtenidos en la Tabla 1, se pudo
graficar y ver la relación que existen entre las RPM
y el voltaje, ver grafica 01. Como se muestra en la
gráfica 01, se puede observar que hay una depen-
dencia directamente proporcional.
Gráfico 1. Voltaje vs Revoluciones por minuto.
P =12ρAv
3=
12
1.2254Kg𝑚
∗ 0.1486 𝑚 ∗ (4.58)3
= 8.75 w
RPM Voltaje (V)
1748 2.6
2090 2.8
2252 3.0
2768 3.3
2884 3.4
1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000
2.6
2.8
3.0
3.2
3.4
V vs RPM
VOLT
AJE
(V)
REVOLUCIONES POR MINUTO (RPM)
Segundo Rojas Flores y Estudiantes de Ingeniería Ambiental
Aprovechamiento de la Energía Eólica para la generación de Energía Eléctrica en zonas rurales en Trujillo
32
De la Gráfica 1 se apreciar también que medida que
aumenta las revoluciones del eje, el voltaje tam-
bién aumenta hasta que se queda en 3.4 voltios, se
observa una recta lineal. Esto pretendería decir que
mientras más revoluciones se obtendrá mayor
voltaje, el tiempo necesario para cargar una batería
de carro de 12 V fue de 2 horas. Otros autores logra-
ron obtener resultados muy parecidos a los nues-
tros con equipos muchos más costosos y sofistica-
dos2-3. Estos resultados son muy buenos, y se
podría aplicar en zonas rurales de la ciudad de
Trujillo.
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:
Se pudo transformar un ventilador en desuso en un
generador eólico, aunque para una mejor obten-
ción de energía sería recomendable un motor de
imanes fijos. Es necesario transformar la corriente
continua a corriente continua, para la recarga de la
batería y se recargo en aproximadamente 2 horas.
Se pudo determinar el potencial eólico del viento
con respecto al área de rotación de la hélice, siendo
8.75 w aproximadamente.
Se recomienda que para la elaboración de un gene-
rador eólico a partir de un ventilador imanes poten-
tes de neodimio, con una cierta distancia separada
del eje de rotación, colocados de una forma simé-
trica.
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Wind power and the NIMBY-myth: institutional
capacity and the limited significance of public
support, Maarten Wolsink, Renewable Energy 21
(2000) 49 -64.
[2] Los Paisajes de la Energía Eólica: Su Percepción
Social y Gestión en España, Marina Frolova,
Nimbus, ISSN 1139-7136 (2010) 93-110.
[3] Las energías renovables, Luis Merino , Iberdrola
renovable, 14 (2014) 569.
[4] Energía de la Biomasa, Jesús Fernández, Iber-
drola renovable, 2 (2003) 485.
[5] Las energías renovables son el futuro, José San-
tamarta, world- watch, (2004) 34-40.
[6] Propuesta metodológica para el diseño de las
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Juan M. Mejía , Farid Chejne , Ricardo Smith,
Luis F. Rodríguez, Oscar Fernández , Isaac
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Latina y el Caribe, España y Portugal. 1 de Mayo
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[7] Prospectiva de Energías Renovables 2013-2027,
Pedro Joaquín Coldwell, SENER, México (2013).
[8] VILLARUBIA LÓPEZ, M. Ingeniería de la energía
eólica en aspectos generales. MARCOMBO S.A.
Barcelona, (2012) 7-13.
[9] TESIONLINES. [En línea]. 2012 [Fecha de consul-
ta: 17 de Mayo del 20.17]. Disponible en:
http://www.tesionline.it/consult/preview.js-
p?pag=11&idt=42053
Segundo Rojas Flores y Estudiantes de Ingeniería Ambiental
Aprovechamiento de la Energía Eólica para la generación de Energía Eléctrica en zonas rurales en Trujillo
33
RESUMEN:
La presente investigación se basa en el desarrollo de un prototipo de un seguidor solar, para para emplear-
lo en el alumbrado público de la Universidad César Vallejo, debido a la gran demanda de energía eléctrica
que este produce. Con la finalidad de lograr una dependencia de la red convencional con esta nueva fuente
de electricidad fotovoltaica garantizando una opción más ecológica con el planeta.
El proyecto estuvo enmarcado en el tipo de investigación documental y experimental. Se emplearon una
serie de técnicas para la construcción de la maqueta e instrumentos de recolección de datos para corrobo-
rar la información obtenida. De esta manera se puede concluir que con la implantación del sistema del
prototipo del seguidor fotovoltaico es factible para sustituir a la energía brindad por Hidrandina SA.
Palabras claves: Seguidor solar, Electricidad fotovoltaica, Seguidor fotovoltaico, Fotovoltaica, Red
convencional.
ABSTRACT:
This research is based on the development of a prototype of a solar tracker, to be employed in the public
lighting of the Cesar Vallejo University, due to the high demand of electricity it produces. With the purpose
of achieving dependence of the conventional network with this new source of photovoltaic electricity
guaranteeing a more ecological option with the planet.
The project was framed in the type of documentary and experimental research. A number of techniques
were used for construction of the model and data collection instruments to corroborate the information
obtained. In this way it can be concluded that with the implantation of the prototype system of the photo-
voltaic follower it is feasible to replace the energy offered by Hidrandina SA.
Key words: Solar tracker, Photovoltaic electricity, Photovoltaic follower, Photovoltaic, Conventional
network.
Oswaldo Flores1 Hellen Barbarán1 Henry Muñoz1 Elvin Ríos1
José Chacón1 Jorge Minchola2
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Ambiental. Estudiantes de Ingeniería Ambiental2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Ambiental. Docente y Asesor de Ingeniería Ambiental. Email: [email protected]
Impacto de la estación meteorológica e influencia de las Energías Renovables para solucionar problemas
ambientales
Impact of meteorological station and influence of Enewable Energies to solve environmental problems
34Jorge Luis Minchola Gallardo y Estudiantes de Ingeniería Ambiental
1. INTRODUCCIÓN:
Hoy en día, se observa como el avance de la tecno-
logía, requiere el uso de sistemas de almacena-
miento de energía más sofisticado. En países como
el Perú donde se utiliza recursos no renovables
como el carbón, gas natural y otros derivados del
petróleo, entre otros, para generar energía, se
suscitan diferentes inconvenientes como la conta-
minación del ambiente y la limitada duración de
estos recursos como fuente de energía1. Los incon-
venientes de la generación de la energía eléctrica
mediante el sistema tradicional, se evidencia en el
deterioro del ambiente, y así como los costos
elevados que genera producirla. Por este motivo es
necesario buscar alternativas al uso de este tipo de
energías, pudiendo evitar así los problemas más
comunes y que a lo largo del tiempo siguen peren-
nes como es el caso de la pobreza y la contamina-
ción ambiental2-3.
La convergencia actual de la crisis junto con el alza
progresiva de los servicios eléctricos, genera un
ambiente propicio para que emerja un no tan
nuevo y sostenible método de obtención de ener-
gía como lo es el caso del uso de paneles para la
obtención y transformación de la energía solar en
energía eléctrica, pudiendo así incluso llegar a más
lugares donde la energía convencional no puede o
es muy costoso de financiar, aunque este tipo de
tecnología de almacenamiento de energía todavía
es muy costoso a corto plazo comparado con la
energía convencional se estima que conforme
avance el tiempo y se reduzca el precio de los elec-
trónicos este se haga más asequible para las
masas y de paso a un mundo mejor con mayor
inclusión y más limpio. El sol es la fuente de ener-
gía de la Tierra. Se recibe en forma de la radiación
que retiene la atmósfera y permite que la tierra se
mantenga a temperatura más o menos constante
posibilitando que haya vida. La energía solar es la
que se aprovecha directamente de la radiación
solar. Es una fuente de energía que produce electri-
cidad de origen renovable. ¿De qué depende la
incidencia del Sol? La hora, La inclinación de la
Tierra respecto del Sol, variable a lo largo del año y
condiciones meteorológicas. La energía solar es
una de las alternativas energéticas más importan-
tes en la actualidad, esta ofrece una serie de venta-
jas tales como: Utiliza recursos naturales inacaba-
bles como la luz del sol. Es una energía limpia que y
ecológica ya que no emite gases contaminantes ni
residuos. Es una solución para brindar energía eléc-
trica a lugares apartados y de difícil acceso para las
redes de energía convencionales. Es la única ener-
gía renovable que puede instalarse a gran escala
dentro de las zonas urbanas. Los materiales
empleados en su fabricación se pueden reciclar y
reutilizar3-6.
Los movimientos de rotación y de traslación son los
responsables de las estaciones del año, la sucesión
de los días y noches y de las diferencias de tempe-
ratura entre distintos puntos del planeta. La radia-
ción solar depende de estos movimientos y variará
en función de la latitud y del momento del año. La
posición del sol, que afecta directamente al ángulo
de incidencia de los rayos del sol, viene determina-
da por el ángulo de altura y el acimutal. Es un
sistema que capta la energía solar, la almacena y la
distribuye de forma natural, sin mediación de
elementos mecánicos, estos se dan por: acristala-
miento (capta la energía solar y retiene el calor
igual que un invernadero), masa térmica (constitui-
da por los elementos estructurales del edificio o
por algún material acumulador específico como
agua, tierra, piedras) y tiene como misión almace-
nar la energía captada5-6.
Los paneles están elaborados por celdas de mate-
Impacto de la estación meteorológica e influencia de las Energías Renovables para solucionar problemas ambientales
35
rial semiconductor, en gran porcentaje de Silicio, el
cual tiene en su último orbital 4 electrones. Estos
se asocian con otras partículas aledañas dando
forma así a conjuntos de 8 electrones originando
una estructura cristalina. En los sistemas fotovol-
taicos existe la posibilidad de implementar un
dispositivo adicional con el fin de aumentar la
captación de radiación solar y por ende la energía
suministrada por la instalación, tal dispositivo es
un seguidor solar. Un seguidor solar es un disposi-
tivo conformado básicamente por una parte fija y
una móvil, cuya finalidad es el aumento de la
captación de radiación solar, para lo cual cuenta
con una superficie de captación que debe perma-
necer perpendicular a los rayos del sol durante el
día y dentro de su rango de movimiento. Por ellos
se optó por usar un dispositivo de doble eje, por la
capacidad de conseguir la orientación adecuada
que maximice la creación de energía eléctrica. Los
de un solo eje, evidentemente, están limitados, ya
que no tienen capacidad de movimiento y su orien-
tación es fija. Los seguidores de dos ejes permiten
alcanzar cualquier orientación, por lo que la gene-
ración de energía fotovoltaica es máxima5-9.
2. MATERIALES:
Para la realización de la maqueta se usaron dos
motoreductores (12 V), una base giratoria tornea-
da, rodamientos de 6001, eje torneado 0.5 x 40
cm, base de fierro, soldadura de 6011x 1/8´´, pulsa-
dores, interruptores, barrillas de fierro (2), soldadu-
ra indura 6011- 3/32 ´´ y una batería de 12V o trans-
formados 220 V a 12V.
3. DATOS EXPERIMENTALES:
En esta primera etapa de elaboración de la maque-
ta se pudieron hallar los siguientes datos: la masa
total de la maqueta fue de 12 Kg, con un radio de
giro de 0.27 m y su máxima distancia recorrida de
los brazos es de 0.4 m. Para hallar la velocidad de
giro se realizaron varias pruebas, como se muestra
en la Tabla 1.
Tabla 1. Números de pruebas para hallar el tiempo
promedio de giro total.
De la Tabla 1, se observó que el tiempo de giro total
de los brazos fue de 0.31 s. Sabiendo la distancia
total de los brazos, se pudo hallar la velocidad de
giro que fue de 1.29 m/s. También se pudo encon-
trar la potencia, siendo esta de 4.99 watts, cuyo
trabajo realizado fue de 9.98 N/m. El voltaje y
amperaje medido usando un amperímetro Garder
Bender GDM6400, fue de 12.32V y 0.5 amp.
4. CONCLUSIONES: En nuestro prototipo de seguidor solar de dos ejes
se pudo hallar el tiempo, velocidad, potencia,
trabajo, intensidad de corriente y diferencia de
potencial. Todos estos datos son muy prometedo-
res para la siguiente fase del proyecto. Que consta-
ra de la medición con paneles solares en todo un
trimestre.
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Distributed photovoltaic power generation:
possibilities, benefits, and challenges for a
Número de prueba
Tiempo (s)
1 0.33 2 0.30 3 0.27 4 0.34 5 0.4 6 0.25 7 0.25 8 0.27 9 0.40 10 0.34
Promedio 0.31
Jorge Luis Minchola Gallardo y Estudiantes de Ingeniería Ambiental
Impacto de la estación meteorológica e influencia de las Energías Renovables para solucionar problemas ambientales
36
widespread application in the Mexican residen-
tial sector, Pedro I. Hancevic, Hector M. Nuñez
and Juan Rosellòn; Deutsches Institut für
Wirtschaftsforschung, 2960045 (2017) 1-34.
[2] Energia solar termica, javier méndez muñiz
rafael cuervo garcía bureau veritas formacion,
fundación confemetal, 2 (2009) 21.
[3] Energia solar termica, javier méndez muñiz
rafael cuervo garcía bureau veritas formacion,
fundación confemetal, 2 (2009) 31-32.
[4] Diseño e implementación de un seguidor solar
para la optimización de un sistema fotovoltaico,
Andres Escobar Mejia, Mauricio Holguín Londo-
ño, Juan Carlos Osorio; scientia et technica año
xvi, 44 (2010) 2-5.
[5] Estructura para paneles fotovoltaicos con
seguimiento azimutal del movimiento solar,
sitio web: http://www.euskadi.eus/conteni-
d o s / i n f o r m a c i o n / h u e r t o _ s o l a r _ a -
gurain/es_eia/adjuntos/PROYECTO/ANEJO3.p
df
[6] Degradación de módulos fotovoltaicos de silicio
cristalino tras 12 años de operación en españa,
Mariano Sidrach Paula Sánchez, Michel Piliougi-
ne, Javier Pelaez, IV Conferencia Latino Ameri-
cana de Energía Solar (IV ISES_CLA) y XVII Sim-
posio Peruano de Energía Solar (XVII- SPES),
Cusco,11 (2010) 1 -5.
[7] Consumo de energía eléctrica en sistemas foto-
voltaicos domiciliares de las comunidades de los
uros, taquile, amantaní y huancho lima de la
región puno, perú; Federico Morante, Roberto
Zilles, Rafael Espinoza y Manfred Horn, Energía
& Desarrollo (Cochabamba, Bolivia), 26 (2005)
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renovable, 14 (2014) 569.
[9] Energía de la Biomasa, Jesús Fernández, Iber-
drola renovable, 2 (2003) 485.
Jorge Luis Minchola Gallardo y Estudiantes de Ingeniería Ambiental
Impacto de la estación meteorológica e influencia de las Energías Renovables para solucionar problemas ambientales
37
RESUMEN:
La presente investigación se basa en el estudio de la concentración de Material Particulado Sedimentable
entre Mayo y Junio del 2017, en la Av. Miraflores ubicada en la ciudad de Trujillo. En total se han monitorea-
dos 25 puntos, observándose en el punto 20 ubicado entre las Av. Miraflores y Av. Mantaro el pico más alto
con una concentración de 70.1 mg/cm2/mes; mientras que, el pico más bajo se encuentra en el punto 10
ubicada entre la Av. Miraflores y Av. Federico Villareal con 4.1 mg/cm2/mes.
Teniendo como referencia la Organización Mundial de la Salud (OMS) que manifiesta que el Límite
Máximo Permisible para Material Particulado Sedimentable es de 0.5 mg/cm2/mes; el cual se percibe que
en la investigación ha superado ampliamente por todos los puntos monitoreados en la Av. Miraflores;
situación muy crítica para la población por su alta peligrosidad; por lo expuesto por la OMS, indicamos que
existe una estrecha relación cuantitativa entre la exposición a altas concentraciones de pequeñas partícu-
las en suspensión y el aumento de la mortalidad o morbilidad diaria y a largo plazo.
Palabras claves: Material particulado sedimentable, Concentración, Límite máximo admisible
ABSTRACT:
The present investigation is based on the study of the concentration of Sedimentary Particulate Material
between May and June of 2017, at Miraflores Avenue located in the city of Trujillo. In total, 25 points have
been monitored, observing at point 20 located between Miraflores Av. And Mantaro Av., The highest peak
with a concentration of 70.1 mg / cm2 / month; while the lowest peak is at point 10 located between Av.
Miraflores and Av. Federico Villareal with 4.1 mg / cm2 / month.
Based on the World Health Organization (WHO), which states that the maximum permissible limit for
sedimented particulate matter is 0.5 mg / cm2 / month; which is perceived that in the investigation has
surpassed widely by all the points monitored in the Av. Miraflores; situation very critical for the population
due to its high danger; for the WHO exposure, we indicate that there is a close quantitative relationship
between exposure to high concentrations of small particles in suspension and increased daily or long-term
mortality or morbidity.
Key words: Sedimentable particulate material, Concentration, Maximum permissible limit
Boris Landivar1 Maripaz Barbarán1 Kenny Cruz1 Jhanny López1
Jhanny López1 Lilian Paredes1 Oswaldo Flores1 Danny Mejía2
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Ambiental. Estudiantes de Ingeniería Ambiental2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Ambiental. Docente y Asesor de Ingeniería Ambiental. Email: [email protected]
Evaluación de material particulado sedimentable en la Av. Miraflores durante los meses de mayo y junio del
2017, Trujillo.
Evaluation of sedimentable particulate material in Av. Miraflores during the months of may and june 2017, Trujillo.
38Danny Mejía Pardo y Estudiantes de Ingeniería Ambiental
1. INTRODUCCIÓN:
Como ya se sabe el aire está compuesto por un
conjunto de gases, en su abundancia el nitrógeno
(78%), seguido del oxígeno (21%), y en cantidades
pequeñas el argón (0,9%) y dióxido de carbono
(0,03%). Muy aparte de estos gases también en el
aire atmosférico se encuentran aportes de sustan-
cias generadas por actividades en las ciudades o
asentamientos humanos, estos elementos pueden
estar presentes sin que los sentidos de los seres
humanos puedan percibirlo, pudiendo así ocasio-
nar daños a la salud si se encuentra en grandes
concentraciones, estos elementos pueden ser
partículas finas que se le conoce o son llamados
material particulado que debido a su tamaño se
denomina PM10 y PM 2,5, estas pueden llegar a ser
muy nocivas para la salud.
La contaminación del aire es un problema que
afrontan muchas ciudades del mundo. Se caracte-
riza como la conglomeración de distintas sustan-
cias presentes en la atmósfera [1] emitidos en
mayor medida por industrias y vehículos automo-
tores. La preocupación sobre los efectos que la
contaminación del aire tiene sobre la salud no es
un tema nuevo; por el contrario, se ha debatido
durante varias décadas. En la segunda mitad del
siglo xx, diversos estudios encontraron que altos
niveles de contaminación del aire, como conse-
cuencia de grandes emisiones de gases relaciona-
dos con el consumo de combustibles fósiles,
causan problemas de salud pública asociados a
enfermedades respiratorias El material particulado
es un contaminante primario generado por la com-
bustión ineficiente de combustibles fósiles; para el
caso del menor de 10 micrómetros (pm10), el mayor
precursor es la combustión de diésel.
En la ciudad de Trujillo existe este tipo de contami-
nación por la cantidad de vehículos en el parque
automotor y por el fenómeno natural que se dio
este año lo cual genero gran cantidad de material
sedimentable.
2. OBJETIVOS:
• Determinar la concentración de Polvo Atmosféri-
co Sedimentable, en los puntos de muestreo selec-
cionados haciendo uso del método de Placas
Receptoras.
• Analizar si las concentración de Polvo Atmosféri-
co Sedimentable, se encuentran dentro de los lími-
tes que establece la Organización Mundial de la
Salud (OMS).
3. MÉTODO:
La metodología de muestreo de polvo atmosférico
sedimentable utilizado en la presente investiga-
ción se basa en el método de placas receptoras
establecido por el Servicio Nacional de Meteorolo-
gía e Hidrología – SENAMHI. Se describe a conti-
nuación:
3.1 Preparación de las placas sedimentables
Las placas Petri de vidrio utilizadas para el mues-
treo (100 x 15 mm) se sometieron a una limpieza
previa, para luego proceder a fluidificar la vaselina
mediante calentamiento en el interior de cada
placa Petri, obteniendo una película uniforme, de
tal manera que esta cubra toda la placa. Posterior-
mente se realizó la identificación y pesado inicial
de las placas receptoras en la balanza analítica.Por el método gravimétrico se determinan el peso
inicial (Winicial), usando una Balanza Analítica
Digital.
W_inicial= W_placa+ W_vaselina
3.2 Muestreo de las placas sedimentables
Se colocaron tres placas de sedimentación en cada
uno de los 25 puntos de muestreo seleccionados a
Evaluación de material particulado sedimentable en la Av. Miraflores durante los meses de mayo y junio del 2017, Trujillo.
39
lo largo de la Av. Miraflores, a una altura no menor
de 1.5 metros y no mayor de 3.0 metros, dejándolos
expuestos durante un mes, para su posterior análi-
sis en laboratorio.
Análisis de las placas sedimentables
Teniendo el peso inicial de las placas sedimenta-
bles (Winicial), se procedió a realizar el análisis de
las muestras mediante el método de gravimetría,
retirando los insectos que hayan podido quedar
adheridos a la película de vaselina y que podrían
alterar el resultado.
Luego se realizó el pesaje final de la placa sedi-
mentable (placa con depósitos de polvo atmosféri-
co sedimentable) haciendo uso de una balanza
analítica.
Para obtener el peso del polvo atmosférico sedi-
mentable, se realizó el siguiente cálculo:
W_final-W_inicial=∆W=W_PAS
Luego, se encontró la concentración de polvo
atmosférico sedimentable, mediante la ecuación:
c=(∆wx 30)/(S x día)
Donde:
W: Peso en miligramos (mg)
∆W: Diferencia de pesos en miligramos (mg)
WPAS: Peso del Polvo Atmosférico Sedimentable
(mg)
C: Concentración de Polvo Atmosférico Sedimenta-
ble (mg/cm2 x 30 días)
S: Área de la placa = πr2 (cm2), π=3.1416
Para finalmente comparar las concentraciones
promedio obtenidas en cada una de los puntos de
muestreo con el límite máximo de 0.5 mg/cm2/30
día establecido por la Organización Mundial de la
Salud – OMS.
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN:
Figura 1. Concentración de Material Particulado
Sedimentable en la Avenida Miraflores.
Fuente: Elaboración propia.
En la Fig.1 se puede observar las concentraciones
de Material Particulado Sedimentable obtenidas
entre Mayo y Junio del 2017, que abarca un rango de
tiempo de monitoreo de 1 mes en la Avenida Mira-
flores ubicada en la ciudad de Trujillo. En total se
muestran 25 puntos monitoreados, observándose
en el punto 20 el pico más alto con una concentra-
ción de 70.1 mg/cm2/mes; mientras que, el pico
más bajo se encuentra en el punto 10 con 4.1 mg/c-
m2/mes. La máxima concentración pudo deberse a
que en la zona de monitoreo (punto 20) ubicada a
cuadra y media del cementerio Miraflores, se estu-
vieron haciendo trabajos de limpieza de calles,
debido a los desbordes de las quebradas que afec-
taron esta principal vía, dejando montículos de
tierra y polvo considerables fácilmente removibles
por acción del viento y que pudieron incidir en la
placa colocada a en la parte derecha de la vía. De manera general, podemos observar en la misma
gráfica que hasta el punto 12 se han obtenido valo-
res medios que oscilan entre 7 y 15 mg/cm2/mes;
con excepción del punto 1 que se ubica cerca de la
Avenida 26 de Marzo afectada también por los
Danny Mejía Pardo y Estudiantes de Ingeniería Ambiental
Evaluación de material particulado sedimentable en la Av. Miraflores durante los meses de mayo y junio del 2017, Trujillo.
40
huaicos y por ende se podría decir que con mayor
material particulado sedimentable. Sin embargo,
a partir del punto 12 hacia adelante se observa un
crecimiento bastante considerable de las concen-
traciones, dándose valores entre un rango de 18 a
70 mg/cm2/mes. Este notorio ascenso de las
concentraciones a lo largo de la Avenida Miraflores
podría deberse a que, según lo que informa el
periódico La Industria (2017), en la segunda
semana de Mayo se iniciaron los trabajos de
limpieza y recuperación de las principales vías,
empezando por la Avenida Miraflores, siendo el
punto de inicio la intersección de esta avenida con
la avenido 26 de Marzo. Las primeras zonas que
muestran valores bajos coinciden con las zonas
que para la fecha se habían recuperado de algún
modo.
Por otro lado, la Organización Mundial de la Salud
(OMS) manifiesta que el Límite Máximo Permisible
para Material Particulado Sedimentable es de 0.5
mg/cm2/mes; el cual es superado ampliamente
por todos los puntos monitoreados en la Avenida
Miraflores. Esta situación suele pasar por alto a
pesar de su alta peligrosidad; la OMS indica que
existe una estrecha relación cuantitativa entre la
exposición a altas concentraciones de pequeñas
partículas en suspensión y el aumento de la morta-
lidad o morbilidad diaria y a largo plazo. A la inver-
sa, cuando las concentraciones de partículas
pequeñas y finas son reducidas, la mortalidad
conexa también desciende, en el supuesto de que
otros factores se mantengan sin cambios. La
contaminación con partículas conlleva efectos
sanitarios incluso en muy bajas concentraciones;
de hecho, no se ha podido identificar ningún
umbral por debajo del cual no se hayan observado
daños para la salud; sin embargo se establece este
Límite Máximo de 0.5 mg/cm2/mes como medida
de prevención ante riesgos significativos para la
salud.
Mucha de la población no se encuentra informada
respecto a estos temas, y la falta de monitoreos
atmosféricas en la ciudad provoca una desinforma-
ción aún mayor; la población no es consciente de la
calidad del aire que está respirando y mucho
menos de los riesgos que esto puede provocar a su
salud.
Figura 2. Mapa de modelamiento de material parti-
culado sedimentable en los 25 puntos monitorea-
dos de la Av. Miraflores, Trujillo.
jjhj
Fuente: Elaboración propia
Danny Mejía Pardo y Estudiantes de Ingeniería Ambiental
Evaluación de material particulado sedimentable en la Av. Miraflores durante los meses de mayo y junio del 2017, Trujillo.
41
5. CONCLUSIONES:
• Determinamos las concentraciones de Polvo
Atmosférico Sedimentable, en los puntos de
muestreo seleccionado, haciendo uso del método
de Placas Receptoras.
• Se analizaron a las concentraciones de Polvo
Atmosférico Sedimentable, y no se encuentran
dentro de los límites que establece la Organización
Mundial de la Salud (OMS).
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] MARCOS, R. 2007. Estudio comparativo para la
determinacion del polvo atmosférico sedimen-
table empleando las metodologías de tubo
pasivo y de placas receptoras en la Ciudad
Universitaria De San Marcos – Lima . Lima :
Centro De Desarrollo E Investigación En Termo-
fluidos Cedit.
[2] SALINAS VIO PAULINA ALEJANDRA (2012)
“Contaminación Atmosférica Por Material Parti-
culado Y Consultas De Urgencia Por Morbilidad
Respiratoria En Menores De 5 Años En La Ciudad
De Valdivia, Periodo Mayo – Julio, Año 2012”
[citado en 10/07/2017] [en línea] disponible en:
http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2012/fms1
65c/doc/fms165c.pdf
[3] SUÁREZ, Valeria Díaz; PÉREZ, Carlos Páez. Con-
taminación por material particulado en Quito y
caracterización química de las muestras. Acta
Nova, 2006, vol. 3, no 2, p. 308.
[4] SALDARRIAGA MOLINA, Julio César; ECHEVE-
RRI LONDOÑO, Carlos Alberto; MOLINA PÉREZ,
Francisco José. Partículas suspendidas (PST) y
partículas respirables (PM10) en el Valle de
Aburrá, Colombia. Revista Facultad de Ingenie-
ría Universidad de Antioquia, 2004, no 32.
[5] QUIJANO PARRA, Alfonso; OROZCO, José
Alejandro. Monitoreo de material particula-
do-fraccion respirable (PM 2.5) en Pamplona
(Colombia). Bistua: Revista de la Facultad de
Ciencias Básicas, 2005, vol. 3, no 2.
Danny Mejía Pardo y Estudiantes de Ingeniería Ambiental
Evaluación de material particulado sedimentable en la Av. Miraflores durante los meses de mayo y junio del 2017, Trujillo.
INGENIERÍA CIVIL
43
RESUMEN:
El presente artículo tiene como objetivo: Contribuir en la disminución de la generación de Residuos de
papel en el Centro Histórico de Trujillo, 2017 mediante elaboración de ladrillos aplicando las 3R. La meto-
dología utilizada es cualitativa, el tipo de estudio experimental y con diseño correlacional; la técnica fue
aleatorio simple, la muestra utilizada fue de 67 pobladores, para la recolección de datos se utilizó la técni-
ca de encuesta y de instrumento un cuestionario. Los resultados más resaltantes que obtuvimos es que
en el pre test el 88.06% de la población no sabe la cantidad de residuos de papel que genera, el 18% de la
población encuestada no tiene conocimiento de la reutilización del papel en otros usos y el 83.58% no
tiene conocimiento del PAPERCRETE. Después de elaborar el PAPERCRETE se obtuvo que su peso a
diferencia del ladrillo convencional es menor (1kg aproximadamente).Del Post Test realizado obtuvimos
que el 32.84% de la población no sabe la cantidad de residuos de papel que genera, el 32.84% de la pobla-
ción encuestada no tiene conocimiento de la reutilización del papel en otros usos y el 44.78% no tiene
conocimiento del PAPERCRETE. Concluyendo que al aplicar las 3R en la elaboración del ladrillo, se logra
contribuir en la disminución de la generación de residuos de papel y poder utilizarlo como un material
ecológico y económico para las personas de bajos recursos.
Palabras claves: Papercrete, Reducir, Reutilizar, Reciclar, Papel, Residuos.
ABSTRACT:
The present article aims to: Contribute in the reduction of the generation of paper waste in the Historical
Center of Trujillo, 2017 by making bricks applying the 3R. The methodology used is qualitative, the type of
experimental study and with correlational design; The technique was random simple, the sample used
was 67 villagers, for data collection we used the survey technique and a questionnaire instrument. The
most outstanding results we obtained is that in the pre-test, 88.06% of the population does not know the
amount of paper waste they generate, 18% of the population surveyed are not aware of the reuse of paper
in other uses and 83.58% % Is not aware of PAPERCRETE. After elaborating the PAPERCRETE, it was
obtained that its weight, unlike the conventional brick, is smaller (1kg approximately). From the Post Test,
we obtained that 32.84% of the population does not know the amount of paper waste generated, 32.84%
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Civil. Estudiantes de Ingeniería Civil2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Civil Docente y Asesor de Ingeniería Civil. Email: [email protected]
Ladrillo aplicando las 3R en la generación de residuos de papel en el Centro Histórico de Trujillo, 2017
– PAPERCRETE UCV
Brick applying the 3R in the generation of waste paper in the Historic Center of Trujillo, 2017 - PAPERCRETE UCV
José Bacilio1 Jhuliana Castro1 Wilson Cueva1 Carlos Ramos1
Anyelo Salinas1 Luis Terrones1 Hilbe Rojas2
44
1) INTRODUCCIÓN:
La mala gestión ambiental de los desechos sólidos
en el Perú ha traído consigo muchos problemas
ambientales. Las autoridades pertinentes no han
tomado conciencia y no han gestionado de gran
forma estos. Los residuos son desechos orgánicos
e inorgánicos que se generan tras el proceso de
fabricación, transformación o utilización de bienes
y servicios, la población almacena sus desechos
sólidos en lugares conocidos como “puntos críti-
cos”, debido a que las autoridades recolectoras no
cumplen con la función de recolectarla y llevarla a
rellenos sanitarios o botaderos, esto genera los
denominados “puntos críticos”; esto se debe a que
la gente no saca sus desechos sólidos a la hora que
pasa el carro recolector. Los “puntos críticos” gene-
ran contaminación del aire, del agua y del suelo,
además, esto genera plaga de moscas y genera
olores nauseabundos producto de la descomposi-
ción de la basura orgánica se genera metano, un
gas combustible. Se lo conoce como el "gas de los
pantanos"(ECCO Trujillo, 2011).
2) PROBLEMA Y OBJETIVOS:
El problema formulado en el siguiente artículo es:
¿La elaboración de ladrillos aplicando las 3R afec-
tará la generación de residuos de papel en el Centro
Histórico de Trujillo, 2017? y el objetivo principal es
contribuir en la disminución de la generación de
Residuos de papel en el Centro Histórico de Trujillo,
2017 mediante elaboración de ladrillos aplicando
3R. Además, los objetivos específicos son: Sensibi-
lizar a la población y aplicar un pre test, desarrollar
acciones aplicando las 3R a través de la elaboración
de ladrillos, difundir los beneficios de aplicar las 3R
y aplicar el post test y finalmente evaluar su acep-
tación.
3. CONTENIDO:
Para el estudio realizado tomamos en cuenta 3
variables. La primera variable es “Residuos de
Papel” asumido como: “la cantidad de material de
papel que se arroja a la basura después de haber
sido utilizada tanto sea de revistas, envolturas,
imprentas, etc. El reciclaje de papel es el proceso de
recuperación de papel ya utilizado para transfor-
marlo en nuevos productos de papel. Existen tres
categorías de papel que pueden utilizarse como
materia prima para papel reciclado: molido, dese-
chos de pre-consumo y desecho de post-consumo.
El papel molido son recortes y trozos provenientes
de la manufactura del papel, y se reciclaron inter-
namente en una fábrica de papel. Los desechos
pre-consumo eran materiales que ya han pasado
por la fábrica de papel, y que han sido rechazados
antes de estar preparados para el consumo.
La segunda variable es “Las 3R” asumido como:
“también conocida como las tres erres de la ecolo-
gía o También las tres erres, es una propuesta
sobre hábitos de consumo, popularizada por la
organización ecologista Greenpeace, que pretendió
desarrollar hábitos como el consumo responsable.
Este concepto hace referencia a estrategias para el
Hilbe Santos Rojas Salazar y Estudiantes de Ingeniería Civil
of the The population surveyed is not aware of the reuse of paper in other uses and 44.78% are not aware
of the PAPERCRETE. Concluding that in applying the 3R in the elaboration of the brick, it contributes to
the reduction of the generation of paper waste and to be able to use it as an ecological and economic
material for the people of low resources.
Key words: Papercrete, Reduce, Reuse, Recycle, Paper, Waste.
Ladrillo aplicando las 3R en la generación de residuos de papel en el Centro Histórico de Trujillo, 2017 – PAPERCRETE UCV
45
manejo de residuos que buscan ser más sustenta-
bles con el medio ambiente y específicamente dar
prioridad a la reducción en el volumen de residuos
generados.
La tercera variable es “El PAPERCRETE” Asumido
como: “es un material de construcción literalmente
nuevo en el mundo de la construcción natural. Se
trata básicamente de una pulpa de fibra de papel
con cemento portland o arcilla y otro tipo de sucie-
dad añadido. Cuando se le agrego cemento, este
material no fue tan "verde" como sería ideal, pero
la relativamente pequeña cantidad de cemento fue
quizás una solución de compromiso razonable para
lo Papercrete puede ofrecer. Es un material de
construcción amigable con la naturaleza reciente-
mente desarrollado, que se compone de una
mezcla de cemento Portland (en muy baja propor-
ción), arena y papel. Patentado por primera vez en
1928, se ha reavivado desde la década de 1980. Eric
Patterson y Mike McCain son quienes se han
atribuido de manera independiente "inventar" este
material al que ellos lo llamaban "padobe".
Figura 1: Proceso de creación del PAPERCRETE
Fuente: Elaboración Propia
Fue necesario conocer sobre la contaminación del
papel en nuestra ciudad ya que son residuos
contaminantes que afectan nuestro medio
ambiente y generan gases de efecto invernadero.
Mejorar la calidad de vida de las personas es nece-
sario y tomar medidas para reducir los niveles de
contaminación en el Centro Histórico de Trujillo. El
excesivo uso del papel contamino el medio
ambiente, puesto que para hacer una tonelada de
papel se necesita 15 árboles aproximadamente
(Ciencia Medio Ambiente Animales – Marcelo M.
2015). La industria del papel genera una gran canti-
dad de material que después de su uso son
desechados, pero se puede realizar una reutiliza-
ción del mismo para otras necesidades. En el
aspecto práctico tiene una gran importancia,
debido a que esta investigación puede ayudar a
solucionar un problema de contaminación, como
ciudadanos y profesionales se debe estar prepara-
dos para contrarrestar la contaminación que afecta
nuestra salud y nuestro planeta mediante la reuti-
lización del papel en el Centro Histórico de Trujillo;
para ello nos vimos obligados a buscar soluciones
para reducir los desechos del papel. Una solución
que optamos fu darle una reutilización en ladrillos
de papel con aglomerados para muros no portantes
(tabiquería).
4. METODOLOGÍA:
La metodología utilizada es cualitativa, el tipo de
estudio experimental y con diseño correlacional; la
técnica fue aleatorio simple, la muestra utilizada
fue de 67 pobladores, para la recolección de datos
se utilizó la técnica de encuesta y de instrumento
un cuestionario.
5. RESULTADOS:
5.1 Resultados del Pre Test
Los resultados que se pudieron obtener luego de la
aplicación del Pre Test puede ser visualizar, deta-
lladamente, en la Tabla 1, la cual se muestra a
continuación:
Hilbe Santos Rojas Salazar y Estudiantes de Ingeniería Civil
Ladrillo aplicando las 3R en la generación de residuos de papel en el Centro Histórico de Trujillo, 2017 – PAPERCRETE UCV
46
Tabla 1. Conocimiento de la cantidad de residuos
de papel que desechan diariamente centro Históri-
co de Trujillo, 2017.
Fuente: Elaboración Propia
Interpretacion: Fueron encuestados hombres y
mujeres, el 88.06 % NO conocen la cantidad de
residuos de papel que desechan diariamente y el
11.94 % SI tienen conocimiento es decir la pobla-
ción no está bien informada de acuerdo de acuerdo
a los desechos que generamos.
Tabla 2. Conocimiento de la reutilización de papel
en otros usos - Centro Histórico de Trujillo, 2017.
Fuente: Elaboración Propia
Interpretacion: Fueron encuestados hombres y
mujeres, el 18 % NO tiene conocimiento de la reuti-
lización de papel en otros usos y el 82 % SI tiene
conocimiento.
Tabla 3. Conocimiento del papercrete- Centro
Histórico de Trujillo, 2017.
Fuente: Elaboración Propia
Interpretacion: Fueron encuestados hombres y
mujeres, el 18 % NO tiene conocimiento de la reuti-
lización de papel en otros usos y el 82 % SI tiene
conocimiento.
En la actualidad, la totalidad de los papeles se
pueden reciclar, por ello durante dos meses se
procedió a juntar papel, la cual sería materia para la
elaboración de ladrillos ecológicos.
Las tecnologías que se utilizan tradicionalmente
en nuestro país para la elaboración de ladrillos son
maquinarias utilizadas por fábricas o cortaderos
de ladrillos. La cual tienden a contaminar el medio
ambiente por el humo que generan.
El papel reciclado se procedió a ser desmenuzada
en tiras delgadas que luego se dejó en agua duran-
te 24 horas posteriormente se trituraron hasta
formar una pulpa haciendo que quede como granos
de arena.
Seguidamente se hizo la mezcla mediante una
proporción de 65% de papel con un 25% de cemento
portland tipo I y un 10% de agua y acelerante (aditi-
vo), este proceso se hizo en tres proporciones dife-
rentes para ver su resistencia y así optar por el que
resista mejor. Los ladrillos se elaboraron mediante
un molde de madera teniendo una dimensión de
13x24x9 cm al igual que los convencionales. El
secado se aprovechó la energía solar mediante 20
días aproximadamente, los primeros días se le
agrego agua para el curado y así darle una mejor
resistencia. Los ladrillos tienen un peso aproxima-
do de 1 kilogramo, menor al de los ladrillos conven-
cionales.
Figura 1. Elaboración del PAPERCRETE
Hilbe Santos Rojas Salazar y Estudiantes de Ingeniería Civil
Ladrillo aplicando las 3R en la generación de residuos de papel en el Centro Histórico de Trujillo, 2017 – PAPERCRETE UCV
M % F % Total
Personas % SI 6 18.18 2 5.88 8 11.94
NO 27 81.82 32 94.12 59 88.06 Total 33 100 34 100 67 100
M % F % Total
Personas %
SI 28 84.85 27 79.41 55 82.09 NO 5 15.15 7 20.59 12 17.91
Total 33 100 34 100 67 100
M % F % Total Personas %
SI 9 27.27 2 5.88 11 16.42 NO 24 72.73 32 94.12 56 83.58
Total 33 100 34 100 67 100
47
Figura 2. Secado del PAPERCRETE
5.1 Resultados del Post Test
Los resultados del Post Test son:
Tabla 4. Conocimiento de la cantidad de residuos
de papel que desechan diariamente - Centro Histó-
rico de Trujillo, 2017.
Fuente: Elaboración Propia
Interpretación: El 67.16% de las personas encues-
tadas si tienen conocimiento de la cantidad de
residuos de papel que desechan diariamente,
mientras que el 32.84% de las personas encuesta-
das no tienen conocimiento de la cantidad de
residuos de papel que desechan diariamente -
Centro Histórico de Trujillo, 2017.
Tabla 5. Conocimiento de la reutilización de papel
en otros usos - Centro Histórico de Trujillo, 2017
Fuente: Elaboración Propia
Interpretación: Fueron encuestados hombres y
mujeres, el 67.16% de las personas encuestadas si
tiene conocimiento de la reutilización de papel en
otros usos y un porcentaje restante de 32.84% de
las personas encuestadas no tiene conocimiento
de la reutilización de papel en otros usos - Centro
Histórico de Trujillo, 2017
Tabla 6. Conocimiento del papercrete- Centro
Histórico de Trujillo, 2017
Fuente: Elaboración Propia
Interpretación: fueron encuestados hombres y
mujeres, el 44.78 % NO tiene conocimiento del
papercrete y el 55.22 % SI tiene conocimiento
acerca del papercrete.
Se creó una página de Facebook para evaluar la
aceptación del PAPERCRETE.
Figura 2. Logo de PAPERCRETE en Facebook.
6. CONCLUSIONES:
- Se logró contribuir con la disminución de la gene-
ración de residuos de papel en el Centro Histórico
de Trujillo, con la elaboración del ladrillo papel –
cemento (PAPERCRETE).
- Se logró sensibilizar a la población con elabora-
ción de carteles que se mostró y luego de ello apli-
camos el Pre Test en el Centro Histórico de Trujillo,
Hilbe Santos Rojas Salazar y Estudiantes de Ingeniería Civil
Ladrillo aplicando las 3R en la generación de residuos de papel en el Centro Histórico de Trujillo, 2017 – PAPERCRETE UCV
En la actualidad, la totalidad de los papeles se
pueden reciclar, por ello durante dos meses se
procedió a juntar papel, la cual sería materia para la
elaboración de ladrillos ecológicos.
Las tecnologías que se utilizan tradicionalmente
en nuestro país para la elaboración de ladrillos son
maquinarias utilizadas por fábricas o cortaderos
de ladrillos. La cual tienden a contaminar el medio
ambiente por el humo que generan.
El papel reciclado se procedió a ser desmenuzada
en tiras delgadas que luego se dejó en agua duran-
te 24 horas posteriormente se trituraron hasta
formar una pulpa haciendo que quede como granos
de arena.
Seguidamente se hizo la mezcla mediante una
proporción de 65% de papel con un 25% de cemento
portland tipo I y un 10% de agua y acelerante (aditi-
vo), este proceso se hizo en tres proporciones dife-
rentes para ver su resistencia y así optar por el que
resista mejor. Los ladrillos se elaboraron mediante
un molde de madera teniendo una dimensión de
13x24x9 cm al igual que los convencionales. El
secado se aprovechó la energía solar mediante 20
días aproximadamente, los primeros días se le
agrego agua para el curado y así darle una mejor
resistencia. Los ladrillos tienen un peso aproxima-
do de 1 kilogramo, menor al de los ladrillos conven-
cionales.
Figura 1. Elaboración del PAPERCRETE
M % F % Total
Personas % SI 17 56.67 28 75.68 45 67.16
NO 13 43.33 9 24.32 22 32.84 Total 30 100 37 100 67 100
M % F % Total Personas %
SI 14 46.67 31 83.78 45 67.16 NO 16 53.33 6 16.22 22 32.84
Total 30 100 37 100 67 100
M % F % Total Personas %
SI 19 63.33 18 48.65 37 55.22 NO 11 36.67 19 51.35 30 44.78
Total 30 100 37 100 67 100
48
luego evaluamos el conocimiento previo que
tendrían acerca de nuestro tema de investigación.
- Se desarrollaron acciones y se dio a conocer
alternativas para poder utilizar las 3R en la reduc-
ción de los residuos de papel.
- Se difundió los beneficios de aplicar las 3R
mediante el ladrillo papel – cemento (PAPERCRE-
TE) y se aplicó un Post Test para poder evaluar el
conocimiento que tenían de nuestro tema de
investigación, después de dar a conocer el ladrillo.
- Evaluamos la aceptación que tendría el produc-
to, mediante la creación de una página de Face-
book (PAPERCRETE UCV).
7. RECOMENDACIONES:
- El ladrillo se puede utilizar solo para pequeñas
construcciones (edificaciones de 1 piso) por la baja
resistencia que tiene el PAPERCRETE.
- Se recomienda no exponer el ladrillo a condicio-
nes de climas húmedos o fuentes de aguas cerca-
nas, puesto que por su alta composición de papel,
puede absorber el líquido elemento y afectar a la
estructura.
- Se recomienda a las personas de bajos recursos
que quieran tener su casita para su familia, utili-
zar este ladrillo que no es muy alto su costo.
- Este ladrillo se le puede realizar pruebas de
resistencia, mediante la elaboración de probetas,
para poder tener información sobre la resistencia
máxima al que puede estar sometido.
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] ALVAREZ, Jorge. Ladrillos hechos con pasta de
papel reciclado. [En línea]. La brújula verde.com.
12 de Febrero del 2013. [Fecha de consulta: 05 de
junio de 2017]. Disponible en: http://www.la-
brujulaverde.com/2013/02/ladrillos-hechos-
con-pasta-de-papel-reciclado
[2] CARUSO, Susana. Papel Cemento. [En línea].
Blogspot.pe. 16 de diciembre de 2013. [Fecha de
consulta: 05 de junio de 2017]. Disponible en:
http://papelcemento.blogspot.pe/
[3] CORREA, Juan. Papercrete. [En línea]. Blogs-
pot.pe. 11 de diciembre de 2011. [Fecha de
consulta: 05 de junio de 2017]. Disponible en:
http://papeldeconcreto.blogspot.pe/2014/12/-
concreto-de-papel.html
[4] MONTOYA, Estefany. Prácticas sostenibles en
la construcción de edificaciones. [En línea].
PUCP. Octubre del 2014. [Fecha de consulta: 05
de junio de 2017]. Disponible en: file:///C:/User-
s/CARLOS%20R/Downloads/MONTOYA_ESTE-
FANY_PRACTICAS_SOSTEN IBLES_CONSTRUC-
CION.pdf
[5] M, Daniel. La Contaminación Ambiental de
Trujillo. [En línea]. es.scribd.com. 17 de julio del
2009. [Fecha de consulta: 05 de junio de 2017].
Disponible en: https://es.scribd.com/doc/17433
324/La-Contaminacion-Ambiental-en-Trujillo
[6] Problemática de los residuos sólidos en el Perú.
[En línea]. [Fecha de consulta: 05 de junio de
2017]. Disponible en: http://www.minam.-
gob.pe/proyecolegios/Ecolegios/contenidos/-
biblioteca/biblioteca/m1_rrss_A1L1_Problemat
ica_rrss_Peru.pdf
[7] WIKIPEDIA. Las 3R. [En línea]. es.wikipedia.org.
[Fecha de consulta: 05 de junio de 2017]. Dispo-
Hilbe Santos Rojas Salazar y Estudiantes de Ingeniería Civil
Ladrillo aplicando las 3R en la generación de residuos de papel en el Centro Histórico de Trujillo, 2017 – PAPERCRETE UCV
49
nible en: https://es.wikipedia.org/wiki/Regla_-
de_las_tres_erre
[8] WIKIPEDIA. Reciclaje de Papel. [En línea]. es.wi-
kipedia.org. [Fecha de consulta: 05 de junio de
2017]. Disponible en: https://es.wikipedia.org/w
iki/Reciclaje_de_papel
Hilbe Santos Rojas Salazar y Estudiantes de Ingeniería Civil
Ladrillo aplicando las 3R en la generación de residuos de papel en el Centro Histórico de Trujillo, 2017 – PAPERCRETE UCV
50
RESUMEN:
En este trabajo se determinó la resistencia del puente, el cual fue elaborado a base de palitos de chupete
como se menciona en el título. Este trabajo está a cargo de los alumnos de Ingeniería Civil del II ciclo,
donde a través de una prueba realizada en la Universidad César Vallejo, del cual fueron testigo la gran
mayoría de estudiantes, plana docente y los presentes ese día, se pudo comprobar cuan resistente era,
pudiendo soportar el peso de una persona. La elaboración de nuestro puente tuvo una duración de 3 sema-
nas aproximadamente, tiempo en el que nos dedicamos a realizar un trabajo a la altura, creando el diseño
de lo que sería nuestro prototipo, y teniendo en cuenta la resistencia que soportaría. Una de nuestras
dificultades fue al momento de empezar a armar el arco, porque es ahí donde se centra el mayor peso.
Debemos tener en cuenta que una buena estructura no solo se basa en construir con buenos y adecuados
materiales, sino también depende fundamentalmente en cómo se diseña la misma, en este caso, cómo se
han colocado los palitos de chupete, en qué posición o forma para que, de esa manera, pueda tener una
mayor resistencia.
Palabras claves: Resistencia, Elaboración, Puente, Estructura.
ABSTRACT:
In this work the resistance of the bridge was determined, which was elaborated with pacifier sticks as
mentioned in the title. This work is in charge of the students of Civil Engineering of the II cycle, where
through a test carried out at Cesar Vallejo University, which was witnessed by the great majority of
students, teachers and those present that day, Resistant was, being able to support the weight of a
person.The elaboration of our bridge had a duration of 3 weeks approximately, time in which we dedicated
ourselves to make a work to the height, creating the design of what would be our prototype, and conside-
ring the resistance that would support. One of our difficulties was when he started to build the bow,
because that is where the greatest weight is centered. We must take into account that a good structure is
not only based on building with good and adequate materials, but also depends fundamentally on how it
is designed, in this case, how the pacifier sticks have been placed, in which position or shape so that, In
that way, can have greater resistance.
Key words: Resistance, Processing, Bridge, Structure.
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Civil. Estudiantes de Ingeniería Civil2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Civil Docente y Asesor de Ingeniería Civil. Email: [email protected]
Vanessa Alva Saldaña 1 Yesenia Marquillo Gutierrez1
Christian Valderrama Cisneros1 Alex Fabian Diaz Diaz2
Elaboración de puente a base de Palitos de Chupetes
Development of a bridge base sticks pacifier
51
1. INTRODUCCIÓN:
En el mundo extenso de la Ingeniería Civil tenemos
diversas ramas y especialidades las cuales cum-
plen funciones particulares, entre estas tenemos:
Sanitarias, Infraestructura Vial, hidráulica, geotec-
nia, edificaciones y estructuras; a esta última rama
le daremos más importancia en este proyecto,
pues nos ayudará a entender la problemática de
nuestro trabajo. En este proyecto queremos
demostrar que, para realizar una obra civil de
calidad, segura, eficiente, sólida y con garantía. Se
toma en cuenta varios requisitos, tales como:
Planificación, Terreno, Material, Maquinaria, etc.
Pero, el más destacable e importante que permite
elaborar una obra civil que lleve consigo la seguri-
dad de cumplir con su propósito es la estructura.
Como sabemos no todas las personas tienen cono-
cimiento en temas de ingeniería, gracias a ello
muchas veces se formulan ideas erróneas. Una de
ella es: La resistencia y durabilidad del material es
más primordial que la estructura en una obra civil.
Para demostrar la veracidad de este
enunciado decidimos elaborar el prototipo de un
puente, el cual fue elaborado con palitos de chupe-
te como se menciona en el título.
¿Por qué motivo se eligió a los palitos de chupete
como material del puente? La respuesta es senci-
lla, demostrar que lo más primordial es la estructu-
ra, siendo el material a utilizar palitos de chupete
los cuales son delgados, flexibles y fáciles de
romper. Lo más probable en este momento es que
pienses que el puente no resistirá por su material
ineficiente. Pero, para la sorpresa de todos, suce-
dió lo contrario, el puente pasó una prueba de
resistencia realizada en la Universidad Cesar Valle-
jo con éxito. Los testigos de ello fueron: Alumnos
de la facultad de Ingeniería, plana docente y demás
presentes en el día que se llevó a cabo. Gracias a
esto se comprobó que la resistencia no depende
mucho del material sino de cómo está diseñada la
estructura. Teniendo en cuenta que la estructura
es base de una obra y aumenta su resistencia, el
puente pudo soportar el peso de una persona.
2. PARTE EXPERIMENTAL:
2.1 Materiales:
Para la elaboración del puente utilizamos pocos
materiales, pero en gran cantidad.
Estos son:
• Palitos de chupete
• Cola
• Madera
• Cartulina
• Wincha
2.2 Diseño:
Es una de las partes fundamentales, puesto que
del diseño depende la resistencia de muestro
puente. Nos tomó tiempo realizarlo y al primer
intento el puente se rompió con mucha facilidad.
Esto nos sirvió para darnos cuenta la forma correc-
ta en que teníamos que colocar las canaletas que
habíamos armado y, éstas, al mismo tiempo, estar
colocadas en diagonal porque da una mayor resis-
tencia.
Figura 1. Diseño terminado del puente a base de
palitos de chupete.
Fuente: Elaboración Propia
Alex Fabián Díaz Díaz y Estudiantes de Ingeniería Civil
Elaboración de puente a base de Palitos de Chupetes
52
2.3 Elaboración del puente
1° Dibujar una plantilla como base para el armado
del arco.
2° Unir los palitos de chupete con la finalidad de
formar canaletas.
3º Colocar las canaletas en diagonal e ir formando
triángulos para que le dé una mayor resistencia.
4° Ir armando el arco tomando como apoyo las
columnas.
5° En la parte superior del arco, rellenar la
estructura con canaletas.
6° Nuestro puente debe estar apoyado en una base
de madera de 10x10 cm.
7° Finalmente, en la parte superior del puente,
colocar palitos de chupete en forma vertical, juntos
sin dejar espacio.
3. PRUEBA DE RESISTENCIA:
En este paso, nuestro puente fue sometido a una
prueba, la cual se realizó en la Universidad. Esto se
realizó con la finalidad de saber cuánto peso era
capaz de soportar y, demostrar lo que venimos
planteando anteriormente, que un buen diseño y
una buena estructura es fundamental en la
construcción de cualquier obra civil.
Uno de los pasos principales que seguimos, fue
diseñar nuestro puente en arco, considerando que
ahí es donde se centra el mayor peso.
(a)
Figura 3. Fueron dos pruebas a la que fue sometido
el puente. En la primera colocamos ladrillos (a) y en
la otra un compañero de 75 kilos aprox. (b)
(b)
3. CONCLUSIONES:
• La resistencia de una obra civil se basa más en
el diseño estructural antes que el material. El
idear una buena base estructural es la tarea más
rigurosa de una edificación y lo más importante
para confirmar que la obra permanecerá estable y
segura. El puente de palitos de chupete
demostró esta afirmación.
• Gracias al diseño a base de triángulos
equiláteros en las columnas y el reforzamiento
del arco con tijerales (pues es ahí donde se realiza
el mayor trabajo), permitió al prototipo de
puente la capacidad de soportar el peso de una
persona. Esto se debe a como se han colocado los
palitos, en qué posición, teniendo en cuenta las
medidas y ángulos de cada uno de ellos con
respecto a su ubicación en el puente.
4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] http://es.wikihow.com/construir-un-puente-c
on-palitos-de-helado.
[2] http://www.mdzol.com/nota/602228-el-puen
te-de-palitos-de-helado-que-resistio-una-to-
nelada/
Alex Fabián Díaz Díaz y Estudiantes de Ingeniería Civil
Elaboración de puente a base de Palitos de Chupetes
53
[3] http://www.ehowenespanol.com/construir-pu
e n t e - p a l i t o s - h e l a d o - s o p o r t e - 5 0 - l i -
bras-22-kg-como_275298/
[4] http://www.libertaddigital.com/ciencia-tecno-
logia/ciencia/2014-04-11/un-puente-constru
ido-por-palitos-de-helado-aguanta-mas-de-10
00-kilos-1276515695/
Alex Fabián Díaz Díaz y Estudiantes de Ingeniería Civil
Elaboración de puente a base de Palitos de Chupetes
54
RESUMEN:
El propósito de la presente investigación es el estudio de la efectividad de la clara de huevo en la resisten-
cia a la compresión y capilaridad de mortero de cemento, cal y arena. El empleo de la clara de huevo supone
una alternativa a los aditivos químicos, de este modo, se intenta mejorar la resistencia a la compresión y
disminuir el ascenso del agua en muros de albañilería. El mortero a utilizar se obtendrá combinando
cemento portland, arena gruesa, cal hidratada y agua potable, además de clara de huevo como aditivo
natural en proporciones de 2, 3, 5, 7 y 9 %, la cual mejora las propiedades físicas del mortero. El estudio
incluye la optimización de los parámetros experimentales que determinan el método de preparación y
composición del mortero, teniendo en cuenta las Normas Técnicas Peruanas como la 334.003, 334.057,
334.097, 334.009, 334.147, 334.126 y la 334. 077. También, se han establecido ensayos a la arena gruesa
como: análisis granulométrico, contenido de humedad, peso unitario y gravedad específica. Ensayos de
resistencia a la compresión, compresión diagonal en muretes y capilaridad, realizados mediante ensayos
normalizados ampliamente utilizados en el ámbito nacional e internacional. Se diseñarán varias mezclas
para los ensayos de resistencia a la compresión y capilaridad dirigidos a determinar la idoneidad del morte-
ro en su aplicación en el campo de la construcción de muros de albañilería. Finalmente, se describen varias
intervenciones: en la construcción de muros de albañilería lo cual se verá reflejado con él ensayo de com-
presión diagonal en muretes.
Palabras claves: Obras Civiles, Muros de albañilería. Mortero, Clara de huevo, Resistencia a la compresión.
ABSTRACT:
The purpose of the present investigation is the study of the effectiveness of egg white in the resistance to
compression and capillarity of cement, lime and sand mortar. The use of the egg white is an alternative to
the chemical additives, in this way, an attempt is made to improve the compressive strength and to dimi-
nish the ascent of the water in masonry walls. The mortar to be used will be obtained by combining port-
land cement, coarse sand, hydrated lime and drinking water, as well as egg white as a natural additive in
proportions of 2, 3, 5, 7 and 9%, which improves the physical properties of the mortar. The study includes
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Civil. Estudiantes de Ingeniería Civil2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Civil Docente y Asesor de Ingeniería Civil. Email: [email protected]
Balvina Pereda Guevara1 Marlon Farfán Córdova2
Efecto de la Clara de Huevo en la resistencia a la compresión y capilaridad del mortero de cemento,
arena y cal – Trujillo 2017
Effect of egg white on resistance to compression and capillarity of cement, sand and lime mortar - Trujillo 2017
55Marlon Gastón Farfán Cordova y Estudiantes de Ingeniería Civil
1. CONTENIDO:
Antiguamente, la clara de huevo ha sido utilizada
como aditivo en morteros cuyo principal compo-
nente fue la cal. A la albúmina, proteína presente
en la clara, se le atribuyó la propiedad de ser conso-
lidante o aglomerante en el mortero. Además, ha
sido usada como aglutinante en pinturas al temple
(García, 2007). Por ejemplo, en nuestro país se usó
el huevo de aves guaneras para fabricar el calicanto
usado en la construcción de la fortaleza del Real
Felipe en el Callao. Se usó como aditivo para mejo-
rar las propiedades mecánicas del mortero.
“La gran masa de los muros ocasiona durante un
sismo el desarrollo de grandes fuerzas de inercia
que generan tracciones que la tierra no es capaz de
resistir provocando el agrietamiento de los muros
que conlleva a la pérdida de su resistencia y
rigidez” (Vargas, 2005). Las grietas o fisuras
estructurales en los muros representan un riesgo
de colapso frente a la ocurrencia de un nuevo
sismo. En la Figura 1.1 se observa un ejemplo del
daño ocasionado por el terremoto de 1870 en la
Región Ancash.
Sánchez – Puerta (2010), en la Pontificia Universi-
dad Católica del Perú, han estudiado la posibilidad
de utilizar “Aditivos naturales y microfibras de
papel para reparar fisuras en muros de monumen-
tos históricos de tierra”, con el fin de reparar y
restaurar al muro sus propiedades iniciales. Los
aditivos estudiados fueron: microfibras de papel,
goma de tuna, clara de huevo y vaselina. Con estos
aditivos se buscó 2 efectos: El primero, de costura
de las microfibras y el segundo el retardo de la velo-
cidad de secado. Para determinar la eficiencia de
los aditivos, en disminuir la fisuración y mejorar la
adherencia del grout, se ejecutaron 2 tipos de ensa-
yos: el ensayo de agrietamiento en films y el
ensayo de tracción indirecta. El primero fue utiliza-
do para analizar y comparar el proceso de fisuración
en capas delgadas (films) de barro y escoger las
dosificaciones de grout con menor ancho de fisura.
El segundo fue realizado en emparedados de
adobe, con las dosificaciones escogidas previa-
mente, para determinar si el grout estudiado
proporciona una buena adherencia.
2. CONCLUSIONES:
Aun no se cuenta con resultados por encontrarse
en la etapa de Proyecto de Investigación; dichos
resultados se obtendrán en el desarrollo de Proyec-
to de Investigación.
the optimization of the experimental parameters that determine the method of preparation and composi-
tion of the mortar, taking into account the Peruvian Technical Standards such as 334,003, 334,057,
334,097, 334,009, 334,147, 334,126 and 334,077. Established tests to the coarse sand as: granulometric
analysis, moisture content, unit weight and specific gravity. Tests of resistance to compression, diagonal
compression in walls and capillarity, made by standard tests widely used in the national and international
scope. Several blends will be designed for the tests of resistance to compression and capillarity directed to
determine the suitability of the mortar in its application in the field of the construction of masonry walls.
Finally, several interventions are described: in the construction of masonry walls which will be reflected
with the test of diagonal compression in walls.
Key words: Civil works, Walls of masonry. Mortar, Egg white, Resistance to compression.
Efecto de la Clara de Huevo en la resistencia a la compresión y capilaridad del mortero de cemento, arena y cal – Trujillo 2017
56
3. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Instituto de Estudios del Huevo (IEH). Propieda-
des del huevo. Material de enseñanza en línea.
Madrid. Fecha de consulta: 26 de mayo del
2017,Disponible en: http://institutohuevo.com/
[2] ENDRES, Joseph. Soy protein products. Charac-
teristics, nutritional aspects, andutilization.
AOAC Press. Champaign USA, 2001.10-14 p.
ISBN: 1893997278.
[3] SALAMANCA Correa, Rodrigo. La tecnología de
los morteros. Bogotá - Colombia: Universidad
Militar Nueva Granada. 2001 (pp. 41 - 48).
Marlon Gastón Farfán Cordova y Estudiantes de Ingeniería Civil
Efecto de la Clara de Huevo en la resistencia a la compresión y capilaridad del mortero de cemento, arena y cal – Trujillo 2017
57
RESUMEN:
Esta investigación tiene como objetivo principal analizar la influencia de la cantidad de residuos sólidos
derivados de construcción reutilizados en la fabricación de ladrillos de concreto prensado y su resistencia
a la compresión. Para ello se elaboraron 15 tratamientos o combinaciones diferentes, las cuales variaron
las cantidades de cemento y de residuos sólidos utilizados. De cada tratamiento se elaboraron 5 especí-
menes según la Norma Técnica Peruana 399.613. Posteriormente se realizaron algunas pruebas tales
como: variación del peso perdido, variación dimensional, alabeo y finalmente el ensayo de resistencia a la
compresión simple. De los ensayos se pudo comprobar que los ladrillos elaborados son unidades sólidas y
aptas para ser empleadas en la construcción de muros portantes. El tratamiento 14 reutiliza el 100% de su
agregado y genera una resistencia a la compresión característica de 92.18 kg/cm2, una variación dimensio-
nal menores al 3% y alabeo en convexidad menor a 0.5 mm. Siendo de esta manera clasificado como un
ladrillo tipo III según la Norma E.070. Además, los tratamientos 3 y 13 son clasificados como ladrillos tipo
IV y II, respectivamente.
Palabras claves: Concreto prensado, Residuos sólidos.
ABSTRACT:
This research has as main objective to analyze the influence of the amount of solid waste derived from
construction reused in the manufacture of compressed concrete bricks and their resistance to compres-
sion.To this end, 15 different treatments or combinations were elaborated, which varied the amounts of
cement and solid waste used. From each treatment 5 specimens were prepared according to Peruvian
Technical Standard 399.613.Subsequently some tests were performed such as: variation of the lost
weight, dimensional variation, warpage and finally the test of resistance to simple compression.From the
tests it was verified that the processed bricks are solid units and suitable for use in the construction of
load-bearing walls. The treatment 14 reuses 100% of its aggregate and generates a characteristic compres-
sive strength of 92.18 kg/cm2, a dimensional variation of less than 3% and warping in convexity of less
than 0.5 mm. Being thus classified as a brick type III according to the norm E.070. In addition treatments
3 and 13 are classified as type IV and II bricks, respectively.
Key words: Pressed concrete, Solid wastes.
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Civil. Estudiantes de Ingeniería Civil2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Civil Docente y Asesor de Ingeniería Civil. Email: [email protected]
Tadashi Kanno Palmer 1 Ichiro Kanno Palmer1 Percy Laguna Chávez1
Victoria Agustín Díaz2
Influencia de la cantidad de residuos sólidos derivados de actividades constructivas utilizados en la fabricación de
ladrillos de concreto prensado, en la resistencia a la compresión de los mismos - Trujillo 2017
Influence of the amount of solid waste derived from construction activities used in the manufacture of compressed concrete bricks, in
the compressive strength of the same - Trujillo 2017
58
1. CONTENIDO:
En el Perú diariamente se disponen diariamente
más de 3000 toneladas de basura repartida entre
los 20 botaderos más críticos del país. Según el
Organismo de Evaluación y Fiscalización Ambien-
tal (OEFA) entre los departamentos con los bota-
deros más críticos se encuentra: La Libertad (“El
Milagro”), Arequipa (“Quebrada Honda”), Lamba-
yeque (“Reque”), Cusco (“Jaquira”) y Tacna (“Alto
Antiorko”), en los cuales se concentra el 76% de las
3200 toneladas de residuos sólidos dispuestos
cada día en los 20 botaderos señalados.
El más crítico se ubica cerca de la ciudad de Trujillo,
en La Libertad. Se trata del botadero de basura El
Milagro, a donde se lleva sin mayor tratamiento ni
control unas 720 toneladas de residuos cada día,
los cuales provienen de diferentes distritos. “El
Milagro” es un botadero de más de 25 años y recibe
aproximadamente 720 toneladas diarias de basura
provenientes de nueve (09) distritos de la provin-
cia. El OEFA, entre el 2013 y el 2014, verificó el
arrojo masivo de basura y la quema constante de
residuos en dicho lugar.
Los escombros generados en las construcciones
están constituidos, principalmente, por residuos
de concreto, asfalto, bloques, arenas, gravas, ladri-
llo, tierra y barro, representando todos estos hasta
en un 50% o más. Otro 20% a 30% suele ser madera
y productos afines, como formaletas, marcos y
tablas; y el restante 20% a 30% de desperdicios son
misceláneos, como metales, vidrios, asbestos,
materiales de aislamiento, tuberías, aluminio y
partes eléctricas. En la actualidad lo que se recupe-
ra de estos es un porcentaje sumamente bajo o
nulo.
El SEGAT recolecta un promedio de 420 m3 diarios
de residuos de construcción (aproximadamente
280 – 300 toneladas), lo cual implica a un costo
para el gobierno local que lo viene asumiendo, aún
sin estar incluido en el pago de los arbitrios munici-
pales (SEGAT, Trujillo 2013).
Una de las maneras de recuperar la funcionalidad
del botadero El Milagro y mejorar la calidad de vida
de los pobladores a sus alrededores es implemen-
tar una cultura ambiental en los pobladores de la
ciudad. Fomentando la reutilización de los residuos
sólidos, reduciendo el uso de productos no recicla-
bles; que consecuentemente implicaría la reduc-
ción de costos tanto municipales como de los
mismos pobladores.
2. CONCLUSIONES:
2.1 Conclusión 1:
De los resultados obtenidos en la fase 1 podemos
concluir lo siguiente:
Se requiere mayor cantidad de agua cuando se
incrementa la cantidad de cemento en la mezcla y
cuando se incrementa el porcentaje de residuos
sólidos reutilizados. Es decir, varía directamente
proporcional a la cantidad de cemento y residuos
sólidos utilizados.
Además, la densidad máxima seca de la mezcla
disminuye conforme la cantidad de cemento se
incrementa y aumenta conforme la cantidad de
residuos sólidos aumenta también. Es decir, varía
inversamente proporcional a la cantidad de cemen-
to utilizado y directamente proporcional a la canti-
dad de residuos sólidos utilizados.
2.2 Conclusión 2:
De la fase 2 podemos concluir que:
Se elaboraron 75 unidades de albañilería en total, 5
de cada tratamiento (15). Para su elaboración se
dosificaron los materiales al peso utilizando balan-
zas de precisión. El curado de las unidades es muy
Victoria Agustín Díaz y Estudiantes de Ingeniería Civil
Influencia de la cantidad de residuos sólidos derivados de actividades constructivas utilizados en la fabricación de ladrillos de concreto prensado, en la resistencia a la compresión de los mismos - Trujillo 2017
59
necesario para garantizar la calidad de estos, evitar
pérdidas violentas de humedad y generar ladrillos
quebradizos.
Durante el tiempo de curado se tomó nota de la
variación de peso, que, aunque no guardarán
mucha relación, su tendencia garantiza la confiabi-
lidad y la eficacia del curado. Pues la pérdida de
peso fue constante y proporcional. Es importante
recalcar que durante la primera semana de curado
los ladrillos con mayor presencia de aglomerante
perdieron más peso, pero luego tomaron toda la
misma tendencia.
2.3 Conclusión 3:
De los resultados de la fase 3 de la investigación se
concluyó lo siguiente:
La estabilización de unidades de albañilería con
concreto asegura la permanencia de sus dimensio-
nes y formas, así mismo el control de la calidad y
cantidad de finos (limos y arcillas) del suelo tam-
bién contribuyen a esta acción. Por esta razón la
clasificación por variación dimensional y alabeo no
son determinantes pues siempre arrojan una clasi-
ficación superior.
Como era de esperar la resistencia a la compresión
varía directamente proporcional a la cantidad de
cemento utilizado e inversamente proporcional a la
cantidad de residuos sólidos utilizados. Los
siguientes 4 tratamientos marcan hitos importan-
tes de clasificación:
Tabla 1. Tratamientos límites.
Fuente: Elaboración propia
El tratamiento 3 es la única mezcla que clasifica
como tipo IV. El tratamiento 10 y el 14 son a su vez
clasificaciones tipo III, sin embargo, el 10 es más
económica y el 14 es más ambiental pues recicla
todo absolutamente. El tratamiento 13 marca el
final de la dosificación para ladrillo tipo III.
3. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Agüero, Ana y Fernández, Melissa. Estudio de
un nuevo ladrillo de concreto y de la influencia
de la Cal en el mortero en el comportamiento
sísmico de muros confinados. Tesis para optar
por el título de Ingeniero Civil en la Pontificia
Universidad Católica Del Perú. Lima, Perú. 2011.
97 P.
[2] Angles, Paola. Comparación del comportamien-
to a carga lateral cíclica de un muro confinado
con ladrillos de concreto y otro con ladrillos de
arcilla. Tesis para optar por el título de ingeniero
civil en la Pontificia Universidad Católica del
Perú, Facultad de Ciencias e Ingeniería. Lima,
Perú. 2011. 96 p.
[3] Avendaño, Edgar. Ladrillo prensado ecológico.
Home page. 21 septiembre 2016. http://www.i
napiproyecta.cl/605/w3-article-3869.html
[4] Cabo, María. Ladrillo ecológico como material
sostenible para la construcción. Tesis para optar
por el título de Ingeniero Agrónomo en la
Universidad Pública de Navarra, Escuela Técnica
Superior de Ingenieros Agrónomos. Navarra,
españa. 2011. 121 p.
Influencia de la cantidad de residuos sólidos derivados de actividades constructivas utilizados en la fabricación de ladrillos de concreto prensado, en la resistencia a la compresión de los mismos - Trujillo 2017
Victoria Agustín Díaz y Estudiantes de Ingeniería Civil
INGENIERÍA DE SISTEMAS
61
RESUMEN:
Actualmente la industria de los videojuegos se ha expandido a tantos campos de nuestra vida y está
disponible en casi todas las plataformas existentes, tales como Windows, Mac y Linux, también en siste-
mas operativos de teléfonos inteligentes, como iOS y Android.
Palabras claves: Videojuegos, Entretenimiento.
ABSTRACT:
Currently the video game industry has expanded to so many fields of our life and is available in almost all
existing platforms, such as Windows, Mac and Linux, also in operating systems of smartphones such as
iOS and Android.
Key words: Videogames, Entertaiment.
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería de Sistemas. Estudiantes de Ingeniería de Sistemas2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería de Sistemas. Docente y Asesor de Ingeniería de Sistemas. Email: [email protected]
Kevin Félix Pérez1 Marcelino Torres Villanueva2
Video game development: Dimensional Ball
Desarrollo de Videojuegos - Dimensional Ball
1. INTRODUCCIÓN:
Actualmente la industria de los videojuegos se ha
expandido a tantos campos de nuestra vida y está
disponible en casi todas las plataformas existen-
tes, tales como Windows, Mac y Linux, también en
sistemas operativos de teléfonos inteligentes,
como iOS y Android.
Esta haría su aparición en los años ochenta, en
EEUU, y pasaría de ser una mera curiosidad a una
de las industrias más lucrativas del mundo, sobre-
pasando incluso al cine, en los últimos años, y es
por esto que muchas empresas se irían creando
desde los orígenes de los mismos.
Por esta razón, en el presente informe presentare-
mos un videojuego de nuestra propia creación,
dado que, nosotros deseamos compartir con uste-
des el fruto de nuestro esfuerzo, trabajo y dedica-
ción. Este juego fue creado para cumplir uno de
nuestros muchos objetivos como estudiantes de
ingeniería de sistemas, que era el crear nuestro
propio videojuego. Además, la finalidad del mismo
era la de brindar sano entretenimiento a miles de
62Marcelino Torres Villanueva y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
los jóvenes y niños que interactúan con el mundo
virtual. El nombre que le pusimos es Dimensionall
Ball, debido a que el mismo consiste en ir superan-
do una serie de niveles, llenos de acertijos y retos,
que nos trasladaran a distintas dimensiones.
Esperando que el juego sea de su completo agrado,
y que este sea un motivo más para que se intro-
duzcan al mundo de la programación y de los
videojuegos, les agradecemos de antemano la
oportunidad brindada.
2. DESCRIPCIÓN:
3. PANTALLA DE CARGA:
Esta aparece cuando inicializamos el juego, aquí se
cargan los recursos necesarios para que el juego se
ejecute de manera correcta. Además, evita que el
jugador vea un pantallazo negro mientras se
cargan los recursos.
Figura 1. Primer día del juego
Fuente: Elaboración Propia
Figura 2. Interfaz a un mes del juego
Fuente: Elaboración Propia
Figura 3. Interfaz a siete meses del juego
Fuente: Elaboración Propia
4. MENÚ PRINCIPAL:
Este nos ofrece 8 distintas opciones de las dispo-
nemos en el juego, y son:
4.1 Opción Jugar (Play): Esta opción nos permite ir
DATOS GENERALES
NOMBRE Dimensionall Ball
MOTOR GRÁFICO LibGDX
PLATAFORMAS
Android iOS
HTML 5 Windows
Mac Linux
TIEMPO DE
DESARROLLO 7 meses
RECURSOS Recursos multimedia Recursos económicos
Recursos humanos
LENGUAJE Java
FECHA DE LANZAMIENTO
07 – 07 – 2017
VERSIÓN 1.2
Desarrollo de Videojuegos - Dimensional Ball
63
a la pantalla de niveles, donde podremos seleccio-
nar el nivel deseado, siempre que ya estén desblo-
queados; de no ser así empezaremos con el nivel
tutorial, y dispondremos de 3 niveles.
4.2 Configuraciones: Esta nos abrirá una segunda
pantalla en la que podremos cambiar algunos
aspectos del juego como la música o efectos de
sonido, los controles, el tamaño de la ventana y la
calidad de los gráficos.
4.3 Tienda: Al seleccionar esta opción se nos mos-
trará una pantalla con 6 balls disponibles, de
distintos diseños, las mismas que podremos
adquirir si contamos con dimensionall coins;
además, nos muestra otra opción en la que podre-
mos añadir efectos visuales a las balls que tam-
bién requieren de dimensionall coins.
4.4 Tabla de posiciones: Esta pantalla nos mues-
tra una tabla en la cual están registrados los ocho
mejores jugadores de cada nivel, y los tres primeros
puestos obtendrán una medalla de oro, plata y
cobre, respectivamente.
En la parte izquierda podremos seleccionar el nivel
del cual queremos ver el ranking. En la esquina
superior derecha encontraremos un botón que nos
dará la opción de crear una cuenta para poder iden-
tificarnos, logearnos, modificar y guardar nuestra
información del juego, la misma que será almace-
nada un servidor remoto gratuito.
4.5 Créditos: Esta pantalla mostrará los créditos
del juego.
4.6 Créditos de diseñador de botones: Esta opción
nos redireccionará a la página web del diseñador de
los botones.
4.7 FanPage: Esta opción nos redireccionará a la
página oficial de Facebook del juego.
4.8 Cerrar: Esta opción cierra el juego.
5. MECÁNICA DEL JUEGO:
El juego consiste en trasladar una ball moviéndola
con ayuda de las teclas direccionales, teniendo que
las físicas del juego incluyen la gravedad, no es
necesario utilizar la flecha arriba; en cada uno de
los niveles tendremos que afrontar distintos retos
como, resolver acertijos y puzles. También podre-
mos recolectar dimesionallcoins que nos servirán
para poder comprar nuevas balls y para poder aña-
dirles efectos.
En cada nivel existen portales que nos llevarán a
otras dimensiones llenas de aventuras.
6. CONCLUSIONES:
Para la creación del juego se han aplicado todos los
conocimientos adquiridos en las clases teóricas y
prácticas de los cursos de Fundamentos de Progra-
mación, Metodologías de Programación y Estructu-
ra de Datos; además, los adquiridos gracias a nues-
tra propia investigación.
Además, podemos afirmar que un equipo de desa-
rrollo debe ser multidisciplinario, pues se necesita
de programación, diseño gráfico, redacción,
producción, entre otros.
Finalmente, todos podemos y tenemos la capaci-
dad para desarrollar nuestro propio juego, pues
disponemos de muchos recursos e infinitas posibi-
lidades.
Marcelino Torres Villanueva y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
Desarrollo de Videojuegos - Dimensional Ball
64
RESUMEN:
En el presente trabajo se realizó un proyecto al mando de los alumnos del III ciclo de la carrera de Ing. de
Sistemas de la Universidad César Vallejo, cuyo proyecto es “MOBILE CAR UCV”, que trata acerca de un
prototipo de carro miniatura controlado por un celular mediante la conexión bluetooth, donde este ha
copiado la mayoría de funcionalidades de un carro real, lo cual lo hace muy singular, este también posee
funcionalidades que no cuenta un carro real, como la iluminación de los focos del carro al detectar oscuri-
dad, o como al ver que está apunto de impactar con un objeto toma otro rumbo para así no poder chocar el
vehículo, en general estamos diciendo que es un prototipo de carro emulador a un carro real que más
adelante optara más funcionalidades, para así convertirse en un carro inteligente.
Palabras claves: Aplicación móvil, Robot, Arduino, Carro inteligente.
ABSTRACT:
In the present work a project was carried out to the control of the students of the III cycle of the Engineer
of Systems of the University César Vallejo, whose project is "MOBILE CAR UCV", that treats about a proto-
type of miniature car controlled by A cell phone through the Bluetooth connection, where it has copied
most of the features of a real car, which makes it very unique, it also has features that do not include a real
car, such as lighting the car's lights to detect darkness, Or as to see that it is about to hit with an object
takes another course so as not to be able to collide the vehicle, in general we are saying that it is a prototy-
pe car emulator to a real car that later chose more functionalities, to become a Smart car.
Key words: Mobile application, Robot, Arduino, Smart car.
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería de Sistemas. Estudiantes de Ingeniería de Sistemas2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería de Sistemas. Docente y Asesor de Ingeniería de Sistemas. Email: [email protected]
Kevin Félix Pérez1 Ricardo Prado Gardini2
Robot móvil con ultrasonido y LDR controlado por celular - Mobile Car UCV
Mobile Robot with Ultrasound and LDR Controlled by mobile - Mobile Car UCV
65Ricardo Prado Gardini y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
1. INTRODUCCIÓN:
En el presente informe se realizó un proyecto al
mando de los alumnos del III ciclo de la carrera de
Ing. de Sistemas de la Universidad César Vallejo,
cuyo proyecto es “MOBILE CAR UCV”, que trata
acerca de un prototipo de carro miniatura controla-
do por un celular mediante la conexión bluetooth,
donde este ha copiado la mayoría de funcionalida-
des de un carro real, lo cual lo hace muy singular,
este también posee funcionalidades que no cuenta
un carro real, como la iluminación de los focos del
carro al detectar oscuridad, o como al ver que está
apunto de impactar con un objeto toma otro
rumbo para así no poder chocar el vehículo, en
general estamos diciendo que es un prototipo de
carro emulador a un carro real que más adelante
optara más funcionalidades, para así convertirse
en un carro inteligente.
El objetivo del proyecto es demostrar la utilidad y
beneficios que nos traen las tecnologías en esta
actualidad ya que hoy en día la tecnología está
avanzando cada vez más rápido y deberíamos
aprovechar el beneficio que nos brindan.
Unos de los problemas hoy en día en el ámbito de
la tecnología es el mal uso que muchas personas le
dan, es por eso que nuestro proyecto trata de
incentivar a todas las personas que con algunos y
pocos materiales se pueden hacer buenos proyec-
tos tanto que ayuden a la sociedad como también
positivos en general.
2. COMPONENTES USADOS:
2.1 Sensor Ultrasónico:
• Definición: Son detectores de proximidad que
trabajan libres de roces mecánicos y que detectan
objetos a distancias que van desde pocos centíme-
tros hasta varios metros, el cabezal emite una
onda ultrasónica y recibe la onda reflejada que
retorna desde el objeto. Los sensores ultrasónicos
miden la distancia al objeto contando el tiempo
entre la emisión y la recepción.
En un concepto genérico que hace referencia a dife-
rentes tipos de sensores. Bajo esta palabra de
sensores se entiende tanto las unidades que emite
una señal analógica, como las unidades que emite
una señal binaria (encendido o apagado). En todos
aquellos lugares donde no sea posible detectar
magnitudes eléctricas se requiere los sensores.
Convierte una magnitud física en una magnitud
eléctrica. Encontrará en nuestra gama de produc-
tos sensores para diferentes magnitudes físicas.
Figura 1. Ondas Sónicas
Fuente: http://www.electrontools.com/
2.2 Software Arduino:
• Definición: Arduino es una plataforma de hard-
ware y software de código abierto, basada en una
sencilla placa con entradas y salidas, analógicas y
digitales, en un entorno de desarrollo que está
basado en el lenguaje de programación Processing.
Es decir, una plataforma de código abierto para
prototipos electrónicos y no necesita licencias.
• Ventajas: Existe una diversidad de plataformas
que operan con micro controladores disponibles
para la computación a nivel físico (hardware).
Todas estas herramientas se organizan en paque-
tes fáciles de usar para minimizar el trabajo del
Robot móvil con ultrasonido y LDR controladopor celular - Mobile Car UCV
66
desarrollo a nivel de programación (software).
Además, Arduino ofrece ventajas como:
- Asequible: Las placas Arduino son más asequi-
bles comparadas con otras plataformas de micro
controladores. La versión más cara de un módulo
de Arduino puede ser montada a mano, e incluso
ya montada cuesta bastante menos de 60€
($1000 pesos aproximadamente).
- Multi Plataforma: El software de Arduino
funciona en los sistemas operativos Windows,
Macintosh OSX y Linux. La mayoría de los entor-
nos para micro controladores están limitados a
Windows.
- Entorno de programación simple y directo: El
entorno de programación de Arduino es fácil de
usar para principiantes y lo suficientemente
flexible para los usuarios avanzados.
- Software ampliable y de código abierto: El
software Arduino está publicado bajo una licen-
cia libre y preparada para ser ampliado por
programadores experimentados. El lenguaje
puede ampliarse a través de librerías de C++, y si
se está interesado en profundizar en los detalles
técnicos.
- Hardware ampliable y de Código abierto:
Arduino está basado en el micro controladores
ATMEGA168, ATMEGA328 y ATMEGA1280. Los
planos de los módulos están publicados bajo
licencia Creative Commons, por lo que diseñado-
res de circuitos con experiencia pueden hacer su
propia versión del módulo, ampliándolo u opti-
mizándolo. Incluso usuarios relativamente inex-
pertos pueden construir la versión para placa de
desarrollo para entender cómo funciona y ahorrar
algo de dinero.
Figura 2. Arduino
Fuentes: https://www.arduino.cc/
2.3 Actuadores
• Definición: Es un dispositivo inherentemente
mecánico cuya función es proporcionar fuerza para
mover o “actuar” otro dispositivo mecánico. La
fuerza que provoca el actuador proviene de tres
fuentes posibles: Presión neumática, presión
hidráulica, y fuerza motriz eléctrica (motor eléctri-
co o solenoide). Dependiendo del origen de la
fuerza el actuador se denomina “neumático”,
“hidráulico” o “eléctrico”.
• Características:
- Precisos y fiables.
- Silencioso.
- Su control es sencillo.
- Son de una fácil instalación.
Figura 3. Motores 6V
Fuente: https://www.aliexpress.com/
Ricardo Prado Gardini y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
Robot móvil con ultrasonido y LDR controladopor celular - Mobile Car UCV
67Ricardo Prado Gardini y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
2.4 Driver de Motor:
•Definición: Permite controlar dos motores de
corriente continua y motores paso a paso de no
más de 2 amperes, existen algunos módulos dispo-
nibles para la compra que ya vienen con el driver
soldado y algunos pines para controlar las entradas
y las salidas.
Figura 4. Arduino - L289N
Fuente: http://forums.parallax.com/
2.5 Hombre máquina:
• Definición: En términos generales, podríamos
decir que es la disciplina que estudia el intercambio
de información entre las personas y los computa-
dores. Ésta se encarga del diseño, evaluación e
implementación de los aparatos tecnológicos inte-
ractivos, estudiando el mayor número de casos que
les pueda llegar a afectar. El objetivo es que el
intercambio sea más eficiente: minimizar errores,
incrementar la satisfacción, disminuir la frustra-
ción y, en definitiva, hacer más productivas las
tareas que rodean a las personas y los computado-
res.
Figura 5. Interfaz de aplicación móvil
Fuente: Elaboración Propia
3. ETAPAS DEL PROYECTO:
3.1 Primera Etapa (Sensorica)
En esta etapa del proyecto consiste, en la recopila-
ción y lectura de datos o información de los dife-
rentes dispositivos que hemos utilizado en nuestro
prototipo, y los sensores que hemos utilizados son
los siguientes:
3.1.1 Sensor Ultrasónico: Se encarga de medir la
proximidad a un objeto desde el prototipo para
evitar el impacto del prototipo con un objeto cerca-
no a él; donde el prototipo si capta la información
de que si un objeto está próximo a él, opta por
buscar una salida, y para que cumpla esa salida
tuvimos que programarlo en el software de Arduino
para que cumpla dicha función.
3.1.2 Sensor LDR: Es el encargado de medir la
intensidad de luz, donde este capta la luminosi-
dad, y según el grado de luminosidad que presenta
Robot móvil con ultrasonido y LDR controladopor celular - Mobile Car UCV
68Ricardo Prado Gardini y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
el ambiente, se ejecuta una acción, que es que se
prendan las luces del prototipo (Luces delanteras).
3.2 Segunda Etapa (Software Arduino)
En esta etapa del proyecto consiste, en programar
todas las acciones que ejercerá el prototipo. Accio-
nes que han sido programadas. Direccionar al
prototipo (Llantas), de acuerdo a la información
que generan los sensores. Encender luces, tenien-
do en cuenta algunas otras acciones como por
ejemplo: Al voltear a la derecha el prototipo encen-
derá la luz trasera derecha. Emitir una especie de
claxon.
3.3 Tercera Etapa (Actuadores)
En esta etapa del proyecto consiste, el reflejar la
función de cada actuador que son los siguientes:
(Todos responden a la orden del usuario).
• Llantas
• Claxon
• LED’s
3.4 Cuarta Etapa (Potenciadores - Driver Motor)
En esta etapa del proyecto consiste, en explicar
cuál es la función del driver de motor.
Este driver es el que permite el funcionamiento del
actuador (Llantas) ya que sin él es imposible que
dichas llantas funcionen, cada actuador (Llanta)
está conectado con el driver para que este a la vez
sea configurado en el software Arduino y cumpla
una función ideal.
3.5 Quinta Etapa (Hombre - Máquina)
En esta etapa del proyecto consiste, en la comuni-
cación que emite el conjunto del prototipo al usua-
rio para que el usuario tenga que ordenar una
acción al respecto, el usuario debe visualizar los
datos que están obteniendo los sensores ya que
así el usuario podrá saber lo que está ocurriendo
con el prototipo.
4. CONCLUSIONES:
Al finalizar este trabajo se han obtenido importan-
tes conclusiones, una de ellas es que gracias al
curso de electrónica y circuitos digitales nos da una
visión muy grande y tal vez la más relevante es que
para la realización de un robot no se necesita gran-
des inversiones económicas ni tecnología punta,
pues contando con recursos limitados se ha logra-
do desarrollar un robot Mobile que puede ser
controlado por una aplicación Mobile y que atreves
de sus distintos sensores evada los obstáculos, se
prenda un led cada vez que oscurezca.
Ya que solo es un prototipo, se podría implementar
más cosas como, por ejemplo, Incorporando un
GPS, y programando una ruta preestablecida, se
podría conseguir que el robot actuase antes cual-
quier obstáculo que encontrara en el camino y
volviera a la ruta que estaba siguiendo. Una vez
conseguido esto se podrían añadir más componen-
tes y programarlos para conseguir un robot de
seguridad.
Añadiendo componentes podemos construir casi
cualquier tipo de robot móvil Las características de
nuestro robot le permiten acoplarse a otros siste-
mas automatizados tales como robots de explora-
ción, en los cuales si no pueden evitar obstáculos
podrían quedarse bloqueados y no seguir sin sus
funciones, en los coches, para conseguir evitar acci-
dentes y salvar vidas, y muchos más.
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1]http://www.electrontools .com/Home/
WP/2016/03/09/sensor-ultrasonido-us-100/l
2017,Disponible en: http://institutohuevo.com/
[2] https://www.arduino.cc/en/Main/Products
[3] https://www.aliexpress.com/item/Remote-co
Robot móvil con ultrasonido y LDR controladopor celular - Mobile Car UCV
69Ricardo Prado Gardini y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
ntrol-high-speed-gear-box-with-coreless-gea
r-motor-for-plane-model/724998402.html
[4] http://forums.parallax.com/discussion/156410
/how-to-use-a-l298n-dual-h-bridge-with-a-m
icrocontroller-quickstart-board/p2
Robot móvil con ultrasonido y LDR controladopor celular - Mobile Car UCV
70
RESUMEN:
En el presente trabajo se presenta el diseño y construcción de un hexápodo explorador. Para lo cual prime-
ro se realiza un diseño acorde a las funcionalidades de un robot con seis actuadores utilizados como extre-
midades para la locomoción. Segundo, se hace una selección del tipo de controlador del robot, así como de
sus sensores, protocolos de comunicación, tarjetas de potencia y servomotores. Tercero, se desarrollan los
algoritmos de traslación del robot que posteriormente van embebidos en el controlador y que a su vez
están enlazados a una Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) la cual es desarrollada para que el usuario tenga
acceso a las funcionalidades del robot a través de un dispositivo móvil. Finalmente se hacen los testeos
correspondientes y se muestran los resultados.
Palabras claves: Robótica, Arduino, Robot hexápodo, Apps.
ABSTRACT:
In this work the design and implementation of a hexapod explorer robot is presented. First of all is neces-
sary to take into account a mechanical design in order to dispose of six legs which to do possible an
adequate locomotion. Second, it is worked in an selection of different robot elements such as controller,
sensors, communication protocols, power drivers and servomotors. Third, robot motion algorithms are
developed to program the controller that is connected to an user-friendly Graphical User Interface (GUI)
embedded into a cellphone as an app. Finally a variety of tests are realized and the results are showed.
Key words: Robotics, Arduino, Hexapod robot, Apps.
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería de Sistemas. Estudiantes de Ingeniería de Sistemas2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería de Sistemas. Docente y Asesor de Ingeniería de Sistemas. Email: [email protected]
Luis Cruz Isla1 Ronald Alva Mariños1 Ricardo Prado Gardini2
Diseño y Construcción de un Hexápodo Explorador
Design and Implementation of a Hexapod Explorer
Giuseppe Zamora Silva1 Pedro Prado Correa1 Francisco Luna Castillo1
71Ricardo Prado Gardini y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
1. INTRODUCCIÓN:
Las altas exigencias del mercado debido en gran
parte por el crecimiento poblacional, así como de
los gustos y preferencias, obligan a las industrias a
optimizar sus procesos productivos. Parte de ello
es el traslado de la fuerza del hombre a un espacio
en el que ya no se está en contacto directo con la
materia prima a transformar sino que lo ubica
frente a un panel de control y supervisión que le
permite programar y verificar los procesos automá-
ticos de manufactura. Esto último, en la actuali-
dad, es decir, la automatización de la manufactura,
está siendo ampliamente abarcada por dispositi-
vos altamente flexibles y versátiles. Estas máqui-
nas-herramienta son los llamados robots indus-
triales. Basta tecnología que principalmente es
usada debido a que es capaz de adaptarse a dife-
rentes trabajos haciendo uso de diversas herra-
mientas; es lo que se llama versatilidad. Y además,
con una misma herramienta es capaz de realizar
diversas aplicaciones con tan solo cambiar su
programación; esto es la flexibilidad1. Es pues, que
debido a estas dos características que en los países
más desarrollados se está optando por hacer uso
de la robótica. A tal punto que según la Internatio-
nal Federation of Robotics2. Para el 2018 se estima
una venta anual de 400´000 robots alrededor del
mundo.
Como se mencionó líneas arriba, el hombre al ser
separado del trabajo forzoso de transformar la
materia según la línea productiva, las condiciones
de seguridad del entorno mejoran grandemente,
por ende la salud y satisfacción de los trabajadores
se preserva. Es ésta una premisa bastante acorde a
la robótica de servicio, diferenciada de la industrial
en el sentido de que los robots reemplaza al
hombre ya no en los ambientes agresivos de la
industria manufacturera, sino en los trabajos repe-
titivos y/o peligrosos de la vida cotidiana. Esto es,
atención al cliente, manipulación de explosivos,
rescate, reconstrucción de estructuras, limpieza,
etc.
Este proyecto está enfocado en los robots de servi-
cio, haciendo hincapié en los robots móviles de
traslación a través de patas articuladas. Esta cuali-
dad les permite una mejor traslación en suelos
accidentados y abruptos. Pues a través de seis
patas sincronizadas el robot es capaz de moverse
sobre piedras, arena e incluso subir gradas, lo que
se le complica tremendamente a los robots móviles
con ruedas.
Figura 1. Robot hexápodo
Fuente: Elaboración Propia
Además, debido a la poca experiencia en el tema,
se ha pensado hacer uso de tecnología electrónica
de rápida configuración como es el Arduino, de
modo que se pueda hacer hincapié en los algorit-
mos a desarrollarse.
Por último, el trabajo está dividido en tres partes
fundamentales las cuales corresponden a la
sección II, que es donde se muestra el diseño del
hexápodo propuesto. La sección 3, donde se men-
cionan las etapas del robot y los elementos más
Diseño y Construcción de un Hexápodo Explorador
72
relevantes que forman parte del controlador, los
sensores y actuadores. Y en la sección IV, se dan a
conocer los algoritmos que se usaron para la loco-
moción del hexápodo.
2. DISEÑO MECÁNICO:
El hexápodo está hecho a base de madera de poco
grosor y la presentación del mismo puede verse en
la Figura 1. Por otro lado la forma de cada pieza
puede verse en la Figura 2.
Figura 2. Piezas del robot hexápodo
Fuente: Elaboración Propia
3. ETAPAS Y SELECCIÓN DE ELEMENTOS DEL
ROBOT:
Las etapas del robot pueden dividirse en:
a) Sensórica: esta etapa engloba todos los elemen-
tos que le permiten al robot reconocer su entorno
para aportar con la información que más adelante
será procesada en miras de tomar el robot un deci-
sión y ejecutar una acción específica. El sensor
necesario para el robot del presente proyecto es
uno de distancia, y está basado en ultrasonido. Su
nombre es HC-SR04 y posee básicamente un
un parlante y un micrófono, lo que le permite emitir
una onda sonora de alta frecuencia y a su vez
recibir el rebote de la misma con el micrófono de
alta sensibilidad. Posee un rango de acción de 5
metros y trabaja a 5 voltios.
En la Figura 3 puede observarse el sensor instalado.
Al encontrarse en la parte frontal del robot, le
permite a éste detectar obstáculos de forma que
los pueda esquivar.
Figura 3. Sensor de distancia con ultrasonido.
Fuente: Elaboración propia
El sensor trabaja con tiempos, por lo cual uno tiene
que ser capaz de medir el tiempo de ida y venida del
sonido que rebota. Como se puede ver en Figura 3,
existen, a parte de los pines de alimentación, dos
pines llamados Trig por donde se envía la orden
para generar los pulsos de sonido y el Echo, tal cual
lo dice su nombre, para capturar los pulsos de
retorno. Por ende, basados en Fiestas1, se puede
calcular la distancia del sensor al objetivo.
(1)
En la Figura 4, se puede observar un diagrama de
tiempos teniendo en cuenta los pines Trig y Echo.
El ancho de pulso recibido por medio de Echo, es el
tiempo que demora el sonido en ir y venir desde el
sensor.
Ricardo Prado Gardini y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
𝑑 1
2𝑉 . 𝑡 =
Diseño y Construcción de un Hexápodo Explorador
73Ricardo Prado Gardini y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
Figura 4. Arduino Mega 2560.
Fuente: Elaboración Propia
b) Controlador: en esta etapa se hace uso de un
Arduino Mega 2560 (Fig. 5). Por tres fundamenta-
les razones. La primera es que siendo Arduino
representa una tecnología abierta, es decir, una
donde se puede explorar abiertamente dentro de
las librerías, tener los esquemáticos que aclaran de
qué está compuesta la tarjeta, y además, debido a
su difundido uso, existen diversas aplicaciones
sirven como base para el desarrollo de proyectos
más completos. La otra razón es que es de rápida
configuración, lo que permite al programador
centrarse solamente en sus algoritmos y su progra-
ma. Y la última razón es porque presenta las
funcionalidades acordes con la presente aplica-
ción, número de Entradas/Salidas necesarias,
pines dedicados a la generación de ondas para
modular la potencia de los motores, velocidad de
procesamiento adecuada de 16MHz, más memoria
flash (256 KB) lo necesario para soportar el tamaño
del programa del robot y además, más de un hard-
ware dedicado a la comunicación serial lo cual le
permite comunicarse con más de un dispositivo
por medio de puertos COM; característica que hace
posible, como protocolo de comunicación, hacer
uso de un módulo Bluetooth HC-06 para comuni-
cación inalámbrica, y a la vez de una comunicación
alámbrica con la PC.
c) Tarjeta de potencia: esta etapa es necesaria para
proveer a los motores de la corriente necesaria para
su respectivo funcionamiento. De esta forma se
evita que el Arduino este sobreexigiendo sus pines
de salida, para entregar corrientes por encima de lo
permisible, lo cual finalmente, puede degenerar en
daños irreparables del controlador.
d) Actuadores: un actuador es un dispositivio
capaz de transformar energía hidráulica, neummá-
tica o eléctrica en la activación de un proceso con la
finalidad de generar un efecto sobre un eleento
externo. El actuador recibe la orden del controlador,
o sea del Arduino Mega. Los actuadores usados en
este proyecto son servomotores. Estos son moto-
res eléctricos que permiten mantener la posición
indicada siempre y cuando esté dentro del rango de
operación del dispositivo, que por lo general es de
0° a 180°, manteniendo como eje central un ángulo
de 90°. Es posible, además, controlar su velocidad
de gripo, lo que lo hace bastante eficiente para
diversas aplicaciones. Se hicieron uso de 3 servo-
motores S3003, que bien se puede observar en la
Figura 5. El servomotor en cuestión trabaja a base
de una modulación por ancho de pulso (PWM), para
lo cual el Arduino Mega, cuenta con pines dedica-
dos a tal función. Esto quiere decir, que el ancho de
pulso es directamente proporcional al ángulo de
giro. Por lo tanto existe un intervalo que va desde
0.3ms a 2.3ms a un período de 20ms para ir desde
0 a 180 grados4.
e) Interfaz Gráfica de Usuario: la GUI es crucial para
que el usuario pueda principalmente:
- Conocer el estado de los elementos que forman
parte del prototipo. De forma que puede saber a
tiempo real la evolución de los sensores, la velo-
cidad de los motores, etc.
Diseño y Construcción de un Hexápodo Explorador
74Ricardo Prado Gardini y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
- Programar u ordenar al robot a realizar una
función específica.
- Generar historiales de datos para futuros análi-
sis.
En este trabajo se opta por el desarrollo de un app
en el entorno de programación Android Studio,
haciendo uso del lenguaje de programación Java.
Figura 5. Arduino Mega 2560.
Fuente: Elaboración Propia
4. DESARROLLO DE ALGORITMOS:
Es necesario programar el app en el Android Studio
(Fig. 6.b) y programar el Arduino en el IDE Arduino.
Primero, con relación al Arduino, hay que tener en
cuenta tres partes relevantes. La primera que se
debe hacer uso de (1) para conocer la distancia del
robot a un posible obstáculo. La segunda, que se
debe hacer uso de la librería de servomotores otor-
gada por Arduino, de forma que se generen los
ancho de pulsos para ángulos de giro necesarios. Y
la última, es que se debe habilitar la comunicación
serial con el app del celular móvil. Mediante dicha
comunicación el Arduino recibe una serie de
comandos o caracteres (variables del tipo Char),
que mediante un condicional “Switch” se direccio-
na a una serie de códigos que maniobran sincroni-
zadamente a los servomotores (Figura 6a).
5. CONCLUSIONES:
Se diseñó y construyó un robot hexápodo explora-
dor haciendo uso principalmente de una tarjeta
Arduino MEGA 2060, tres servomotres, un sensor
de distancia basado en ultrasonido y una aplicación
de celular como interfaz gráfica de usuario para
controlar los movimientos del robot.
(a)
(b)
Figura 6. (a)Diagrama de flujo de la lógica del direc-
cionamiento de órdenes recibidas por el Arduino
desde el app; (b) Programación de la GUI en
Android Astudio.
Fuente: Elaboración Propia
Una vez integrados todos los elementos, se obser-
vó que la utilización del Arduino es bastante flexi-
ble, debido a que fácilmente se le pueden agregar
más funcionalidades al robot, como por ejemplo,
diferentes formas de trasladarse aprovechando las
patas con que cuenta el hexápodo, o diferentes
tipos de movimiento para simular danzas y uno
que otro comportamiento particular.
Diseño y Construcción de un Hexápodo Explorador
75Ricardo Prado Gardini y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
Este tipo de proyectos deja abiertas las vías para la
realización de robots más complejos que puedan
en ambientes agresivos y/o accidentados recono-
cer el entorno, realizando mapeos y detección y
manipulación de objetos que pueden representar
un peligro para el hombre.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Fiestas E., Castillo E., Briones W. (2013). Mode-
lado y Simulación de un Manipulador de Seis
Grados de Libertad para Aplicaciones Industria-
les en la Región La Libertad. Revista Pueblo
Continente, 24(1), 15-27.
[2] International Federation of Robotics. (2015).
Industrial Robot Statistics. URL: http://ww
w.ifr.org/industrial-robots/statistics/
[3] Pérez D. Sensores de Distancia por Ultrasonido.
URL: http://picmania.garcia-cuervo.net/recur-
sos/redpictutorials/sensores/sensores_de_di
stancias_con_ultrasonidos.pdf
[4] González J., Moreno A. (2009). Servos Futaba
3003. URL: http://www.iearobotics.com/pro-
yectos/cuadernos/ct3/ct3.html#tres
Diseño y Construcción de un Hexápodo Explorador
76
RESUMEN:
En el presente artículo se muestra el desarrollo de un asistente virtual dotado de un sistema de reconoci-
miento de voz como parte de una interfaz gráfica de usuario en la PC que a su vez es complementada por
una interfaz gráfica hecha con Arduino. Para ello primero se hace una revisión de lo que es la librería de
reconocimiento de voz de Visual Studio .Net. Y por último se muestra la lógica de funcionamiento del
Arduino con una pantalla LCD de 16x2.
Palabras claves: Reconocimiento de voz, Arduino, Visual Studio .Net.
ABSTRACT:
In this paper a virtual assistant with speech recognition is showed and complemented with a graphical
user interface implemented with Arduino. First of all, a review of an library related to speech recognition
from Visual Studio .Net is realized. And finally how Arduino and a 16x2 LCD work is explained.
Key words: Speech recognition, Arduino, Visual Studio .Net.
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería de Sistemas. Estudiantes de Ingeniería de Sistemas2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería de Sistemas. Docente y Asesor de Ingeniería de Sistemas. Email: [email protected]
Ricardo Prado Gardini2
Antonio Aburto1 Levi Velásquez1 Elmer García1
Desarrollo de un Asistente Virtual por reconocimiento de voz
Development of a Virtual Assistant using speech recognition
1. INTRODUCCIÓN:
Hoy por hoy el manejo de las tecnologías debido a
su masificación se está dando con fuerza en el
entorno técnico y académico. Los equipos, módu-
los y librerías se democratizan y debido a ello es
que el acceso al funcionamiento de estos permite
realizar innovaciones y/o desarrollar aplicaciones a
la medida. Es una interesante forma de aprender, y
en cuanto a educación se trata, las tecnologías
abiertas o Free Software/Hardware bastante
difundidas por Richar Stallman1 se presentan como
excelentes opciones para que los estudiantes
tengan las libertad de estudiar, modificar, distri-
buir y modificar tanto software como hardware sin
tener que lidiar con licencias o derechos de autor.
Caso parecido es el de las tecnologías Open-source,
que si bien es cierto te permiten hacer lo que con
77Ricardo Prado Gardini y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
las tecnologías abiertas, existen ciertas licencias
que uno sí debe tener en cuenta antes de distribuir
sus modificaciones.
El camino del Open-source es por el momento el
predilecto por las empresas más grandes, ya que
les permite abandonar las esferas elitistas y más
bien tienen un acercamiento con un mercado
mucho más grande y ansioso por desarrollar tecno-
logía. Este es el caso de dos empresas, Microsoft y
Arduino. La una con Visual Studio .Net está empe-
zando a liberar su código fuente o están creando
librerías para su distribución bajo la modalidad en
cuestión. La otra, centrada en entregar libremente
(con ciertas limitaciones comerciales) tanto los
esquemáticos de sus tarjetas de desarrollo como el
total de las librerías involucradas en la programa-
ción de las tarjetas; y además con la premisa de
reducir al mínimo las complicaciones de configura-
ción o lenguajes de programación complicados, de
modo que el programador pueda ahorrar esfuerzos
para la solución de sus problemas.
Es pues, según lo mencionado, que los autores de
este artículo han optado por el uso de las librerías
de Vistual Studio. Net de reconocimiento de voz
para su utilización a la par con una interfaz gráfica
tanto en la PC como en una pantalla LCD de 16x2
programada con Arduino, para el desarrollo de un
asistente virtual intuitivo y eficiente. En la sección
2 se hablará del reconocimiento de voz y la 3,
acerca de la programación del Arduino.
2. LIBRERÍA DE RECONOCIMIENTO DE VOZ:
Visual Studio .Net entre sus variadas librerías
existe una llamada «System.Speech.Recognition»
la cual contiene una serie de clases que «ofrecen
una infraestructura de reconocimiento de voz bási-
cas que digitaliza señales acústicas y recupera las
las palabras y los elementos de voz desde la entra-
da de audio»2. Dicha característica hace posible,
pues, que al proferir frases, oraciones o palabras
por medio de un micrófono, éstas puedan ser regis-
tradas como texto en una variable lo cual hace
posible el tratamiento gramatical para detectar
órdenes o simplemente generar bases de datos.
Figura 1. La librería «System.Speech.Recognition»
que al comparar con una base de datos «Grammar»
el patrón reconocido, puede finalmente mostrar el
resultado del reconocimiento2.
Fuente: Elaboración Propia
Para que exista un reconocimiento de voz propia-
mente dicho debe existir una base de datos de las
posibles palabras o frases que van a ser reconoci-
dos. Es por ello que se requiere de la creación de
gramáticas. Éstas «constan de un conjunto de
reglas o restricciones para definir las palabras y
frases que reconoce la aplicación como entrada
significativa»2. Es necesario pues, usar un cons-
tructor para la clase «Grammar», tanto en tiempo
de ejecución del programa (usando las instancias
«GrammarBuilder» o «SrgsDocument»), o sino
desde un archivo, una cadena o una secuencia que
contenga la definición de lo que es la gramática.
Es también necesario mencionar a los motores de
reconocimiento de voz de la librería en cuestión. El
principal es «SpeechRecognizer», el cual es una
instancia de la clase «Grammar». Se puede usar
este motor para la creación de aplicaciones cliente
Desarrollo de un Asistente Virtual por reconocimiento de voz
78
que utilizan la tecnología de reconocimiento de voz
proporcionada por Windows, que puede ser confi-
gurada a través del panel de control. El «SpeechRe-
cognizer» genera eventos en respuesta a la entrada
de audio los que pueden ser aprovechados para
ejecutar diversas acciones según la aplicación a
desarrollarse. Estos eventos pueden ser «AudioLe-
velUpdated», «AudioSignalProblemOccurred» y
«AudioStateChanged», y de acuerdo a lo que diga
su nombre, pueden bien servir para detectar cam-
bios de nivel auditivo, problemas de lectura de la
señal. Hay que tener en cuenta que lo que se lee
por medio del micrófino de la computadora puede
bien ser cualquier cosa menos una voz. Es por ello
que el evento «SpeechDetected» hace útil la discri-
minación de ruido para evitar estar corriendo los
motores de reconocimiento en vano. En caso de
una eventual voz, el motor de reconocimiento
genera el evento «SpeechRecognized» al coindir la
entrada de voz con uno de las gramáticas en la
base de datos, caso contrario se activa el evento
«SpeechRecognitionRejected»2.
3. ARDUINO UNO:
Dadas las características del proyecto, el Arduino
UNO se ajusta mejor a los requerimientos; esto es
debido a que solo se busca una tarjeta electrónica
que sirva como interfaz a una pantalla LCD de 16x2,
que es por donde se muestran (aparte de lo que se
ve en la pantalla del programa creado en Visual
Studio .Net) los nombres de los asistentes a la
clase, que se van reconociendo en la medida que se
va pronunciado el ID del estudiante, el cual es,
como ya sabemos, reconocido por los motores de
reconocimiento de la librería «System.Speech.Re-
cognition». Por lo tanto, el GUI de Visual Studio
.Net, al reconocer el ID del estudiante, envía al
Arduino, el código respectivo al Arduino, el cual
comparará en su tabla previamente programada, y
mostrará en la pantalla LCD los nombres.
En la Figura 2 se muestra una perspectiva general
de los elementos involucrados en el presente
proyecto. Puede apreciarse el asistente virtual con
el reconocimiento de voz, la interfaz electrónica
que en este caso viene a ser el Arduino UNO y la
pantalla donde se muestran los nombres de los
estudiantes reconocidos a partir de su ID. Para este
efecto, el Arduino hace uso de una serie de
condicionales que no hacen sino comparar el
número recibido a través del puerto serial-USB (un
conversor que utiliza un COM virtual en la PC
relacionado a un puerto USB). Para esto
previamente en el IDE de Arduino se programó las
condicionales con los posibles códigos a recibir
cada uno de estos relacionados a un estudiante en
específico.
Figura 2. Asistente virtual conectado al Arduino
por medio del cable USB.
Fuente: Elaboración Propia
4. CONCLUSIONES:
La librería del Visual Studio .Net «System.
Speech.Recognition» permitió exitosamente el
reconocimiento de los estudiantes a través de la
pronunciación de sus códigos ID. Esto fue posible
mediante la creación de gramáticas, grupo de
palabras previamente grabadas que pasan a ser
como una base de datos a ser consultada cada vez
Ricardo Prado Gardini y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
Desarrollo de un Asistente Virtual por reconocimiento de voz
79Ricardo Prado Gardini y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
que un patrón de voz es reconocido por los motores
de reconocimiento.
Por otro lado, inmediatamente el reconocimiento
del código ID del estudiante fue reconocido, se
envió el código respectivo por medio de una comu-
nicación serial-USB entre la PC y el Arduino UNO,
mostrándose para tal efecto y según la programa-
ción de la tarjeta electrónica, el nombre del estu-
diante identificado en la pantalla LCD 16x2.
Mediante el presente asistente se deja entrever el
tremendo potencial que otorgan las tecnologías
libres u abiertas, que mediante su integración se
pueden lograr proyectos con un gran impacto en la
sociedad. Un futuro paso del presente trabajo
podría ser el implementar un asistente virtual para
la gestión de un aula virtual, en la que la interac-
ción hombre-máquina (a través de la GUI) pueda
ser exclusivamente mediante voz.
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Arteaga L. (2017) ¿Qué es software libre? URL:
https://www.gnu.org/philosophy/free-sw.ht-
ml
[2] Microsoft. (2016) Espacio de nombres
System.Speech.Recognition. URL: https://msd
n.microsoft.com/es-ES/library/System.Spee
ch.Recognition.aspx
[3] Pérez D. Sensores de Distancia por Ultrasonido.
URL: http://picmania.garcia-cuervo.net/recur-
sos/redpictutorials/sensores/sensores_de_di
stancias_con_ultrasonidos.pdf
[4] Arduino. Built-In Examples. URL: https://www.
arduino.cc/en/Tutorial/BuiltInExamples
Desarrollo de un Asistente Virtual por reconocimiento de voz
80
RESUMEN:
El semáforo inteligente de prioridad para la reducción de tráfico vehicular en la intersección de la Av. Juan
Pablo II con la Av. España trabaja con reglas de priorización haciendo uso de herramientas que son utiliza-
das en la actualidad para los sistemas inteligentes. La programación implementada dentro del Arduino
Mega utilizada en el proyecto se encarga de obtener el número de autos, este proceso es facilitada por los
fotoreceptores los cuales capturan de manera inmediata al presencia la sobra emitida por el vehículo;
dicha actividad usa una validación que contará como parámetro dicha cantidad mencionada, si el número
disponible supera el límite establecida en la programación(5) se ejecutará una variación de estados, de un
estado normal(N) se cambiará a un estado de prioridad asignándole 5 segundos más a la primera instancia
de estado que es del mismo rango. Finalmente, la pantalla led mostrará la cantidad de tiempo, ya sea un
estado normal con 5 segundos o un estado de prioridad de 10 segundos, esto será ejecutado de manera
respectiva en los leds que trabajarán como el semáforo correspondiente.
Palabras claves: Semáforo, Tráfico vehicular, Programación, Fotoreceptores.
ABSTRACT:
The intelligent priority semaphore for the reduction of vehicular traffic in the intersection of Av. John Paul
ii with the Av. Spain works with prioritization rules making use of tools that are currently used for intelli-
gent systems. The programming implemented within the Mega Arduino used in the project is responsible
for obtaining the number of cars, this process is facilitated by the photoreceptors which immediately
capture the surplus emitted by the vehicle, (5) executed a variation of states, from a normal state (N) a
priority status was changed by assigning 5 more seconds to the first state instance that is of the same
rank.Finally, the display will show the amount of time, either a normal state with 5 seconds or a priority
state of 10 seconds, will be fulfilled respectively in the leds that will work as the corresponding semaphore.
Key words: Semaphore, Vehicular traffic, Programming, Photoreceptors.
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería de Sistemas. Estudiantes de Ingeniería de Sistemas2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería de Sistemas. Docente y Asesor de Ingeniería de Sistemas. Email: [email protected]
Marlon Hernández1 Freddy Marquina1 Edwin Cieza2
Giuseppe Abanto1 Yesseni Asencio1 Christian Gómez1
Influencia del Semáforo inteligente de prioridad en la reducción de tráfico vehicular en la avenida Juan
Pablo II en la ciudad de Trujillo en el año 2017
Influence of Intelligent Priority Semaphore in the reduction of vehicle traffic in the avenue Juan Pablo II in the city of Trujillo in the year 2017
81Edwin Cieza Mostacero y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
1. INTRODUCCIÓN:
Hoy en día la tecnología avanza a pasos agiganta-
dos, de tal manera que debemos acoplarnos para
poder realizar todas las tareas, debido a esto es
que la tecnología está presente en toda cosa por
eso lo llamado internet de las cosas, y no solo eso,
sino que hoy en día se habla mucho más de la inte-
ligencia artificial, hace algunos años atrás decía-
mos es la tecnología del futuro ahora decimos es la
tecnología del presente.
Cada vez las personas tienen que adaptarse a los
nuevos usos de los aparatos electrónicos y asociar-
se a ellos, en un mundo globalizado debemos estar
alertas ante cualquier amenaza, o podemos
llamarlo también problema, a los cuales nosotros
como ingenieros debemos determinarlo y darle una
solución.
El semáforo es un controlador del tráfico usado en
todo el mundo, es lo más eficiente que hasta hoy
en día existe, por ende, este trabajo mejoraremos
lo que ya existe, por medio de programas de com-
putador, sensores, entre otros aditamentos para
mejorar el rendimiento de este aparato de gran
importancia en el mundo. Además, se sabe que es
lo más esencial para evitar los accidentes de tránsi-
to debido a su efectividad a la hora de respetar las
señales de tránsito, pero cuál es la problemática;
algunos conductores no respetan estas señales de
tránsito y se pasan de largo sin que nadie les diga
nada, claro que en oportunidades los policías de
tránsito los intersecta, pero no se da siempre.
En el siguiente informe se presentará una idea
innovadora y funcional, para mejorar la vialidad de
los autos. Con esta se pretende dar la mejor solu-
ción para el tráfico vehicular presente todos los
días en la Av. Juan Pablo Segundo. Consistirá en la
implementación del semáforo inteligente, dicho
sistema estará asociado a distintos dispositivos
que estén orientados al mismo objetivo. Par cum-
plir con su función, los dispositivos que controlan,
entre otras cosas, se le adaptarán a la maqueta de
presentación y así haciendo uno de nuevas
propuestas con la mejor tecnología posible y al
menor costo, pero con un funcionamiento eficaz,
seguro e independiente.
1.1. FORMULACION DE PROBLEMA:
¿De qué manera influye el uso del semáforo inteli-
gente de prioridad sobre el tráfico vehicular en la
avenida juan pablo II en la ciudad de Trujillo en el
año 2017?
1.2. Objetivos
1.2.1. Objetivo General:
- Determinar la influencia del uso del semáforo
inteligente de prioridad sobre el tráfico vehicular en
la avenida juan pablo II en la ciudad de Trujillo en el
AÑO 2017.
1.2.2. Objetivos Específicos:
- Elaboración de maqueta con la implementación
del semáforo.
2. CONTENIDO:
Para el presente estudio se necesita tener un cono-
cimiento sobre los materiales utilizados para la
implementación y realización del proyecto.
2.1. Arduino Mega: El Arduino mega es una placa
electrónica basada en el ATmega1280.Cuenta con
54 pines digitales de entrada y salida (de los cuales
14 se puede utilizar como salidas PWM), 16 entra-
das analógicas, 4 UARTs (puertos serie de hardwa-
re), un 16 MHz del oscilador de cristal, una conexión
USB, un conector de alimentación, una cabecera
ICSP, y un botón de reinicio. Contiene todo lo nece-
sario para apoyar el microcontrolador; basta con
Influencia del Semáforo inteligente de prioridad en la reducción de tráfico vehicular en la avenida Juan Pablo II en la ciudad de Trujillo en el año 2017
82
basta con conectarlo a un ordenador con un cable
USB o la corriente con un adaptador de CA a CC o
una batería para empezar.
2.2. Modulo LCD: El modulo LCD es un dispositivo
empleado para la visualización de contenidos o
información de una forma gráfica, mediante carac-
teres, símbolos o pequeños dibujos dependiendo
del modelo. Está gobernado por un microcontrola-
dor el cual dirige todo su funcionamiento. En este
caso vamos a emplear un LCD de 16x2, esto quiere
decir que dispone de 2 filas de 16 caracteres cada
una. Los píxeles de cada símbolo o carácter, varían
en función de cada modelo1.
2.3. Tránsito vehicular: El tránsito vehicular (tam-
bién llamado tráfico vehicular, o simplemente
tráfico) es el fenómeno causado por el flujo de
vehículos en una vía, calle o autopista. Antes de
cualquier diseño geométrico de una2.
2.3.1. Tipos de tráficos
2.3.1.1. Flujo continuo: Es aquel en que el vehí-
culo que va transitando por la vía solo se ve obli-
gado a detenerse por razones inherentes al tráfi-
co. Es el tráfico de las carreteras. Los vehículos se
detienen cuando ocurre un accidente, cuando
llegan a un destino específico, paradas interme-
dias. En otras palabras, el flujo continuo es la
circulación de vehículos donde no existen inter-
secciones con semáforos o con señales de alto2.
2.3.1.2. Flujo discontinuo: Es el característico de
las calles, donde las interrupciones son frecuen-
tes por cualquier motivo, siendo una de estas los
controles de tránsito de las intersecciones como
son los semáforos, los ceda el paso, etc. El flujo
interrumpido o discontinuo es la circulación de
vehículos en las carreteras donde existen inter-
secciones como semáforos o señales de alto y es
utilizado para el tránsito urbano2.
2.4. Inteligencia Artificial: Está definido como el
estudio de las facultades mentales mediante el
uso de modelos computacionales. (Charniak y
McDermott, 1985)
La inteligencia artificial es la rama de la ciencia que
se encarga del estudio de la inteligencia en
elementos artificiales y, desde el punto de vista de
la ingeniería, propone la creación de elementos que
poseen un comportamiento inteligente. Dicho de
otra forma, la inteligencia artificial pretende cons-
truir sistemas y maquinas que presenten un com-
portamiento que si fuera llevado a cabo por una
persona, se diría que es inteligente5.
El computador debería poseer las siguientes capa-
cidades:
- Procesamiento de lenguaje natural que le
permita comunicarse satisfactoriamente en
inglés.
- Representación del conocimiento para almace-
nar lo que se conoce o siente.
- Razonamiento automático para utilizar la
información almacenada para responder a
preguntas y extraer nuevas conclusiones.
- Aprendizaje automático para adaptarse a
nuevas circunstancias y para detectar y extrapo-
lar patrones.
- Visión computacional para percibir objetos.
- Robótica para manipular y mover objetos3.
2.5. Vision artificial: La Visión Artificial o también
llamada Visión por Computador, pretende capturar
la información visual del entorno físico para extraer
características relevantes visuales, utilizando
procedimientos automáticos.
Edwin Cieza Mostacero y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
Influencia del Semáforo inteligente de prioridad en la reducción de tráfico vehicular en la avenida Juan Pablo II en la ciudad de Trujillo en el año 2017
83Edwin Cieza Mostacero y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
2.5.1. Diciplinas de la vision artificial:
- Fotografía y Óptica: crear el ambiente de ilumina-
ción adecuada en la adquisición de las imágenes,
muchas veces requiere del uso de técnicas profe-
sionales de fotografía y vídeo. La selección de la
óptica y de la cámara, el uso de filtros y polarizado-
res, las técnicas de iluminación con pantallas y la
elección de los tipos de focos son algunas habilida-
des que se pueden mencionar.
- Procesamiento Digital de las Imágenes (Image
Processing): hace referencia a los algoritmos de
computación que convierte la imagen digital
adquirida en otra de mayor relevancia. Es muy
difuso la separación entre el procesamiento de
imágenes y la Visión Artificial.
- Reconocimiento de Patrones (Pattern Recogni-
tion): disciplina, dentro de la Inteligencia Artificial,
dedicada a la clasificación de las señales y a la
búsqueda de patrones existentes dentro de éstas.
Se encuentran incluidas las técnicas de clasificado-
res estadísticos, Redes Neuronales, Sistemas
Expertos, Lógica Borrosa.
- Computación Gráfica (Computer Graphics):
presenta el problema inverso de la Visión Artificial.
Si en Visión se desea extraer las características
físicas de las imágenes, la Computación Gráfica se
dedica a la presentación visual de los modelos
geométricos. Cada vez más, la Visión Artificial
emplea la Computación Gráfica para representar
las conclusiones extraídas del análisis de las imá-
genes adquiridas6.
2.6. Sistemas expertos: Un sistema experto puede
definirse como un sistema informático (hardware y
software) que simula a los expertos humanos en
un área de especialización dada. Como tal, un
sistema experto debería ser capaz de procesar y
memorizar información, aprender y razonar en
situaciones deterministas e inciertas, comunicar
con los hombres y/u otros sistemas expertos,
tomar decisiones apropiadas, y explicar por qué se
han tomado tales decisiones. Se puede pensar
también en un sistema experto como un consultor
que puede suministrar ayuda a (o en algunos casos
sustituir completamente) los expertos humanos
con un grado razonable de fiabilidad7.
El proceso que se realiza para la realización de
nuestro objetivo es que el sistema trabajará con
reglas que son ideadas para priorizar cada viabili-
dad. Obteniendo el número de vehículos que son
reconocidos a través de fotoreceptores, los cuales
capturan de manera inmediata por la sombre del
vehículo, luego se realizara un proceso de valida-
ción que contara como parámetro dicha cantidad
mencionada; seguidamente se presentará en las
pantallas led la cantidad de tiempo que será priori-
zada con más segundo o minutos sea el caso, para
el carril con mayor tráfico vehicular. Se tuvo una
cotización de los materiales utilizados para la
implementación del proyecto (Tabla 1).
Tabla 1. Cotización de Materiales
Fuente: Elaboración propia.
Materiales Precios
Arduino Mega S/ 70
02 Pantalla LCD S/ 60
04 Foto Recetores S/ 24
Leds para Semáforo S/ 2.00
Maqueta S/ 80
70 Cables Para conexión de semáforo S/2.00
Influencia del Semáforo inteligente de prioridad en la reducción de tráfico vehicular en la avenida Juan Pablo II en la ciudad de Trujillo en el año 2017
84Edwin Cieza Mostacero y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
3. CONCLUSIONES:
- La implementación de un semáforo inteligente
de prioridad en la avenida Juan Pablo II intersec-
ción influye en la reducción del tráfico vehicular,
generando un mejoramiento de la congestión
vehicular, la contaminación acústica.
- Se realizó la elaboración de un prototipo para
determinar la influencia del semáforo inteligente
de prioridad en la reducción del tráfico vehicular
en la avenida Juan Pablo II.
- Se determina que la selección del proyecto para
la exposición de proyectos de la escuela de inge-
niería de sistemas toma como aceptado al
proyecto.
4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] SALAS Jorge. Lcd 16x2.Todoelectrodo [en linea].
2013. [Fecha de consulta: 10 de junio de 2017].-
Disponible en http://todoelectrodo.blogs-
pot.pe/2013/02/lcd-16x2.html
[2] CAL Rafael, REYES Mayor, y otros. Ingenieria de
Transito, Fundamentos y aplicaciones. 7ª
edición. Mexico: Editorial Alfa y omega, 2007.32
4.ISBN:978-970-15-1238-8
[3] RUSSELL Stuart, NORVIG Peter. Inteligencia
Artificial un enfoque moderno. Editorial Prenti-
ce Hall Hisponoamericana S.A. 1994.
[4] SÁNCHEZ Juan Pablo, BELTRÁN. Sistemas
Expertos una Metodología de Programación.
Editorial Macrobit Editores, S.A. de C.V. 1990
[5] ROMERO Juan Jesús, GÓMEZ Ángel, y otros.
Inteligencia Artificial y Computación Avanzada.
Fundación Alfredo Brañas. Colección Informati-
ca.2007
[6] PLANTERO DUEÑAS Carlos. Apuntes de visión
artificial: Introducción a la visión artificial. Dpto.
Electrónica, Automática e Información Indus-
trial.2009
[7] CASTILLO Enrique, GUTIÉRREZ José, y otros.
Sistemas expertos y modelos de redes probabi-
lísticas. Universidad de Cantabria.
Influencia del Semáforo inteligente de prioridad en la reducción de tráfico vehicular en la avenida Juan Pablo II en la ciudad de Trujillo en el año 2017
85
RESUMEN:
El presente proyecto tecnológico basado en Arduino fue desarrollado para monitorear la temperatura
corporal en tiempo real, y así lograr prevenir el golpe de calor.
Palabras claves: Temperatura del cuerpo, Golpe de calor.
ABSTRACT:
This technological project based on Arduino was developed to monitor the body temperature in real time,
and thus to prevent the heat stroke.
Key words: Body temperature, Heat stroke.
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería de Sistemas. Estudiantes de Ingeniería de Sistemas2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería de Sistemas. Docente y Asesor de Ingeniería de Sistemas. Email: [email protected]
Anthony Tirado1 Edwin Cieza2
Fernando Aguilar1 Estalin Cayetano1 Julio Morales1
1. INTRODUCCIÓN:
Actualmente se define al golpe de calor cuando la
temperatura corporal rebasa los 40° C y se pierden
abundantes líquidos corporales, elevando las
probabilidades de padecer daños neurológicos e,
incluso, de morir. El golpe de calor ocurre cuando su
cuerpo se pone demasiado caliente. Este puede ser
por causa de ejercicio o de clima caliente. Un indivi-
duo puede sentirse débil, mareado o preocupado.
También puede tener dolor de cabeza o acelera-
miento de los latidos del corazón. Además puede
deshidratarse y orinar muy poco.
Asimismo existe una Problemática acerca de una
alta tasa de Mortalidad a causa del Golpe de Calor y
los cambios bruscos de temperatura, por tal motivo
el equipo de trabajo muestra una Prevención dirigi-
da al monitoreo de los pacientes con enfermedades
que involucren las altas temperaturas corporales,
deportistas en lugares calurosos, neonatos y
animales.
1.1. Objetivo:
El presente trabajo de investigación tiene como
objetivo general Mostrar al ser humano una alter-
Camiseta basada en sensores de calor para medir la temperatura corporal, Trujillo 2017-
Heat Stroke Wear.
T-shirt based on heat sensors for measure body temperature, Trujillo 2017 - Heat Stroke Wear.
86Edwin Cieza Mostacero y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
nativa de prevención al golpe de calor con la inte-
gración de la tecnología Arduino.
1.2. Objetivos específicos:
Definir el prototipo base con las tecnologías a usar.
Diseñar la arquitectura del prototipo y las tecnolo-
gías que se utilizaran.
Desarrollar la programación del prototipo y la apli-
cación móvil.
Realizar una prueba piloto con una población alea-
toria.
2. LA TEMPERATURA CORPORAL:
La temperatura corporal o la temperatura del
cuerpo corresponden a la temperatura media del
organismo humano. En el hombre la temperatura
media se estima alrededor de los 37 ° C y varía en
función de la hora del día; habitualmente es 0,5 ° C
superior por la noche en comparación con la de la
mañana. El centro de la regulación de la tempera-
tura corporal se encuentra en una glándula, el
hipotálamo, y el punto de regulación puede ser
modificado en caso de patología: es el responsable
de la fiebre en el momento de una infección, por
ejemplo. Se diferencia, según los puristas, de la
hipertermia que es un aumento de la temperatura
corporal en determinados entornos o esfuerzos, y
de la hipotermia, que es una disminución de la
temperatura principalmente en el contexto de una
exposición prolongada al frío. En estos dos casos,
el punto de regulación no se modifica coloca y el
organismo pone en marcha diversos medios para
devolver la temperatura a su punto de equilibrio
(sudoración o escalofríos, por ejemplo)1.
3. GOLPE DE CALOR:
Es el aumento de la temperatura del cuerpo por
una exposición prolongada al sol (insolación clási-
ca) o por hacer ejercicios en ambientes calurosos o
con poca ventilación) al punto que el cuerpo pierde
agua y sales esenciales para su buen funciona-
miento.
En estas situaciones el cuerpo tiene dificultades
para regular su temperatura por los mecanismos
habituales como la sudoración por lo que se produ-
ce un aumento de la temperatura corporal. El golpe
de calor puede presentarse en el momento o
después de varios días de alta temperatura.
3.1 ¿Cuáles son los síntomas?:
Es importante estar alerta ante los siguientes
síntomas:
- Sed intensa y sequedad en la boca
- Temperatura mayor a 39º C (medida en la axila)
- Sudoración excesiva
- Sensación de calor sofocante
- Piel seca
- Agotamiento, cansancio o debilidad
- Mareos o desmayo
- Vértigo
- Calambres musculares
- Agitación
- Dolores de estómago, falta de apetito, náuseas o
vómitos
- Dolores de cabeza (sensación de latido u opre-
sión)
- Estado de confusión, desorientación, delirio o
incluso coma o convulsiones
En los bebés además se puede evidenciar:
- La piel muy irritada por el sudor en el cuello,
pecho, axilas, pliegues del codo y la zona del pañal.
- Irritabilidad (llanto inconsolable en los más
pequeños).
Camiseta basada en sensores de calor para medir la temperatura corporal, Trujillo 2017 - Heat Stroke Wear.
87
3.2 ¿Quiénes son los más vulnerables?:
Cualquier persona puede ser víctima de un golpe de
calor. Sin embargo se debe tener especial cuidado
con los siguientes grupos ya que tienen mayor
riesgo de padecerlo:
- Bebés y niños especialmente menores de 1 año
(ya que su cuerpo tiene menor capacidad para
regular su temperatura)
- Bebés que padecen de fiebre por otras causas, o
diarrea
- Personas con enfermedades crónicas (afecciones
cardíacas, renales o neurológicas)
- Niños obesos o desnutridos
- Personas que tienen la piel muy quemada por el
sol
- Jóvenes que abusan de bebidas con alcohol y de
drogas
- Personas mayores
3.3 ¿Cómo prevenirlo?:
Para evitar un golpe de calor en zonas y/o épocas
de lastas temperaturas, es importante:
- Evitar bebidas con cafeína o con azúcar en exceso
- Evitar bebidas muy frías o muy calientes
- Evitar comidas pesadas
Con los más chicos:
- No esperar que pidan agua. Ofrecer continuamen-
te líquidos, especialmente jugos naturales. En el
caso de lactantes ofrecer el pecho de manera más
frecuente.
- Vestirlos con ropa holgada, liviana, de algodón y
colores claros o incluso desvestirlos.
- Bañarlos y mojarles el cuerpo con frecuencia.
- Proponer juegos tranquilos evitando que se
agiten.
- Evitar que se expongan al sol especialmente en el
el horario del mediodía o bien, protegerlos de sus
efectos si no se puede evitar la exposición: con el
uso de ropa adecuada (sombreros, ropa de manga
larga) y protectores solares adecuados.
- Mantenerlos en lugares bien ventilados o bien
con aire acondicionado (ya sea en casa o lugares
públicos) cuando la temperatura ambiente es muy
elevada.
- Nunca permanezca con ellos dentro de un
vehículo estacionado y cerrado.
Para todos:
- Evitar bebidas con alcohol ya que aumentan la
temperatura corporal y las pérdidas de líquido. No
es conveniente tomar cerveza ante la sed y el calor.- Evitar la actividad física intensa.
3.4 ¿Cómo debemos actuar si ocurre?:
Es importante actuar rápidamente. En primer lugar
se debe intentar baja la temperatura del cuerpo de
la persona afectada, con hielo o con un baño en
agua helada.
Además es importante:
-Ofrecer agua fresca (o incluso agua con una cucha-
radita de sal)-Trasladar a la persona a un lugar fresco y ventilado-No administrar medicamentos antifebriles-No friccionar la piel con alcohol
El golpe de calor puede ser muy grave, en especial
para los bebés y niños pequeños. Por eso, ante los
primeros síntomas no demore en consultar al
médico o acercarse al centro de salud2.
3.5 Efectos en el organismo:
- Corazón: Alto gasto cardiaco con vasodilatación,
taquicardia y arritmias, consecuencia por el sudor.
Edwin Cieza Mostacero y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
Camiseta basada en sensores de calor para medir la temperatura corporal, Trujillo 2017 - Heat Stroke Wear.
88Edwin Cieza Mostacero y Estudiantes de Ingeniería de Sistemas
Figura 1. Imagen referida al golpe de calor Fuente: http://precoinprevencion.com/731-2/
- Endocrino: Hipoglucemia. La hormona de creci-
miento y la aldosterona elevan sus niveles para
mantener el volumen total de sangre
- Electrolitos: Alteraciones en los niveles de sodio,
potasio, fosfatos y calcio debido a su eliminación
por el sudor.
- Riñones: La descomposición del tejido muscular
ocasiona la liberación de los contenidos de las
fibras musculares en la sangre. Estas sustancias
son dañinas para el riñón.
- Aparato digestivo: Hemorragia digestiva. Necro-
sis celular hepática (puede requerir transplante).
- Músculos: Degeneración y necrosis, incrementa-
do por la hipoxia y acidosis metabólica.
- Pulmones: Edema pulmonar y hemorragia.
- Sistema nervioso central: Muerte celular, edema
cerebral e incluso hemorragia a nivel local3.
4. CONCLUSIONES:
- Se definió como prototipo un chaleco, así como
también el uso de Arduino y app inventor
- Se realizó la arquitectura de prototipo como tam-
bién la del software móvil.
- Se desarrolló la programación en Arduino además
como también el desarrollo de la aplicación móvil
en App Inventor, además se confecciono el circuito
en el chaleco
- Se realizó una demo en las instalaciones de la
Universidad César Vallejo en la “Jornada de Investi-
gación Científica 2017”.
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] http://salud.ccm.net/faq/9782-temperatra-co
rporal-definicion
[2] http://www.msal.gob.ar/index.php/componen
t/content/article/48/212-golpe-de-calor
[3] http://www.sportlife.es/salud/articulo/pasa-c
uerpo-cuando-sufre-golpe-calor
Camiseta basada en sensores de calor para medir la temperatura corporal, Trujillo 2017 - Heat Stroke Wear.
89
RESUMEN:
La presente investigación estudió la elaboración de una aplicación educativa móvil de realidad aumentada
basada en marcadores que tuvo como finalidad mejorar el nivel de aprendizaje del uso de las vocales y los
números en niños mayores a 4 años en la cuna jardín Juana Alarco de Dammert de Trujillo. El tipo de inves-
tigación fue pre-experimental, se empleó como método de análisis de datos la Prueba T Student y como
metodología de desarrollo de software XP, debido a que se ajusta al desarrollo de la presente investiga-
ción. Asimismo con la aplicación implementada se logró incrementar el nivel de rendimiento académico
del uso de las vocales en un 27.60% e incrementar el nivel de rendimiento académico del uso de los núme-
ros en un 22.60%. Se llegó a la conclusión que con la implementación de la aplicación educativa móvil de
realidad aumentada se mejoró el nivel de aprendizaje del uso de las vocales y los números en los niños de
la cuna jardín Juana Alarco de Dammert.
Palabras claves: Aplicación móvil, Realidad aumentada, Aprendizaje, Rendimiento académico, Niños.
ABSTRACT:
The present investigation studied the elaboration of a mobile educational application of augmented reali-
ty based on markers whose purpose was to improve the level of learning of the use of vowels and numbers
in children older than 4 years in the garden Juana Alarco de Dammert from Trujillo. The type was research
was pre-experimental, was used as a method of data analysis the Student T Test and as methodology of
development of software XP, because it fits the development of the present research. Also with the appli-
cation implemented was able to increase the level of academic performance of the use of vowels by
27.60% and increase the level of academic performance of the use of numbers by 22.60%. It was concluded
that with the implementation of the augmented reality mobile educational application improved the level
of learning of the use of vowels and numbers in children in the garden Juana Alarco de Dammert.
Key words: Mobile application, Augmented reality, Learning, Academic performance, Children.
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería de Sistemas. Estudiante de Ingeniería de Sistemas2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería de Sistemas. Docente y Asesor de Ingeniería de Sistemas. Email: [email protected]
David Luján García1 Edwin Cieza Mostacero2
Aplicación Móvil Educativa de Realidad Aumentada basada en marcadores para mejorar el nivel de aprendizaje del uso de
las vocales y los números en niños mayores a 4 años en la Cuna Jardín “Juana Alarco de Dammert” -Trujillo en el año 2017
Mobile Educational Application Augmented Reality based on markers to improve the level of learning of the use of vowels and numbers in children
over 4 years in the garden "Juana Alarco de Dammert" Trujillo 2017.
90Edwin Cieza Mostacero y Estudiante de Ingeniería de Sistemas
1. INTRODUCCIÓN:
Actualmente las Tecnologías de Información y
Comunicación (TIC) son indispensables, debido a
que las utilizamos en cualquier tipo de actividad
que realizamos a diario, de tal manera que en algu-
nas ocasiones las utilizamos sin darnos cuenta
Las Tecnologías de Información y Comunicación
cumplen un rol muy importante en el sector de la
educación, estás pueden llevar a mejorar los cono-
cimientos del estudiante y a la vez los métodos de
enseñanza que emplean los profesores. Asimismo
se puede observar un gran número aplicaciones
que hacen uso de la realidad aumentada, pero no
están orientadas al sector educacional
La cuna jardín “Juana Alarco de Dammert” se fundó
en el año 1993 en la ciudad de Trujillo, esta institu-
ción educativa cada año acoge a niños de 2 a 5 años
con el objetivo de brindarles una enseñanza de
calidad, esta investigación se centró en los niños
mayores a 4 años, debido a que ellos presentaban
un poco de dificultad al momento de aprender, el
factor principal fue que eran demasiado inquietos
y se distraían muy rápido con el método de ense-
ñanza que les impartía la profesora a través de
dibujos hechos en papelotes, imágenes impresas y
láminas con imágenes de las vocales o números, es
por ende que los niños deben aprender de una
forma más dinámica y divertida, donde puedan
interactuar con el material de aprendizaje en la
misma institución educativa y en la comodidad de
su hogar; evitando que se distraigan fácilmente.
1.1. Objetivo:
El presente trabajo de investigación tiene como
objetivo general Mejorar el nivel de aprendizaje del
uso de las vocales y los números a través de la apli-
cación móvil educativa de realidad aumentada
basada en marcadores para niños mayores a 4 años
en la cuna jardín “Juana Alarco de Dammert” Truji-
llo en el año 2017.
1.2. Objetivos específicos:
- Incrementar el nivel de rendimiento académico
del uso de las vocales mediante el uso de la aplica-
ción móvil de Realidad Aumentada basada en mar-
cadores.
- Incrementar el nivel de rendimiento académico
del uso de los números mediante el uso de la apli-
cación móvil de Realidad Aumentada basada en
marcadores.
- Determinar el tiempo promedio del uso de la apli-
cación realidad aumentada basada en marcadores.
2. REALIDAD AUMENTADA EN LA EDUCACIÓN:
Según Mozas Fenoll, “La realidad aumentada es la
visión de un entorno físico por medio de un disposi-
tivo (teléfono inteligente, tablet), para que se
muestre en tiempo real ese entorno físico del
mundo real con una capa adicional de elementos
virtuales”1.
En la investigación “Asistente virtual didáctico en
3d, para niños entre 3 y 5 años del centro infantil
sueños de papel, aplicando realidad aumentada”;
refiere que a nivel de Ecuador, la realidad aumenta-
da no es muy utilizada a gran medida, esto
contrasta con el avance de la tecnología en este
país y a su vez esclarece un problema de usabilidad
de las nuevas TIC en el campo de la educación; la
principal causa de este problema viene a ser el
enfoque de las empresas a un solo ámbito de cinco
posibles existentes (publicidad, informática, edu-
cación, medicina y entretenimiento), lamentable-
mente sólo son usadas para la publicidad, desaten-
Aplicación Móvil Educativa de Realidad Aumentada basada en marcadores para mejorar el nivel de aprendizaje del uso de las vocales y los números en niños mayores a 4 años en la Cuna Jardín “Juana Alarco de Dammert” -Trujillo en el año 2017
91
diendo otras áreas donde su uso y desarrollo es
indispensable, por ejemplo: la educación. Como
consecuencia, el mundo académico en este país
está al margen de estas iniciativas. Siendo especí-
ficos y tomando en cuenta lo antes mencionado,
en esta investigación se desarrolló un Asistente
Virtual Didáctico en 3D usando Realidad Aumenta-
da, el cual ayudó y facilitó la enseñanza – aprendi-
zaje a los niños y profesionales del Centro Infantil
Sueños de Papel. (Montalvo Lucero)2.
Así también, en la investigación “Realidad aumen-
tada y educación infantil: Implementación y
evaluación”, hace referencia que en España existe
la necesidad de introducir recursos tecnológicos
como instrumentos cognitivos y así poder reforzar
los métodos de enseñanza y aprendizaje, para
lograr una mejora significativa en la calidad de
educación. Teniendo en cuenta esta afirmación,
generalmente el uso de las TIC en otros ámbitos y
la falta de innovación e incursión de estas en el
plano educativo conlleva a un desarrollo mínimo de
aplicativos con RA para la mejora del nivel educati-
vo en los colegios e instituciones educativas. En
consecuencia, se mantienen metodologías de
enseñanza conservadoras que, si bien es cierto son
eficaces; no utilizan la los recursos de las TIC para
innovar de manera superlativa en la calidad de
educación española. Por tanto, es imprescindible
incentivar a estas en el uso de aplicativos de reali-
dad aumentada que determinen un impacto direc-
to en la pedagogía española. (Cascales Martínez)3.
3. TEORIAS RELACIONADAS CON EL TEMA:
3.1. Niveles de realidad aumentada:
• Nivel 0 - Hiperenlaces en el mundo físico: Los
códigos QR, son símbolos bidimensionales que
permiten codificar información como texto, imá-
genes, vídeo, URLs, números de teléfonos, SMS,
entre otros, permitiendo enlazar el contenido a
través de un dispositivo tecnológico4.
Figura 1. Código QR
Fuente: http://raenelaula.blogspot.pe/p/ejemplos.html
• Nivel 1 - Realidad Aumentada Basada en Marca-
dores: Los marcadores son símbolos o imágenes
prediseñadas que se encuentran impresos en
papel, los cuales proyectan objetos (elementos en
tercera dimensión, figuras, textos) cuando son
enfocados por la cámara bajo el uso de una aplica-
ción que se ejecuta en el dispositivo4.
Figura 2. Marcador
Fuente: Elaboración propia
• Nivel 2 - Realidad Aumentada Markerless: Con-
siste en reconocer imágenes o figuras, la geo locali-
zación y diferentes tipos de métodos que no nece-
sitan la utilización de marcadores4.
3.2. Educación:
Según (Bowen), “La educación es un proceso social
básico por medio del cual las personas adquieren la
cultura de su sociedad”5.
Edwin Cieza Mostacero y Estudiante de Ingeniería de Sistemas
Aplicación Móvil Educativa de Realidad Aumentada basada en marcadores para mejorar el nivel de aprendizaje del uso de las vocales y los números en niños mayores a 4 años en la Cuna Jardín “Juana Alarco de Dammert” -Trujillo en el año 2017
92Edwin Cieza Mostacero y Estudiante de Ingeniería de Sistemas
Figura 3. Código QR
Fuente: http://realidadaumentada.info/juego-realidad-au-
mentada-pokemon-go-arrasa-mundo/
3.3. Aprendizaje y sus niveles:
Según (Pérez Gómez Ángel), se refiere al aprendi-
zaje como “Los procesos subjetivos de captación,
incorporación, retención y utilización de la infor-
mación que el individuo recibe en su intercambio
continuo con el medio”6.
Los niveles de aprendizaje son los siguientes:
- Nivel de Memorización: Consiste en aprenderse
contenidos de memoria, sin necesidad de enten-
derlos7.
- Nivel de Comprensión: Consiste en esforzarse un
poco más, debido a que solamente no se trata de
memorizar los contenidos, sino que uno necesita
entender e interpretar la información7.
- Nivel de Aplicación: Luego de haber entendido
los contenidos, uno debe esforzarse más con el fin
de poder aplicar lo comprendido en situaciones
reales7.
3.4. Metodología de desarrollo de software:
Para el desarrollo de la aplicación se usó la meto-
dología de Programación extrema (XP). Según
(Jerez Bastidas), “Es un tipo de programación ágil
con una perspectiva orientado a objetos, en el año
1999 Kent Beck escribió un libro con los detalles
técnicos sobre la programación extrema o modelo
XP. La programación extrema se orienta principal-
mente en la adaptación, debido a que se enfoca en
diseñar lo más sencillo como codificar, pruebas y en
todo este proceso el equipo de desarrollo se tiene
que adaptar a los cambios que surjan, estos cam-
bios se realizan debido a los requerimientos de los
clientes en base a la toma de decisiones de estos
mismos”8. Esta metodología contiene las siguien-
tes fases:
Figura 4. Fases de la metodología XP
Fuente: Elaboración propia
4. CREACIÓN DE LA APLICACIÓN EDUCATIVA DE
REALIDAD AUMENTADA:
Se desarrolló en la plataforma de desarrollo de
Unity, la cual ayuda a la creación de videojuegos y
también a trabajar con objetos 3D, además cuenta
con un entorno de desarrollo integrado (IDE) llama-
do MonoDevelop que permite al usuario poder
codificar (programar) en los lenguajes de progra-
mación más conocidos como C# o JavaScript.
Asimismo se hizo uso de la herramienta de desa-
rrollo de software (SDK) Vuforia, la cual contiene
muchas librerías que facilitan a la creación de apli-
caciones móviles de realidad aumentada y propor-
ciona diferentes tipos de opciones para la visuali-
zación, toma de video y para la exploración de
sucesos recurrentes de las imágenes capturadas,
Aplicación Móvil Educativa de Realidad Aumentada basada en marcadores para mejorar el nivel de aprendizaje del uso de las vocales y los números en niños mayores a 4 años en la Cuna Jardín “Juana Alarco de Dammert” -Trujillo en el año 2017
93Edwin Cieza Mostacero y Estudiante de Ingeniería de Sistemas
con el fin de calcular en tiempo real la posición de la
cámara y la ubicación de los marcadores.
5. ARQUITECTURA DE APLICACIÓN:
A continuación se muestra la arquitectura y los
componentes que se utilizaron para el desarrollo
de la aplicación.
Figura 5. Arquitectura de la aplicación
Fuente: Elaboración propia
6. MATERIAL Y MÉTODOS:
6.1. Técnicas e instrumentos de recolección de
datos
Tabla 1. Técnicas e instrumentos de recolección
de datos.
Fuente: Elaboración Propia
- Pruebas de normalidad:
Permiten conocer si los datos siguen una distribu-
ción normal o no normal.
Tabla 2. Pruebas de normalidad
Fuente: Naresh, Malhotra.
Nota: La población y muestra está conformada por 10 niños
de la cuna jardín “Juana Alarco de Dammert”, por lo tanto se
escogió Shapiro-Wilk
- Pruebas de normalidad de las vocales:
Figura 6. Prueba normalidad - Vocales Fuente: IBM SPSS Statistics 21.0
- Pruebas de normalidad de los números:
Figura 7. Prueba normalidad - Números.
Fuente: IBM SPSS Statistics 21.0
Nota: Debido a los resultados obtenidos en las pruebas de
normalidad, se optó por usar la prueba paramétrica T-Stu-
dent, la cual veremos en la parte de Contrastación.
7. RESULTADOS:
7.1. Nivel de Rendimiento Académico del Uso de
las Vocales.
En el grafico se observa que, el puntaje promedio
de cada ítem antes de implementar la aplicación
era de 2.95 puntos (59%) y después de implemen-
Técnica Instrumento Informante
Test Test de Aptitud Alumnos
Observación Guía de Observación
Alumnos
SHAPIRO-WILK KOLMOGOROV-SMIRNOV
Muestras pequeñas (m< 35)
Muestras grandes (m ≥ 35)
Aplicación Móvil Educativa de Realidad Aumentada basada en marcadores para mejorar el nivel de aprendizaje del uso de las vocales y los números en niños mayores a 4 años en la Cuna Jardín “Juana Alarco de Dammert” -Trujillo en el año 2017
94Edwin Cieza Mostacero y Estudiante de Ingeniería de Sistemas
implementar la aplicación el puntaje promedio de
cada ítem fue de 4.33 puntos (86.60%), lo cual
determina que hubo un incremento de 1.38 puntos
(27.60%).
Figura 8. Nivel de rendimiento académico del uso
de las vocales
Fuente: Word 2016
7.2. Nivel de Rendimiento Académico del Uso de
los Números:
En el grafico se observa que, el puntaje promedio
de cada ítem antes de implementar la aplicación
era de 3.35 puntos (67%) y después de implemen-
tar la aplicación el puntaje promedio de cada ítem
fue de 4.48 puntos (89.60%), lo cual determina
que hubo un incremento de 1.13 puntos (22.60%).
Figura 9. Nivel de rendimiento académico del uso
de los números
Fuente: Word 2016.
8. CONCLUSIONES:
- Se concluye que la implementación de la aplica-
ción móvil educativa de realidad aumentada
basada en marcadores mejoró el nivel de aprendi-
zaje del uso de las vocales y los números en los
niños mayores a 4 años.
- Se concluye que el nivel del rendimiento académi-
co del uso de las vocales antes de implementar la
aplicación propuesta, el puntaje promedio de cada
ítem era de 2.95 puntos y con la implementación de
la aplicación propuesta el puntaje promedio de
cada ítem es de 4.33 puntos, lo que representa un
incremento de 1.38 puntos, en un porcentaje de
27.60%
- Se concluye que el nivel del rendimiento académi-
co del uso de los números antes de implementar la
aplicación propuesta, el puntaje promedio de cada
ítem era de 3.35 puntos y con la implementación de
la aplicación propuesta el puntaje promedio de
cada ítem es de 4.48 puntos, lo que representa una
incremento de 1.13 puntos, en un porcentaje de
22.60%
9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Mozas Fenoll, Edgar. 2015. Youtube. [En línea]
05 de Octubre de 2015. https://www.youtube.-
com/watch?v=jlcMo0DwL6A.
[2] Montalvo Lucero, Adriana Luzdary. 2016. Asis-
tente Virtual DIdáctico en 3D, para niños entre 3
y 5 años del centro infantil SUEÑOS DE PAPEL,
aplicando realidad aumentada. Universidad
Central del Ecuador. Quito: s.n., 2016. Tesis.
[3] Cascales Martínez, Antonia. 2015. Realidad
aumentada y educación infantil: Implementa-
ción y evaluación. Murcia: s.n., 2015.
Aplicación Móvil Educativa de Realidad Aumentada basada en marcadores para mejorar el nivel de aprendizaje del uso de las vocales y los números en niños mayores a 4 años en la Cuna Jardín “Juana Alarco de Dammert” -Trujillo en el año 2017
95Edwin Cieza Mostacero y Estudiante de Ingeniería de Sistemas
[4] Realidad Aumentada y Educación. Garnica
Estada, Evelyn y Franco Calderon, José Alejan-
dro. 2015. 3, Bogotá: s.n., 2015, Ingeniería, Mate-
máticas y Ciencias de la Información, Vol. 2,
págs. 62-63. La Revista de Ingeniería, Matemá-
ticas y Ciencias de la Información se encuentra
indexada por la plataforma REDIB.
[5] Bowen, James y Peter, Hobson. 1979. Teoría de
la educación. Investigaciones en el pensamiento
educativo occidental. Mexico : Limusa, 1979.
ISBN.
[6] Jaraba Vergara, Rossy. 2012. Psicología del
Aprendizaje. CECAR. Sincelejo - Sucre: s.n.,
2012. pág. 25.
[7] Muñoz Serafín, Miguel. 2011. Niveles de apren-
dizaje. [En línea] 25 de 07 de 2011.
https://msmdotnet.wordpress.com/2011/07/2
5/niveles-de-aprendizaje/.
[8] Jerez Bastidas, Marcos Tulio. 2015. Youtube. [En
línea] 24 de Junio de 2015. https://www.youtu-
be.com/watch?v=3CYGOtk6uKc.
Aplicación Móvil Educativa de Realidad Aumentada basada en marcadores para mejorar el nivel de aprendizaje del uso de las vocales y los números en niños mayores a 4 años en la Cuna Jardín “Juana Alarco de Dammert” -Trujillo en el año 2017
INGENIERÍA INDUSTRIAL
97
RESUMEN:
El presente trabajo de investigación, tuvo como objetivo utilizar pulpa de maracuyá en la elaboración de
natilla, una vez elaborado el producto se logró determinar las características sensoriales. La realización del
presente trabajo de investigación se llevó a cabo en el Laboratorio de Procesos Industriales I y el Laborato-
rio de Biotecnología de la Facultad de Ingeniería de la Universidad César Vallejo.
La crema ácida o natilla es el producto que se obtiene por la concentración de la grasa contenida en la leche
y de un proceso de fermentación controlada mediante la inoculación de cultivos lácticos. El contenido
graso puede variar de 12 a 30%, pero la mayoría de las plantas produce crema con 18 a 25% de grasa y así
obtienen una buena consistencia y sabor.En el presente estudio se busca elaborar y evaluar un postre
lácteo adicionado con pulpa de maracuyá. Una vez obtenido los panecillos se procedió a realizar una
evaluación sensorial utilizando una escala hedónica para lo cual se utilizaron 70 panelistas no entrenados
quienes evaluaron la aceptabilidad general de los panecillos (color, olor, sabor y textura).
Palabras claves: Maracuyá, Leche, Características sensoriales.
ABSTRACT:
The present work of investigation, with the objective of the pulp of passion fruit in the elaboration of the
Neapolitan, once the product is elaborated the sensorial characteristics are identified. The accomplish-
ment of the research work was carried out in the Laboratory of Industrial Processes and the Biotechnology
Laboratory of the Faculty of Engineering of the César Vallejo University.
The cream or custard is the product that is obtained by the concentration of the fat contained in the milk
and a controlled fermentation process by the inoculation of lactic cultures. The content can vary from 12
to 30%, but most plants produce cream with 18 to 25% of fat and thus obtained a good consistency and
flavor. In the present study it is sought to elaborate and evaluate an added dairy dessert with pulp of
passion fruit.Once the buns were obtained, a sensorial evaluation was performed using a hedonic scale,
using 70 untrained panellists who evaluated the general acceptance of bread rolls (color, smell, flavor and
texture).
Key words: Passion fruit, Milk, Sensorial characteristics.
Karin Avalos Alvarado1 Roque Luna Victoria1 Lidia Meza Villanueva1
Milagros Sabana Anastacio1 Leslie Cristina Lescano Bocanegra2
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Industrial. Estudiantes de Ingeniería Industrial2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Industrial. Docente y Asesor de Ingeniería Industrial. Email: [email protected]
Elaboración de Natilla de maracuyá (passiflora edulis).
Elaboration of passion fruit custard (Passiflora edulis).
98 Leslie Cristina Lescano Bocanegra y Estudiantes de Ingeniería Industrial
1. INTRODUCCIÓN:
Las natillas son un producto obtenido a partir de la
leche, por concentración mediante el sometimien-
to al calor en condiciones de presión atmosférica, a
la cual, es necesario, agregarle otros componentes
que ayudan a la elaboración como azúcar y sustan-
cias aromáticas.
También se puede definir como la concentración de
sólidos especialmente azucares por evaporación
del agua contenida en la leche. Debe contener
como mínimo 26% de sólidos totales de leche y
44% de azúcar. No debe contener más del 30% de
agua. Este producto se conserva mediante la
elevada concentración de azúcar, que eleva la
presión osmótica del producto, hasta un nivel que
impide el desarrollo de microorganismos. Asiéndo-
lo así una buena posibilidad de empleo de la leche
producida en un establo y fundamentando su estu-
dio para nuestra profesión.
En este presente trabajo de investigación tiene
como objetivos:
- Elaborar natilla de maracuyá.
- Determinar las características sensoriales
2. MATERIALES Y METODOLOGÍA.
2.1 Materia Prima: Leche de vaca fresca prove-
niente del establo Santa Cecilia ubicada en la carre-
tera a Huanchaco, La Libertad. Pulpa de maracuyá
proveniente del distrito de Laredo, La Libertad.
2.2 Obtención de Natilla de Maracuyá:
Se utilizaron veinte kilos de leche fresca proceden-
te del Establo Santa Cecilia del distrito de Huan-
chaco, así como 3 kg de pulpa de maracuyá.
La leche se hizo pasar por un filtro a base de tela de
gasa para quitar las impurezas o partículas gran-
des que han caído en la leche al momento del ma-
nejo en el establo; luego se procedió a pasteurizar
la leche, cuando ésta alcanzó los 85°C se concentró
hasta 26% los sólidos, en una olla aparte se adicio-
na la pulpa de maracuyá hasta cocción, seguida-
mente se adiciona la mitad de azúcar, comenzando
a evaporar con agitación hasta conseguir la cara-
melización, incorporar toda la leche en la marmita
u olla de cocción y dejar que alcance una tempera-
tura de 60 a 70°c, seguidamente se adiciona el otro
50% y continuamos con la cocción hasta que alcan-
ce el punto de Natilla(prueba de la gota).
2.3. Equipos
- pH metro digital - Termómetro digital - Balanza analítica marca And, 610 g ± 0.01- Baño termostático, Dahian Scientific, modelo VB-22- Licuadora industrial- Agitador magnético
2.4 Diseño Experimental:
El siguiente esquema muestra el diseño experi-
mental utilizado para la caracterización de los aná-
lisis fisicoquímicos.
Figura 1. Esquema experimental.
Fuente: Elaboración propia
2.5 Caracterización fisicoquímica:
Para los análisis de caracterización se realizaron
análisis fisicoquímicos de: pH (AOAC 1997), acidez
(AOAC 1997), proteínas (AOAC 1997), densidad
(AOAC 1990), grasas (AOAC 1997), sólidos en la
leche (AOAC 1997), humedad (AOAC 1984), cenizas
(AOAC 1990).
Elaboración de Natilla de maracuyá (passiflora edulis).
99
3. RESULTADOS:
3.1 Caracterización Fisicoquimica de la materia
prima:
Antes de proceder a la elaboración de la natilla se
analizó las características fisicoquímicas de la
materia prima obtenida del establo Santa Cecilia.
Tabla 1.Características fisicoquímicas iniciales
Fuente: Elaboración propia.
3.2 Análisis sensorial de la natilla de maracuyá:
Las pruebas sensoriales de aceptabilidad general
(sabor, olor y apariencia) de los panecillos resulta-
ron ser positivas, dado que, de las 70 personas a las
que se le dio a probar el producto, el 68% de los
panelistas tuvo una aceptación positiva del
producto.
4. DISCUSIÓN:
La leche de vaca recién ordeñada y sana, es ligera-
mente ácida, con un pH comprendido entre 6,5 y
6,8 como consecuencia de la presencia de caseínas,
aniones fosfórico y cítrico, principalmente (Fox &
McSweeney 1998), además los valores normales de
acidez titulable en leche están expresados en
porcentaje del ácido los cuales están entre 0.16 a
0.19% de ácido láctico (Charles & Lacasa, A., 1985),
como podemos observar en la TABLA 1 la leche
fresca esta en un pH 6.6 con una acidez de 0.16%
rangos descritos por los autores.
Según Gil (2010), la leche entera de vaca debe tener
una densidad que fluctué entre 1.0286 - 1.0340
g/cm3 y el porcentaje de Solidos Totales está en
11.40 – 12.60%. De acuerdo a nuestros resultados
obtenidos y presentados en la TABLA 1 el porcenta-
je de solidos totales en la leche es de 11.7%; el
contenido de grasa en la leche de vacas es bastante
variable esta entre 2,5 a 5,0% (Vargas, 1999), en la
TABLA 1 observamos que la densidad esta en 1.028
con 3.5% de grasas en la leche fresca.
Desde el punto de vista nutricional, la natilla,
destaca por su contenido proteico (procedente de
la leche y del huevo empleados en su elaboración)
de hidratos de carbono fundamentalmente azúca-
res, alto contenido en calcio. El contenido graso es
algo mayor que el de la leche (debido al huevo),
mayoritariamente ácidos grasos saturados segui-
dos de mono insaturados y poliinsaturados. Es una
buena fuente de calcio de fácil asimilación y fósfo-
ro (unas natillas de 135 g cubren el 19% de las inges-
tas recomendadas para estos dos minerales de un
hombre y una mujer de 20 a 39 años con actividad
física moderada), vitaminas del grupo B (especial-
mente B12 y riboflavina) y en menores cantidades
vitamina A.
Es ideal para personas con problemas de mastica-
ción y para aquéllas que tengan poco apetito y
necesiten platos con concentraciones altas de
proteínas de alto valor biológico y lípidos.
5. CONCLUSIONES:
Los resultados obtenidos del análisis fisicoquímico
del yogurt batido de menta frutado con residuos de
Parámetro Fisicoquímico Valores
pH 6.6
Densidad (g/cm
3) 1.028
Acidez (%) 0.16
Proteínas (%) 3.2
Caseínas (%) 2.6
Grasas (%) 3.5
Solidos Totales (%) 11.7
Leslie Cristina Lescano Bocanegra y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Elaboración de Natilla de maracuyá (passiflora edulis).
100
la industria de licores por maceración arrojaron un
pH= 4.38 ± 0.063, ácido láctico 0.76% ± 0.025,
grasa 1.7% ± 0.248, proteínas 5.6% ± 0.497, caseí-
nas 4.56% ± 0.410, densidad 1.035 ± 0.003 g/ml,
extracto solido 26.7% ± 0.248, humedad 73.3% ±
0.248, cenizas 0.85% ± 0.038 y sinéresis 38.03% ±
2.879.
El conocimiento de la composición química y las
características sensoriales de la natilla de naranja
permiten hacer recomendaciones para su aplica-
ción desarrollo y evaluación de un postre lácteo,
que pueden ser una opción para incrementar la
ingesta de lacteos en la población.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Adams, M., & Moss, M. (1997). Microbiología de
los alimentos. Zaragoza. España: Ed. Acribia S.A.
[2] Alais, C. (1985). Ciencia de la leche. Editorial
Reverté S.A.
[3] Albarracín, Y., & Carrascal, A. (2005). Manual de
Buenas Practicas de Manufactura para
microempresas lácteas Colección Biblioteca del
Profesional. Editor: Pontificía Universidad Jave-
riana.
[4] Brito, M. (26 de Julio de 2000). Leche: alimento
indispensable (en línea). Obtenido de
http://www.tetrapak.el.
[5] Castle, & Watkins. (2001). Microorganismos del
yogurt. Obtenido de http://www.porquebiotec-
nologia.com.ar/educación
[6] Charles, A., & Lacasa, A. (1985). Ciencia de la
leche: Principios de Tecnica Lechera. Edición
Ilustrada: Ed. Reverte S.A.
[7] Fennema, O. (1993). Química de los alimentos.
Zaragoza. España: Editorial Acribia S.A.
[8] Fox, P., & McSweeney, P. (1998). Dairy chemistry
and biochemistry. Blackie Academic & Profes-
sional, Londres.
[9] Gil, A. (2010). Tratado de Nutrición: Composi-
ción y Calidad Nutritiva de los Alimentos. En
Volumen 2 de Tratado de Nutrición (pág. 786
páginas). Ed. Médica Panamericana.
[10] Jocobsén, E. (2003). Chenopodium quinoa
Willd. A novel crop for European agriculture.De-
partment of Agricultural Science. The Royal
Veterinary and Agricultural University, Den-
mark, 145.
[11] Keating, A., & Gaona, H. (1999). Indroducción a
la Lactología 2. México, D.F: Limusa.
[12] Kirk, Sawyer, & Egan. (1996). Composición y
analisis de alimentos de Pearson. En Segunda
edición. Mexico: Ed. Continental SA.
Leslie Cristina Lescano Bocanegra y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Elaboración de Natilla de maracuyá (passiflora edulis).
101
RESUMEN:
El presente trabajo de investigación, tuvo como objetivo utilizar harina de semillas de uva como sustituto
de harina de trigo en la elaboración de panecillos, una vez elaborado el producto se logró determinar las
características sensoriales de loas panecillos. La realización del presente trabajo de investigación se llevó
a cabo en el Laboratorio de Procesos Industriales I y el Laboratorio de Biotecnología de la Facultad de Inge-
niería de la Universidad César Vallejo. La parte experimental del trabajo consistió en obtener la harina de
semillas de uva y luego sustituir parte de la harina de trigo para elaboración de panecillos en una propor-
ción de 5% (p/p), con respecto a la harina de trigo. La utilización de estas semillas se hizo con la finalidad
de utilizar uno de los subproductos de la industria vinícola, ya que estudios realizados en las semillas de
uva indican que es una buena fuente de antioxidantes, con alto contenido de vitamina C, vitamina E y
betacaroteno. Una vez obtenido los panecillos se procedió a realizar una evaluación sensorial utilizando
una escala hedónica para lo cual se utilizaron 70 panelistas no entrenados quienes evaluaron la aceptabili-
dad general de los panecillos (color, olor, sabor y textura).
Palabras claves: Semillas de uva, Betacaroteno, Características sensoriales.
ABSTRACT:
The objective of this research was to use grape seed meal as a substitute for wheat flour in the production
of bread rolls. Once the product was prepared, the sensory characteristics of loaf muffins were determi-
ned. The accomplishment of the present research work was carried out in the Industrial Processes I Labo-
ratory and the Biotechnology Laboratory of the Faculty of Engineering of the César Vallejo University.The
experimental part of the work consisted in obtaining the grape seed meal and then replacing part of the
wheat flour for the preparation of rolls in a proportion of 5% (w / w), relative to the wheat flour. The use of
these seeds was done with the purpose of using one of the by-products of the wine industry, since studies
in grape seeds indicate that it is a good source of antioxidants, high in vitamin C, vitamin E and beta caro-
tene.Once the buns were obtained, a sensorial evaluation was carried out using a hedonic scale, using 70
untrained panellists who evaluated the general acceptability of bread rolls (color, smell, flavor and textu-
re).
Key words: Grape seeds, Beta carotene, Sensorial characteristics.
1 Roque Luna Victoria1 Lidia Meza Villanueva1
Erick Valeriano Gallardo1 Liliana Zamora Chapoñan1 Víctor Solano Rodríguez1
Leslie Cristina Lescano Bocanegra2
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Industrial. Estudiantes de Ingeniería Industrial2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Industrial. Docente y Asesor de Ingeniería Industrial. Email: [email protected]
Uvativas: Elaboración de panecillos a base de semillas de uvas.
Uvativas: Preparation of rolls based on grape seeds.
Kevin Aguilar Medina1 Juan Aguilar Vasquez1 Brenda Bazán Castillo1
102 Leslie Cristina Lescano Bocanegra y Estudiantes de Ingeniería Industrial
1. INTRODUCCIÓN:
Las uvas tienen un alto contenido de compuestos
fenolicos, los cuales tienen propiedades antioxi-
dantes que pueden resultar beneficiosos para la
salud humana. Las uvas contienen otros compues-
tos benéficos, tales como el ácido gálico y el ácido
ellágico (Braswell, 2002). La mayoría de los com-
puestos fenólicos en las uvas se encuentran en las
semillas y las cáscaras. La pulpas de uva tiene un
contenido bajo de fenoles. Las semillas de esta uva
muestran gran capacidad antioxidante al igual que
las cáscaras, pueden ser utilizados en la elabora-
ción de productos nutraceúticos (Pastrana-Bonilla
y Sellappan, 2003).
Los polifenoles son un grupo de compuestos
químicos presentes de forma natural que presen-
tan anillos aromáticos con sustituyentes hidroxi-
los, en su mayoría son potentes antioxidantes
necesarios para el funcionamiento de las células
vegetales. Se encuentran en frutas, verduras y
bebidas (Kinsella, 1993).
En un estudio realizado por Ghiselli (1998) se anali-
zaron tres sub-fracciones polifenólicas de un vino
tinto. Evaluaron la capacidad de atrapar radicales
hidroxilo y peroxilo que simula la inhibición de la
oxidación in vitro de la lipoproteína de baja densi-
dad (LDL) y la agregación plaquetaria, que se dan
en la arterogénesis. La fracción de las antocianinas
resulto ser la más efectiva tanto en su capacidad
de atrapar especies reactivas de oxígeno como en
su capacidad de inhibir la oxidación de LDL y la
agregación plaquetaria.
En extractos de cáscaras de uva, la clase principal
de fitoquímicos presentes son las antocianinas. Su
concentración es influenciada por variedad y culti-
var, así como otros compuestos fenólicos encon-
trados en la cáscara de muscadinas incluyen ácido
ellágico, resveratrol y compuestos glucósidos como
myricetina, quercetina y kaempferol (Gomez,
2004; Pastrana, 2003). Las antocianinas muestran
gran actividad antioxidante que previene enferme-
dades cardiovasculares, además de tener propieda-
des anti-ulceras. Sin embargo, para las antociani-
nas, una de las principales limitaciones es la pobre
estabilidad de almacenamiento que es afectada
por su estructura química, el factor ambiental y la
interacción con otros fitoquímicos en solución (Del
Pozo, 2004).
El objetivo de este trabajo es elaborar Panecillo a
base de Semillas de Uva, con la finalidad de apro-
vechar su valor nutricional.
2. MATERIALES Y METODOLOGIA.
2.1 Materia Prima
Semillas de uva traídas de la Provincia de Cascas,La
Libertad.Harina, Mantequilla, Levadura, Sal y
Agua.
2.2 Obtención de los panecillos de semillas de uva:
Se utilizaron 2 kilogramos de semillas de uva
procedentes de la provincia de Cascas, así como 8
kg. de harina. El panecillo de semillas de uva se
elaboró de la siguiente manera: Se pesaron todos
los ingredientes luego se procedio al amasado
primero de todos los ingredientes secos y luego el
resto. Se peso la masa y se dividio en pequeñas partes
con la cortadora, seguidamente se bolearon y se les
dejo reposar con el objetivo de que se recupere de la
degasificación sufrida durante la división y el
boleado. Se procedio a dar la forma a los panecillos
y luego a la fermentación la cual consiste básica-
mente en una fermentación alcohólica llevada a
cabo por levaduras que transforman los azúcares
fermentables en etanol, CO2 y algunos productos
secundarios.
Uvativas: Elaboración de panecillos a base de semillas de uvas.
103
Seguidamente se procedio a hacerles pequeños
cortes para poder permitir el desarrollo de pan
durante la cocción y finalmente se lleva la masa a
cocción.
2.3 Equipos:
- pH metro digital
- Termómetro digital
- Balanza analítica marca And, 610 g ± 0.01
- Horno industrial
- Licuadora industrial
- Agitador magnético
2.4 Diseño Experimental:
El siguiente esquema muestra el diseño experi-
mental utilizado para la caracterización de los aná-
lisis fisicoquímicos
.
Figura 1. Esquema experimental
Fuente: Elaboración propia.
2.5 Caracterización fisicoquímica:
Para los análisis de caracterización se realizaron
análisis fisicoquímicos de: pH (AOAC 1997), sólidos
totales (AOAC 1997), grasas (AOAC 1997), humedad
(AOAC 1984), cenizas (AOAC 1990).
3. RESULTADOS:
3.1 Caracterización Fisicoquimica de la materia
prima:
Antes de proceder a la elaboración del panecillo con
semillas de uva se analizó las características fisico-
químicas de la materia prima obtenida de la
provincia de Cascas.
Tabla 1. Características fisicoquímicas iniciales
Fuente: elaboración propia.
3.2 Análisis sensorial de los panecillos de semillas
de uva: Las pruebas sensoriales de aceptabilidad general
(sabor, olor y apariencia) de los panecillos resulta-
ron ser positivas, dado que, de las 70 personas a las
que se le dio a probar el producto, el 68% de los
panelistas tuvo una aceptación positiva del
producto.
4. DISCUSIÓN:
El estudio, publicado en Carcinogenesis, demues-
tra que el extracto de semilla de uva es capaz de
eliminar a las células del carcinoma de células esca-
mosas de cabeza y cuello (HNSCC), dejando las
células sanas, ilesas, en modelos in vitro e in vivo.
Según resultados de estudios realizados en rato-
nes, extractos ricos en poli fenoles de semillas de
uva podrían ayudar a combatir cáncer de cabeza y
cuello, dejando a las células sanas sin dañar.
La dosis recomendable de consumo diario de semi-
llas de uva es de 50 a 300 miligramos. El centro
médico de la universidad de Pittsburgh recomienda
una dosis de 50 miligramos de OPC (complejos
Leslie Cristina Lescano Bocanegra y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Uvativas: Elaboración de panecillos a base de semillas de uvas.
Parámetro Fisicoquímico
Valores
pH 6.6
Humedad (%) 20%
Cenizas (%) 3.5%
Grasas (%) 8%
Proteinas (%) 10%
Solidos Totales (%)
80%
104
oligomericos y poliméricos) al día para obtener
protección antioxidante en general; por otra parte
el centro médico de la Universidad Maryland reco-
mienda una dosis de 25 a 150 miligramos diarios
como protección antioxidante en general, y de 150
a 300 miligramos diarios para las personas que
sufren de insuficiencia venosa crónica.
5. CONCLUSIONES.
Debido a su alto contenido de nutrientes y antioxi-
dantes la semilla de uva se debe considerar como
un suplemento nutricional de consumo habitual.
Los resultados obtenidos del análisis sensorial
fueron positivos al encontrar que un 67% de los
panelistas tuvieron una actitud positiva frente a
los panecillos con semillas de uva.
Se reconoció el proceso de la elaboración de los
panecillos con semillas de uva con un diagrama de
flujo en el cual se mencionan las siguientes etapas:
Recepción, amasado, boleado, reposo, fermenta-
ción, corte, cocción, enfriamiento, envasado y
almacenado.
6. RECOMENDACIONES:
• No se recomienda su ingestión en personas que
padecen de hipertensión.
• No es recomendable para personas que padezcan
de alguna enfermedad hepática o renal que consu-
ma medicamentos de manera permanente, sin
antes haber consultado al medico.
• No se ha establecido que no conlleve algún efecto
en mujeres embarazadas o que estén dando de
lactar.
• Se deberá consultar con el médico antes de
consumir la semilla de uva de forma permanente.
• Socializar las propiedades medicinales de esta
semilla para incentivar su consumo.
7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Adams, M., & Moss, M. (1997). Microbiología de
los alimentos. Zaragoza. España: Ed. Acribia
S.A.
[2] Fennema, O. (1993). Química de los alimentos.
Zaragoza. España: Editorial Acribia S.A.
[3] Fox, P., & McSweeney, P. (1998). Dairy chemistry
and biochemistry. Blackie Academic & Profes-
sional, Londres.
[4] Gil, A. (2010). Tratado de Nutrición: Composi-
ción y Calidad Nutritiva de los Alimentos. En
Volumen 2 de Tratado de Nutrición (pág. 786
páginas). Ed. Médica Panamericana.
[5] Kirk, Sawyer, & Egan. (1996). Composición y
analisis de alimentos de Pearson. En Segunda
edición. Mexico: Ed. Continental SA.
[6] Lewis, M. (1993). Propiedades fisicas de los
alimentos y de los sistemas procesado. Zarago-
za. España: Ed. Acribia S.A.
[7] EROSKI. Consumir uva. [En línea] 2014. [Citado
el: 03 de 12 de 2014.] http://frutas.consu-
mer.es/uva/
[8] INNATIA. Propiedades de la semilla de uva. [En
línea] [Citado el: 01 de 12 de 2014.]
http://www.innatia.com/s/c-semillas-propie-
dades/a-propiedades-de-las-semillas-de
-uva-2496.html.
[9] Cronquist, A. An Integrated System of Classifi-
cation of flowering Plants. New York, USA:
Columbia University Press, 1981.
[10] SAGASETA, J.La medicina está en nuestras
manos. Bolivia : Ediciones gráficas E.G, 1996.
[11] JIMENEZ, A. Flora de Cochabamba.Santa Cruz,
Bolivia: Los Huérfanos, 1984.
Leslie Cristina Lescano Bocanegra y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Uvativas: Elaboración de panecillos a base de semillas de uvas.
105
[12] SABOR MEDITERRÁNEO. Propiedades, mine-
rales y vitaminas de las frutas más consumidas.
[En línea] [Citado el: 22 de 11 de 2014.]
http://www.sabormediterraneo.com/salud/-
frutas1.htm.
[13] FANZONE SÁNCHEZ, M. Caracterización de la
composición fenólica de uvas y vinos de la varie-
dad Malbec (Vitis vinífera l.): su relación con el
origen geográfico, factores vitivinícolas y valor
comercial. [En línea] 05 de 2012. [Citado el: 02
de 03 de 2016.] h t t p : / / w w w . t e s i s e n r e
d.net/bitstream/handle/10803/81715/Tesis%2
0DoctoralM.%20Fanzone.pdf?sequence=1.
[14]14. FARÍAS CAMPOMANES, Á, MATOS CHA-
MORRO, A. Influencia de la Temperatura y
Tamaño de Partícula en el Proceso de Extracción
de Aceite de Semilla de uva (Vitis vinífera).Li-
ma-Perú : Universidad Peruana Unión-Revista
de Investigación Universitaria, 2009, Vol. 1.
ISSN: 2078-4015.
Leslie Cristina Lescano Bocanegra y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Uvativas: Elaboración de panecillos a base de semillas de uvas.
106
RESUMEN:
En el presente trabajo tiene como finalidad evaluar la influencia del porcentaje de agregado obtenido de
un proceso de reciclado de concreto, sobre la resistencia a la compresión para la elaboración de paneles de
piedra, para lo cual se tomaron tres fracciones en volumen de cemento/ agregado como base 1/2, 1/3 y 1/4,
de esto se tomó como referencia para el reemplazo del agregado por concreto reciclado (CR), teniendo
como nuevas felaciones en volumen de 1/(2/0), 1/(1/1) y 1/(0/2) para la base de 1/2, así mismo para la
siguiente fracción base (1/3) se consideró los siguiente 1/(3/0), 1/(2/1), 1/(1/2) y 1/(0/3), por ultimo las
siguientes fracciones en volumen 1/(4/0) 1/(3/2) 1/(2/2) 1/(1/3) y 1/(0/4). Así mismo se usos un aditivo
súper plastificante con la finalidad de reducir el uso del agua, este plastificante se utilizó al 0.4% respecto
al cemento, y una relación de agua/cemento de 0.45. El tamaño granulométrico del agregado y del CR
tamizado fue de 1mm aproximadamente. Todas las muestras (60 en total) se ensayaron en un tiempo
mínimo de 7 días de curado. Los resultados mostraron que el agregar demasiado CR en reemplazo del
agregado, disminuye de manera significativa los valores de resistencia a la compresión tal es el caso del
mortero con fracción en volumen de 1/(0/4) con una resistencia a la compresión de 18.34 kPa y un valor
máximo de resistencia de 48.83 kPa para la fracción en volumen de 1-(1/1) teniendo un porcentaje de
reemplazo del agregado por el CR del 50%. Se concuye que el porcentaje en reemplazo no debe de superar
el 50% y la fracción en volumen optima es de 1-(1/1).
Palabras claves: CR (concreto reciclado), Fracción en volumen, Mortero, Resistencia a la compresión.
ABSTRACT:
The purpose of this work is to evaluate the influence of the percentage of aggregate obtained from a
concrete recycling process, on the compressive strength for the development of stone panels, for which
three fractions were taken in volume of cement / aggregate as a base 1/2, 1/3 and 1/4, this was taken as
reference for the replacement of aggregate by recycled concrete (CR), having as new felacies in volume of
1/(2/0), 1/(1/1) and 1/(0/2) for the 1/2 base, and for the following base fraction (1/3) the following 1/(3/0),
1/(2/1), 1/(1/2) and 1/(0/3), finally the following fractions in volume 1/(4/0) 1/(3/2) 1/(2/2) 1/(1/3) and
1/(0/4). Likewise, a super plasticizer is used in order to reduce water use, this plasticiser was used at 0.4%
Harumi Cortez Briones1 Evelyn García Contreras1 Karla Medina Rosales1
Alexander Vega Anticona2
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Industrial. Estudiantes de Ingeniería Industrial2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Industrial. Docente y Asesor de Ingeniería Industrial. Email: [email protected]
Influencia del reemplazo de agregado grueso por escombros de construcción, sobre la resistencia a la
compresión del concreto reciclado.
Influence of the replacement of coarse aggregate by construction debris, on the compressive strength of recycled concrete.
107Alex Vega Anticona y Estudiantes de Ingeniería Industrial
1. INTRODUCCIÓN:
El concreto está en todas partes. Es el segundo
material más consumido después del agua y
moldea nuestro entorno. Hogares, escuelas, hospi-
tales, oficinas, vías y aceras, todos se hacen a partir
del concreto. El concreto es extremadamente
perdurable y puede conservarse por cientos de
años en muchas aplicaciones. No obstante, las
necesidades humanas cambian y se generan dese-
chos – más de 900 millones de toneladas por año
tan solo en Europa, los estados Unidos y Japón, y
otro tanto desconocido en el resto del mundo. El
concreto puede ser recuperado – el concreto puede
ser triturado y reutilizado como agregado en
nuevos proyectos (Klee, 2009).
El reciclaje o recuperación del concreto presenta
dos ventajas principales: (1) reduce la utilización de
nuevos agregados vírgenes y los costos ambienta-
les de explotación y transporte y asociados, y (2)
reduce el desecho innecesario de materiales valio-
sos que pueden ser recuperados y reutilizados. A
pesar de estas ventajas, el reciclaje de concreto no
tiene un impacto significativo en la reducción de la
huella de carbono (además de algunas reducciones
que pueden ser logradas en transporte). La princi-
pal fuente de emisiones de carbono en el concreto
está en la producción del cemento (cemento y
agregados se mezclan para hacer concreto). No es
viable separar el contenido de cemento en el
concreto para su reciclaje o reutilización como
nuevo cemento, por lo que no es posible reducir las
emisiones de carbono por medio del reciclaje de
concreto. Para cada una de las iniciativas de
reciclaje de concreto es necesario realizar un com-
pleto análisis del ciclo de vida. Aunque muchas
veces la meta es el reciclaje total, el impacto global
y la utilización óptima de los materiales siempre
deben ser considerados. Refinar la recuperación
puede resultar en un producto de alto grado, pero a
un mayor costo ambiental. En la actualidad, la
mayoría del concreto recuperado es utilizado como
sub base vial y en proyectos de ingeniería civil.
Desde la perspectiva de la sostenibilidad, actual-
mente estos usos de grados relativamente bajos
proporcionan los mejores resultados.
Para la elaboración de un material tan usado como
el concreto se requieren materias primas no reno-
vables, las cuales a su vez generan un impacto
ambiental negativo al ser obtenidas principalmen-
te mediante minería a cielo abierto. En tal sentido,
la comunidad de la ciudad de Medellín se ve afecta-
da por la explotación de canteras para la obtención
de agregados, teniendo como consecuencia una
degradación ambiental de la corteza terrestre
urbana, material en partículas en la atmósfera y,
of cement, and a water / cement ratio of 0.45. The granulometric size of the aggregate and CR sieved was
approximately 1mm. All samples (60 total) were tested in a minimum time of 7 days of curing.The results
showed that adding too much CR in replacement of the aggregate significantly decreases the compressive
strength values such as mortar with a volume fraction of 1 / (0/4) with a compressive strength of 18.34
kPa and a maximum resistance value of 48.83 kPa for the volume fraction of 1- (1/1) having an aggregate
replacement percentage for the 50% CR. It is concluded that the replacement percentage should not
exceed 50% and the optimum volume fraction is 1- (1/1).
Key words: CR (recycled concrete), Volume fraction, Mortar, Compressive strength.
Influencia del reemplazo de agregado grueso por escombros de construcción, sobre la resistencia a la compresión del concreto reciclado.
108
derivado de los procesos de demolición y edifica-
ción, disposición de Residuos de Construcción y
Demolición (RCD) en lotes que pierden su potencial
como paisaje o áreas urbanizables. Con una gene-
ración de este tipo de residuos de 8000 t/día, y una
actividad extractiva que degrada el ecosistema
urbano, esta colectividad que supera los 2.400.000
habitantes experimenta un daño creciente de su
ecosistema urbano, ya que para obtener una tone-
lada de agregados para concreto, es necesario
remover varias toneladas de suelo superficial, anu-
lando allí la actividad biótica. Por ello las exigencias
que se reclaman desde la industria de la construc-
ción en la actualidad, obligan el desarrollo de
nuevas herramientas de gestión que permitan
potenciar los recursos, principalmente en países en
donde la inversión es limitada (Bedoya & Dzul,
2015).
2.MATERIALES Y MÉTODOS:
2.1. Cemento: El tipo de cemento utilizado en el
presente trabajo fue cemento PACASMAYO tipo I,
el cual es distribuido en toda el norte de Perú y en
la ciudad de Trujillo, es de bajo costo y de uso más
común.
Figura 1. Presentación de cemento Tipo I Pacas-
mayo.
Fuente: Elaboración propia
2.2. Aditivo: El aditivo utilizado fue súper plastifi-
cante Sika, el cual es vendido en toda la ciudad de
Trujillo. La cantidad de aditivo fue de 0.4% respec-
to al cemento.
2.3. Agua: El agua fue agua potable en cantidades
de o relación a/c de 0.50
2.4. Escombros de construcción: Los escombros o
desechos de construcción fueron recolectados de
las obras cercanas a la Universidad Nacional de
Trujillo, de las cuales se identificaron como fuentes
importantes de este material. Luego de ello se
seleccionó dichos desechos, separando de estos el
material no deseable como, papel, plástico u otros.
Luego de ello se disminuyó aún más el tamaño de
estos escombros, chancándolos con ayuda de una
comba, después de ello se tamizaron para obtener
un tamaño homogéneo (1 mm aproximadamente)
para su uso posterior, en el conformado de las
muestras a ensayar.
Figura 2. Moldeo y desmolde de las muestras de
mortero (60 muestras).
Fuente: Elaboración propia
Alex Vega Anticona y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Influencia del reemplazo de agregado grueso por escombros de construcción, sobre la resistencia a la compresión del concreto reciclado.
109
Relación base: cemento/arena gruesa
1) Caso: , , ,
2) Caso: , , 3) Caso: ,
2.6. Ensayo de resistencia a la compresión: El
ensayo se realizó bajo la norma ASTM C109, donde
especifica las condiciones del ensayo, este ensayo cubre la determinación de la resistencia a la com-
presión de morteros de cemento hidráulico, utili-
zando especímenes cúbico de 50 mm (2 pulg) de lado. Para ello se realizaron un total de 60 especí-
menes o muestras en molde de madera. Los ensa-
yos se realizaron en el Laboratorio de Materiales
Compuestos de la Escuela Académica Profesional
de Ingeniería de Materiales de la Universidad
Nacional de Trujillo, donde cuenta con una máqui-
na universal TECNOTEST ITALY.
Figura 3. Sistema hidráulico (a), mecánico (b) y
eléctrico(c).
Fuente: Elaboración propia
3. RESULTADOS:
3.1. Resistencia a la compresión
En la Tabla 1 se presentan los valores promedio de
resistencia a la compresión de las diferentes rece-
tas teniendo en cuanta sus fracciones en volumen,
anteriormente descritas, con bases de ¼, y ½.
Tabla 1. Valores de resistencia a la compresión de
los morteros con diferentes fracciones el volumen
de cemento/ (agregado/CR)
Fuente: Elaboración propia
Figura 4. Comparación de los resultados de resis-
tencia a la compresión de más muestras ensaya-
das.
Fuente: Elaboración propia
Muestras Resistencia a la compresión kPa
1/4
1-(4/0) 40.07
1-(3/1) 27.69
1-(2/2) 26.95
1-(1/3) 33.01
1-(0/4) 18.34
1/3
1-(3/0) 34.01
1-(2/1) 37.14
1-(1/2) 25.31
1-(0/3) 31.60
1/2
1-(2/0) 44.49
1-(1/1) 48.83
1-(0/2) 36.59
1-(4/0) 1-(3/1) 1-(2/2) 1-(1/3) 1-(0/4) 1-(3/0) 1-(2/1) 1-(1/2) 1-(0/3) 1-(2/0) 1-(1/1) 1-(0/2) --0
10
20
30
40
50
Resis
tenc
ia a
la c
ompr
esio
n (K
Pa)
Muestras (CEMENTO/(AGREGADO/CR))
1/4 1/3 1/2
0
10
20
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40
50
Alex Vega Anticona y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Influencia del reemplazo de agregado grueso por escombros de construcción, sobre la resistencia a la compresión del concreto reciclado.
110
En la Figura 4, se presentan los valores de resisten-
cia a la compresión representados gráficamente en
barras, facilitando así su fácil, sencilla y rápida
comprensión de los resultados obtenidos en el
presente trabajo. Como primer punto de compara-
ción tomamos los valores correspondientes a los
valores de resistencia a la compresión de las mues-
tras base o patrón en fracciones en volumen de ¼,
y ½ presentes en las líneas de color negro, rojo y
azul respectivamente, de estas tres barras, la de
color azul (½) es el valor máximo de resistencia a la
compresión de 44.49 kPa siendo un 11.03% (40.07
kPa) y 30.81 % (34.01 kPa) con respecto a la línea de
color negro y rojo respectivamente. Por último se
puede apreciar que los valores de resistencia a la
compresión son correspondiente a las barras de
color azul. A continuación se presentan tres figuras
más en la cuales se graficaron los valores de resis-
tencia a la compresión por separado.
Figura 5. Valores de resistencia a la compresión de
las muestras con base de fracción en volumen de
¼.
Fuente: Elaboración propia.
En la Figura 5 se muestran los valores promedio de
resistencia a la compresión de los morteros elabo-
rados a base de ¼ como fracción en volumen de
de esta gráfica se puede deducir que la muestra
patrón de cemento/ arena gruesa (1/4) posee el
valor máximo de resistencia a la compresión de
40.07 kPa, si se analiza desde este punto “4” sería
el 100% de arena gruesa en este mortero a partir de
ello se sustituyen por el concreto reciclado en
porcentajes de 25, 50, 75 y 100% para las fracciones
de 1-(3/1), 1-(2/2), 1-(1/3) y 1-(0/4) respectivamen-
te. Para el caso de la última fracción la resistencia
disminuyó demasiado pues el porcentaje de reem-
plazo es del 100% con respecto a la arena gruesa,
esto quizás se deba a que la mezcla era más seca
por tanto no hubo buena hidratación de los compo-
nentes, según Arezoumandi, et. al., expresó que
“la consistencia de la mezcla con concreto reciclado
mayor al 50%, disminuye generando una falta de
homogeneidad en la muestra y generación de cavi-
dades superficiales e internas, disminuyendo así
su capacidad de soportar carbas mecánicas como
es de compresión.
Figura 6. Valores de resistencia a la compresión de
las muestras con base de fracción en volumen de
1/3.
Fuente: Elaboración propia.
En la Figura 6 se muestran los valores promedio de
resistencia a la compresión de los morteros elabo-
1-(4/0) 1-(3/1) 1-(2/2) 1-(1/3) 1-(0/4)0
5
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Pa)
Muestras (CEMENTO/(AGREGADO/CR))
1/4
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1-(3/0) 1-(2/1) 1-(1/2) 1-(0/3)0
5
10
15
20
25
30
35
40
Resis
tenc
ia a
la c
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esio
n (K
Pa)
Muestras (CEMENTO/(AGREGADO/CR))
1/3
0
5
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15
20
25
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Alex Vega Anticona y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Influencia del reemplazo de agregado grueso por escombros de construcción, sobre la resistencia a la compresión del concreto reciclado.
111
rados a base de 1/3 como fracción en volumen de
cemento y arena c/a, de esta gráfica se puede
deducir que la muestra con fracción en volumen de
cemento/ agregado 1-(2/1) posee el valor máximo
de resistencia a la compresión de 37.14 kPa, si se
analiza esta fracción 1/3 siendo el “3” el 100% de
arena gruesa en este mortero, a partir de ello se
sustituyen por el concreto reciclado en porcentajes
de 33.33, 66.67, y 100% para las fracciones de
1-(2/1), 1-(1/2), y 1-(0/3) respectivamente. Se
podría decir que los porcentajes menores al 50% de
reemplazo del agregado por el CR, son favorables
según lo expresa Metha y Arezoumindi que conclu-
yen que el porcentaje de remplazo de agregado por
CR, mayor al 50% disminuye las propiedades
mecánicas del concreto. Así mismo en el ACI Mate-
rials Journal se reporta un trabajo en el cual se
confeccionaron vigas para ser analizadas en cuanto
a sus propiedades mecánicas y resistencia al corte,
haciendo reemplazos de agregados naturales por
agregados reciclados de concreto en porcentajes
del 50 % y 100 %, aplicando a su vez los códigos
estadounidenses e internacionales para el cizalla-
miento de vigas, encontrando que en el caso de los
elementos con 100% de reemplazo su desempeño
disminuyó en un 11%, pero las vigas con 50 % de
agregados reciclados tuvieron un comportamiento
similar a las muestras de control (Arezoumandi ,
Drury, Volz, & Khayat, 2015)
En la Figura 7 se muestran los valores promedio de
resistencia a la compresión de los morteros elabo-
rados a base de ½ como fracción en volumen de
cemento y arena c/a, de esta grafica se puede
deducir que la muestra con fracción en volumen de
cemento/(agregado/CR) 1-(1/1) posee el valor má-
ximo de resistencia a la compresión de 37.14 kPa, si
se analiza esta fracción 1/3 siendo el “2” el 100% de
arena gruesa en este mortero, a partir de ello se
se sustituyen por el concreto reciclado en porcenta-
jes de 33.33, 66.67, y 100% para las fracciones de
1-(2/1), 1-(1/2), y 1-(0/3) respectivamente.
Figura 7. Valores de resistencia a la compresión de
las muestras con base de fracción en volumen de ½
Fuente: Elaboración propia.
El promedio de los seis resultados de la mezcla
25-R es del 98.03 % en comparación con la mezcla
de referencia 0-R; el de la mezcla 50-R es del 95.43
%; y el de la mezcla 100-R es del 86.70 %. Cabe
anotar que en las tres mezclas de concreto recicla-
do -25 %, 50 % y 100 % de sustitución- se reempla-
zó tanto el agregado grueso como el agregado fino.
Mehta & Monteiro, expresan que “es recomendable
reemplazar hasta el 20 % del agregado grueso,
encontrando que cuando se sustituye más de este
porcentaje, la resistencia al esfuerzo de la compre-
sión disminuye hasta en un 20 %, aunque investi-
gaciones posteriores han demostrado que el
desempeño en cuanto al esfuerzo de la compresión
está entre un 64 % y 100 % de una mezcla de
control (Mehta & Monteiro, 2007).
El American Concrete Institute (ACI), que desde
1895 creó el comité 555 "Concrete with Recycled
Materials", ha publicado numerosas investigacio-
1-(2/0) 1-(1/1) 1-(0/2)0
10
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Muestras (CEMENTO/(AGREGADO/CR))
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Alex Vega Anticona y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Influencia del reemplazo de agregado grueso por escombros de construcción, sobre la resistencia a la compresión del concreto reciclado.
112
nes sobre el comportamiento y factibilidad de los
agregados reciclados en el concreto, con resultados
que permiten inferir la posibilidad de sustituir
agregados naturales por aquellos obtenidos del
reciclaje de estructuras demolidas de concreto
(ACI, 2005). Se reportan resistencias al esfuerzo de
la compresión de mezclas con sustituciones del 20
% de agregados finos del orden del 98% de las
mezclas confeccionadas con agregados naturales
(Evangelista L. and de Brito J, 2007).
4. CONCLUSIONES:
Se concluye que el reemplazo del agregado por
concreto reciclado (CR) en ciertos porcentajes son o
actúan de manera positiva y negativa dependiendo
al porcentaje, del presente estudio se pudo concluir
que el reemplazo del agregado mayor al 50% no es
favorable, pues la resistencia a la compresión de
los morteros con porcentajes mayores al indicado,
disminuyen su resistencia a la compresión, dicho
valor de resistencia a la compresión mínimo repor-
tado fue de 18.34 kPa con una fracción en volumen
de 1-(0/4) y el valor máximo de resistencia a la
compresión fue de 48.83 kPa para la fracción en
volumen de 1-(1/1) teniendo un porcentaje de
reemplazo del agregado por el CR del 50%, así
mismo hay que atribuir que la relación de cemen-
to/ agregado es de ½ menor a la fracción de ¼ .
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[1] ACI. (2005). ACI 555R-04 Report, Removal and
Reuse of Hardened Concrete. 122-142.
[2] Arezoumandi , M., Drury, J., Volz, J., & Khayat, K.
(2015). Effect of Recycled Concrete Aggregate
Replacement Level on the Shear Strength of
Reinforced. ACI Materials Journal, 112(4), 559-
568.
[3] Bedoya, C., & Dzul, L. (02 de Agosto de 2015). El
concreto con agregados reciclados como proyec-
to de sostenibilidad urbana. SCielo, 30(2). Recu-
perado el septiembre de 10 de 2017, de
http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_art-
text&pid=S0718-50732015000200002
[4] Klee, H. (2009). CONSEJO MUNDIAL EMPRESA-
RIAL PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE.
Recuperado el 14 de Septiembre de 2017, de
http://ficem.org/publicaciones-CSI/DOCU-
MENTO-CSI-RECICLAJE-DEL-CONCRETO/RE
CICLAJE-D-CONCRETO_1.pdf
[5] Mehta, P., & Monteiro, P. (2007). Concrete:
Microstructure, Properties and Materials. Third
Ed. McGraw-Hill, 45-78
Alex Vega Anticona y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Influencia del reemplazo de agregado grueso por escombros de construcción, sobre la resistencia a la compresión del concreto reciclado.
113
RESUMEN:
En la presente investigación, se determinó, el efecto del proceso de reemplazo con fibra de lino en com-
puestos de resina poliéster / fibra de vidrio, sobre su resistencia máxima al impacto en partes de una silla.
De las pruebas realizadas se obtuvieron las resistencia promedio de impacto, teniendo como valor máximo
de resistencia al impacto de 48.08 KJ/m2 este valor máximo corresponde al compuesto reforzado con
fibra de lino al 31% en peso y 0% en peso de fibra de vidrio, así mismo el valor mínimo de resistencia al
impacto fue de 29.81 KJ/m2 correspondiente al compuesto reforzado con 24% en peso de fibra de vidrio y
8% en peso de fibra de lino, siendo este último valor un 38% menor al valor máximo de resistencia al
impacto obtenido.
El proceso de conformado de las placas de compuestos diseñados en la presente investigación, mantuvo
constante los siguientes parámetros de trabajo: moldeo por compresión con una presión de
2500 psi y tiempo de curado de las probetas dentro del molde de 45 minutos, luego de ello se confecciona-
ron las muestras de material compuesto para ensayos de impacto según la norma UNE EN ISO 179-1, de
medidas de 80 mm x 10 mm x 5 mm. Por último se realizó 10 medidas de del diámetro de las fibras con y
sin tratamiento de los cuales se sacó un valor promedio para poder observar su variación y efecto del trata-
miento alcalino, que tuvo la finalidad de disminuir su hidrofilidad de estas.
Palabras claves: Mercerización, Fibra de lino, Fibra de vidrio, Resistencia al impacto, Hidrofilidad.
ABSTRACT:
In the present investigation, the effect of the replacement process with flax fiber and polyester resin /
fiberglass composites on the maximum impact resistance in parts of a chair was determined. From the
tests carried out, the impact strengths were obtained, having a maximum impact value of 48.08
KJ / m2, this maximum value corresponds to the composite reinforced with flax fiber 31% by weight and
0% by weight of fiberglass Also, the minimum impact strength was 29.81 KJ / m2 corresponding to the
reinforced composite with 24% by weight fiberglass and 8% by weight of flax fiber, the latter value being
38% less than the maximum value Impact resistance obtained.
The process of forming the composite plates designed in the present investigation kept the following
Araceli Aponte Castillo1 Fiorella Blas Zavaleta1 Alexis Guarniz Colqui1
Andrea León Vásquez1 Alexander Vega Anticona2
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Industrial. Estudiantes de Ingeniería Industrial2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Industrial. Docente y Asesor de Ingeniería Industrial. Email: [email protected]
Efecto del proceso de reemplazo con fibra de lino en compuestos de resina poliéster / fibra de vidrio, sobre
su resistencia máxima al impacto en partes de una silla
Effect of the replacement process with flax fiber on polyester resin / fiberglass composites, on their maximum impact resistance on
parts of a chair
114Alex Vega Anticona y Estudiantes de Ingeniería Industrial
1. INTRODUCCIÓN:
El interés creciente en el uso de fibras naturales
como materiales de refuerzo para materiales com-
puestos; en la fecha está en aumento, esto se
debería a su bajo impacto ambiental (biodegrada-
ble), bajo costo, baja densidad, respeto al medio
ambiente, inofensivo, buen aislamiento térmico y
acústico, no toxicológicos, una relación de aspecto
de fibra de media a alta, mínimos riesgos de
salud, no son abrasivos, se pueden cultivar y cose-
char y relativamente buenas propiedades específi-
cas (Kommula et al., 2014). Sin embargo, aunque
las fibras vegetales parecen tener un futuro promi-
sorio en comparación con la fibra sintética, hay
algunos problemas críticos que necesitan ser
resueltos antes de que la industria de manufactura
haga uso de estas, lo que permitiría una acepta-
ción a escala industrial. La forma, tamaño y resis-
tencia de las fibras naturales de origen vegetal,
pueden variar ampliamente dependiendo del
ambiente de cultivo, origen geográfico, madurez
de la planta, técnica de extracción de las fibras y
proceso de manufactura. Adicionalmente a lo
mencionado existe otro problema de uso de las
fibras vegetales y es su naturaleza hidrófila, es
decir su alta capacidad de absorción de la hume-
dad, y por ende una baja compatibilidad con
matrices poliméricas, lo cual termina afectando de
cuales se emplean fibras naturales como material
de refuerzo para la matriz polimérica, debido su
peso ligero, bajo costo de producción, excelente
propiedades mecánicas, y sobre todo sus caracte-
rísticas de biodegrabilidad. Pero no solo las propie-
dades mecánicas son importantes, últimamente
las propiedades físicas como los diferentes tipos de
degradación y el comportamiento térmico han
tenido una gran importancia con el fin del ampliar
el potencial de aplicaciones para los materiales
compuestos de matriz poliméricas con refuerzo de
fibra. Volkswagen y Mercedes Benz que han utili-
zado en parte del cuerpo del automóvil resinas
reforzadas con lino o trenzados de fibras de coco y
fibra de albaca, pero surgen algunos inconvenien-
tes de los materiales compuestos reforzados con
fibras naturales una de ellas es mala capacidad de
humectación, no soportar temperaturas de trabajo
relativamente altas, y alta absorción de humedad
de las fibras, las cuales las hacen indeseables para
ciertas aplicaciones. El principal problema encon-
trado a menudo es la adherencia fibra-matriz
debido a la incompatibilidad entre las fibras natu-
rales hidrófilas y la matriz de polímero hidrofóbicas
(Bachtiar, Sapuan, & Hamdan, 2008). Este proble-
ma puede ser resuelto mediante el tratamiento
químico de las superficies de las fibras antes de la
fabricación de los materiales compuestos (Wam-
bua, Ivens, & Verpoest, 2003). Así mismo en la
working parameters constant: compression molding with a pressure of 2500 psi and curing time of the
specimens within the mold of 45 minutes, after that Made the samples of composite material for impact
tests according to the norm UNE EN ISO 179-1, measures of 80 mm x 10 mm x 5 mm. Finally, it was carried
out 10 measurements of the diameter of the fibers with and without treatment of which an average value
was obtained to be able to observe its variation and effect of the alkaline treatment, which had the purpo-
se of reducing its hydrophilicity.
Key words: Mercerization, Flax fiber, Fiberglass, Impact resistance, Hydrophilicity
Efecto del proceso de reemplazo con fibra de lino en compuestos de resina poliéster / fibra de vidrio, sobre su resistencia máxima al impacto en partes de una silla
115
investigación titulada: “Evaluation of mechanical
properties of abaca–jute–glass fibre reinforced
epoxy composite” se ocupan de la fabricación e
investigación de un compuesto hibrido de fibra
natural y lo compara con otros compuestos de fibra
natural normal como el abacá y el yute como
refuerzos utilizados por separado. La caracteriza-
ción mecánica del compuesto natural se obtie-
ne mediante ensayos de resistencia a la tracción,
flexión, corte y resistencia al impacto. La estructu-
ra del compuesto es tal que, la fibra de yute está
presente en el centro flanqueado por la fibra de
abacá en ambos lados. El compuesto es fabricado
por proceso de laminado manual y la fracción en
volumen de las fibras es de hasta 0.40. Se encuen-
tra que el compuesto híbrido de abacá – yute tiene
mejores propiedades que la fibra de abacá en trac-
ción y cizalla. Sin embargo el compuesto de abacá
es superior al compuesto híbrido en flexión y resis-
tencia de impacto. Concluyeron que la energía
absorbida en el impacto en el compuesto de abacá
es 16 J que es bastante alto si se compara con el
yute y el compuesto híbrido cuyos valores de ener-
gía absorbida en el impacto son de 15 J y 12 J,
respectivamente (Ramnath, y otros, 2013). El
tratamiento en fibras naturales por hidróxido de
sodio (NaOH) es extensamente usado para modifi-
car la estructura molecular celulósica. Estos cam-
bian la orientación de orden de la celulosa crista-
lina saturada y la formación de una región amorfa.
Esto proporciona un mayor acceso a la penetración
de productos químicos. En la región amorfa, las
macromoléculas de celulosa se separan a grandes
distancias y los espacios son llenados por molécu-
las de agua. Los grupos hidroxilos (OH) alcalinos
sensibles presentes entre las moléculas se
descomponen, que a su vez reaccionan con las
moléculas de agua (H-OH) y se mueven hacia fuera
de la estructura de la fibra. Las moléculas reactivas
restantes forman grupos fibra de célula-O-Na entre
las cadenas moleculares de celulosa. Debido a esto,
los grupos hidroxilos hidrófilos se reducen y
aumentan la propiedad de resistencia a la hume-
dad en las fibras (Madsen, 2004). El grado de la
concentración y del tiempo de inmersión de la fibra
en la solución alcalina, son parámetros fundamen-
tales en el proceso de mercerización alcalina
(NaOH), a mayor concentración mayor será la elimi-
nación de los componentes lignocelulósicos gene-
rando así la disminución de las propiedades mecá-
nicas de las fibras y de estas verse reflejadas en el
compuesto elaborado con dichas fibras, así mismo
es el caso del tiempo por esto en la siguiente figura
(Figura N° 1) se presenta un esquema rápido y
sencillo del proceso y orden de degradación de los
compuestos lignocelulósicos.
Figura 1. Proceso de degradación alcalina de la
fibra natural (Yan, Kasal, & Huang, 2016)
Fuente: Elaboración propia
2.MATERIALES Y MÉTODOS:
2.1. Fibra natural: pseudotallo de plátano: Las
platas de lino son recolectadas y traídas de las
áreas de cultivo de la ciudad de Santiago de Chuco
de la región La Libertad, estas plantas en primer
lugar están aún verdes, luego se secan dos veces,
con la finalidad de facilitar la extracción de las
fibras de lino. El procedimiento para la extracción
Alex Vega Anticona y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Efecto del proceso de reemplazo con fibra de lino en compuestos de resina poliéster / fibra de vidrio, sobre su resistencia máxima al impacto en partes de una silla
116
de las fibras es manualmente, previamente las
plantas secas a temperatura ambiente son corta-
das a 15 cm aproximadamente luego estas se colo-
caron dentro de una estufa eléctrica a 60°C por 3
horas para eliminar la humedad aun presente
el estas, luego de ello se extrajo la fibra con mayor
rapidez y facilidad.
Figura 2. Tallo de lino verde y seco.
Fuente: Elaboración propia
2.2 Fibra de vidrio: La fibra de vidrio es comprada
en la ciudad de Trujillo – Departamento de La
Libertad, la presentación de la fibra de vidrio para
este trabajo fue mantas con fibras cortas al azar,
las cuales son muy comunes y de uso cotidiano en
la localidad, y sumado a esto por su disponibilidad
en el mercado para la industria automotriz.
2.3 Tratamiento superficial: mercerización: Las
fibras de lino extraídas mediante el proceso
manual, son tratadas en una solución de NaOH
(alcalina) con el fin de mejorar la adherencia entre
la fibra y la resina y reducción del comporta-
miento hidrofilico de la fibra, obteniendo así una
mejora en las propiedades mecánicas del com-
puesto. . El proceso inicia con un pre lavado y
limpieza de las fibras, exponiéndolas a 80 °C
como máximo, por 30 minuto en la primera etapa
de lavado, en la segunda etapa de limpieza se
prepara una solución de agua destilada con alcohol
en proporciones de 50% v/v (1 litro de alcohol en 1
litro de agua), se coloca las fibras de lino dentro de
esta solución a 60°C por un tiempo de 30 minutos,
luego de este tiempo se retiran las fibras de la solu-
ción y se deja enfriar. Por último los parámetros del
proceso de mercerización en este trabajo fueron;
una concentración de 10g/l de NaOH, y un tiempo
de inmersión de las fibras de 30 minutos, se mer-
cerizo un total de 200 gramos de fibra de lino.
Figura 3. Fibra de vidrio al azar.
Fuente: Elaboración propia
2.4 Material compuesto: Para la elaboración del
material compuesto reforzado con fibra de vidrio y
en reemplazo de este se utilizó fibra de lino, con la
finalidad de abaratar costos de producción. Las
muestras utilizadas para los ensayos de impacto se
confeccionaron de placas de material compuesto
de dimensiones de 200 x 100 x 5 mm según el
molde metálico utilizado, dichas muestras fueron
confeccionadas según la norma Norma UNE EN ISO
179-1, la cual establece las dimensiones de estas la
cuales eran 80 x 10 x 5 mm las cuales se cortaron
manualmente con una sierra de mano y posterior-
mente se desbastaron con papel abrasivo. Los
porcentajes de fibra de vidrio y en reemplazo de
esta por la fibra de lino se presentan en la siguiente
tabla:
Alex Vega Anticona y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Efecto del proceso de reemplazo con fibra de lino en compuestos de resina poliéster / fibra de vidrio, sobre su resistencia máxima al impacto en partes de una silla
117
Tabla 1. Porcentajes en peso y peso de las fibras de
vidrio y de lino.
Nota: R.P: Resina Poliéster, FV: Fibra de Vidrio, FL: Fibra de
Lino
Fuente: Elaboración propia
FV 8% - FL 24%
Figura 4. Muestras para ensayo de impacto de
compuesto reforzado con fibra de lino y fibra de
vidrio según Norma UNE EN ISO 179-1.
Fuente: Elaboración propia
2.5. Diámetro y ángulo de contacto de la fibra: Se
utilizó un estereoscopio EUROMEX EDUBLE Serie
ff
3, para el registro fotográfico y medición de los
diámetros de las fibras de lino tratadas y sin
tratar,se realizó un mínimo de 10 mediciones y de
estas se calculó el valor promedio del diámetro de
las fibras de lino con y son tratamiento alcalino.
Figura 5. Silla universitaria construida con resina
poliéster insaturada y reforzada con fibra de lino.
Fuente: Elaboración propia
2.6. Aplicación: La aplicación real del material
compuesto con mayores propiedades mecánicas
como una alta resistencia al impacto, se construyó
una silla universitaria, como el asiento, espaldar y
tablero los cuales están hechos con resina poliéster
como matriz y como refuerzo la fibra de lino en un
32% en peso, estas partes se montaron sobre
una estructura metálica, como se presenta a conti-
nuación en la Figura 5.
Alex Vega Anticona y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Matriz FV (gr)
FL (gr)
% Fibra de vidrio
% Fibra de lino
R.P - - 0 0 R.P 32 0 FV - 32 FL- 0 R.P 24 8 FV - 24 FL- 8 R.P 16 16 FV - 16 FL-16 R.P 8 24 FV - 8 FL- 24 R.P 0 32 FV - 0 FL- 32
Muestra Diámetro de las fibras (µm) Diámetro Promedio
(µm) Mercerizado (10% NaOH) 76.75 74.
49 67.72
75.22
70.37
71.66
70.35
69.84
66.98 72.05
Sin Mercerizado 81.26 79.01
83.55
82.47
80.36
79.38
81.14
84.65
86.39 81.48
Tabla N° 2. Diámetros de las fibras de lino con y sin tratamiento alcalino.Fuente: Elaboración propia
Efecto del proceso de reemplazo con fibra de lino en compuestos de resina poliéster / fibra de vidrio, sobre su resistencia máxima al impacto en partes de una silla
118
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN:
3.1. Resistencia al impacto: En la abla 3 se presen-
tan los valores promedio de presencia al impacto
del compuesto de matriz de resisa poliéster refor-
zado con fibra de lino. De la cual se reemplazó la
fibra de vidrio por la fibra de lino en porcentajes de
0, 8, 16, 24 y 32 %, siendo el 40 % 4 capas de fibra
de vidrio a azar, cabe mencionar que cada capa de
fibra de vidrio pesa en promedio 8 gr, es decir el 8%
es una capa de fibra de vidrio,16%, 24 y 32% son 2,
3 y 4 capas respectivamente. La fibra de lino se
pesó con respecto a las capas de fibra de vidrio 1, 2,
3 y 4.
Tabla 3. Valores promedio de resistencia al impac-
to de compuestos reforzados con fibra de lino en
reemplazo de fibra de vidrio.
Nota: R.P: Resina Poliéster, FV: Fibra de Vidrio, FL: Fibrade Lino
Fuente: Elaboración propia
Así mismo en la tabla anterior se presentan los
datos de los peso y porcentajes en peso de las fibra
de vidrio y lino, estos pesos son los que están
dentro de la resina conformando así el compuesto,
el compuesto en promedio tiene un peso aproxi-
mado de 100 gr, de este peso total los porcentajes
de 32, 24, 16 y 8% corresponden al peso de la fibra
utilizada y sustituida de la fibra de lino por la fibra
de vidrio.
Se puede apreciar en la figura N° 3.1 la representa-
ción gráfica de los valores promedios de resistencia
al impacto de la resina poliéster y de los compues-
tos reforzados con fibra de vidrio y lino, esta última
en reemplazo de la fibra de vidrio en porcentajes de
0, 8, 16, 24 y 32%. De los resultados obtenidos se
tiene una máxima resistencia al impacto de 48.08
kJ/m2, que corresponde al compuesto reforzado
con fibra de lino al 32%, este valor máximo es 85.15
% mayor respecto a la resina poliéster sin refuerzo
que tiene una resistencia de 7.14 kJ/m2. Haciendo
una comparación del valor máximo de resistencia
al impacto y del compuesto reforzado con fibra de
vidrio al 32%, este último tiene una resistencia al
impacto de 40.78 kJ/m2, el cual es 15.18 % menor
con respecto al valor máximo. Por último el valor
máximo de resistencia al impacto de 48.08 kJ/m2
es 38, 23.42 y 12.90% mayor con respecto a los
compuestos reforzados con fibras de lino en
porcentajes de 8, 16 y 24% respectivamente. Como
se puede ver que el refuerzo en si brinda una gran
resistencia a la resina ya que en todos las muestras
reforzadas su valor de resistencia al impacto es
mucho mayor en comparación con la resina, esto
debido a que la fibra o refuerzo absorbe la energía
de impacto, y la resina sola por ser obviamente un
material frágil es más fácil de romper por impacto,
a esto se tiene a (Yang , y otros, 2004), expresa en
su investigación, que la resistencia al impacto de
materiales compuestos se rige principalmente por
un factor ,que es la capacidad que tiene que tener
el refuerzo para absorber la energía que puede
detener la propagación de grietas durante el
ensayo de impacto, es así que una muestra al care-
cer de refuerzo esta tiene una naturaleza frágil,
obteniendo una mínima resistencia al impacto.
Entonces se puede concluir que el contenido de
refuerzo es importante para obtener buenas
propiedades. Por ultimo nuestro valor de resisten-
cia al impacto de la resian poliéster está casi seme-
Alex Vega Anticona y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Matriz FV (gr)
FL (gr)
% Fibra de
vidrio % Fibra de lino
Resistencia al impacto
(kJ/m2) R.P - - 0 0 7.14 R.P 32 0 FV - 32 FL- 0 40.78 R.P 24 8 FV - 24 FL- 8 29.81 R.P 16 16 FV - 16 FL-16 36.82 R.P 8 24 FV - 8 FL- 24 41.98 R.P 0 32 FV - 0 FL- 32 48.08
Efecto del proceso de reemplazo con fibra de lino en compuestos de resina poliéster / fibra de vidrio, sobre su resistencia máxima al impacto en partes de una silla
119
semejante a la de (Idicula, Neelakantan, Oommen,
Kuruvilla, & Sabu , 2005) en su investigación “A
study of the mechanical properties of randomly
oriented short banana and sisal hybrid fiber rein-
forced polyester composites” reportaron un valor
promedio de resistencia al impacto de 9.0 KJ/m2
para la muestra de resina poliéster pura curada.
Figura 6. Resistencia al impacto promedio de la
resina poliéster (R.P.) y compuestos reforzados
con fibra de lino en reemplazo por la fibra de vidrio.
Fuente: Elaboración propia.
Podemos observar también que la sustitución de la
fibra de lino en un inicio disminuye su resistencia al
impacto con respecto al compuesto reforzado con
fibra de vidrio al 32%, esto quizás se deba al
cambio de orientación de las fibras, puesto que la
fibra de vidrio es al azar y la fibra de lino es unidi-
reccional, perpendicular a la fuerza de impacto, y a
la posible generación de espacios entre la fibra de
lino y vidrio, estos espacios serian pequeñas
burbujas en el interior del compuesto, actuando
como concentradores de energía. Pero a medida
que se incrementa el contenido de fibra de lino, la
resistencia al impacto de los compuestos aumen-
ta, esto se deba a la orientación y cantidad de las
fibras de lino, oponiéndose a la ruptura por impac-
to y de la adherencia que confiere el tratamiento de
mercerización de las fibras de lino, a una concen-
tración de 10 g/l NaOH, este tratamiento superfi-
cial que se le da a las fibras natrales, se supone que
disminuye el grado hidrofilico de las fibras, al susti-
tuir grupos -OH por cationes sodio (+Na), mues-
tra de ello se presenta la disminución del diámetro
de la fibra, tratada y sin tratar, pues la disminución
del diámetro de ellas supondría la eliminación de
la lignina, hemicelulosa presente en la estructura
de las fibras de lino, y haciendo el reemplazo de los
–OH por el Na+, esto se puede ver en la Figura 6.
Figura 7. Diámetros de la fibra sin tratamiento y
con tratamiento.
Fuente: Elaboración propia
En la Figura 6 se puede observar que el diámetro de
la fibra ha disminuido de un diámetro promedio de
Alex Vega Anticona y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Efecto del proceso de reemplazo con fibra de lino en compuestos de resina poliéster / fibra de vidrio, sobre su resistencia máxima al impacto en partes de una silla
120
81.27 a 72.99, siendo esto un porcentaje del 11.35
%, debido al tiempo y concentración de la solución
de NaOH a la cual fue expuesta la fibra, esta no
sufrió gran daño es decir no hubo una deslignifica-
ción, aclarando esto un exceso de la perdida de
lignina hemicelulosa los cuales actúan como un
pegamento entre las microfibrillas, si hubiese
pasado esto las propiedades de resistencia al
impacto no hubiesen sido superiores a las de los
compuestos reforzados con fibras de vidrio, como
es en el caso de (Sreenivasan, Ravindran, Manikan-
dan, & Narayanasamy, 2012) señalaron en su
investigación que la eliminación del contenido de
hemicelulosa durante los tratamientos químicos
afecta a las propiedades mecánicas de las fibras
naturales debido a que la hemicelulosa funciona
como anclaje entre la lignina (matriz) y celulosa
(refuerzo),es así que al tener menor cantidad de
hemicelulosa ,la celulosa va quedar quedando las
microfibrillas expuestas y actuar por separado
disminuyendo así las propiedades mecánicas en el
compuesto. Pero en este caso no fue así, es por ello
que se obtuvo una mayor resistencia al impacto de
compuesto reforzado con fibra de lino al 32% en
peso.
4. CONCLUSIONES:
• Se pudo evaluar el efecto del proceso de reempla-
zo por fibras de lino en compuestos de resina
poliéster con fibra de vidrio, sobre la resistencia al
impacto de los paneles para carrocerías de buses.
Concluyendo que es factible el reemplazo de la
fibra de lino por la de vidrio, previamente realizado
un tratamiento de mercerizado a la fibra de lino, de
lo cual la resistencia máxima de impacto es del
compuesto reforzado con fibra de lino al 32% en
peso, dicho valor es de 48.08 KJ/m2.
• Evaluar la resistencia al impacto de la resina
poliéster preparado a diferentes cantidades de
disolvente, catalizador y acelerante, la de mayor
resistencia será usada en el conformado de los
paneles de material compuesto. • El Establecer una marcha experimental para el
proceso de mercerización de las fibras de lino de
manera correcta tuvo como finalidad otorgar una
mejor adherencia entre la fibra/matriz, estos es
evidenciado en el alto valor de resistencia al impac-
to obtenido en el presente trabajo.
• Fue posible la construcción de graficas mediante
software (OriginPro 9.1) especializado de los dife-
rentes porcentajes de reemplazo de fibra de vidrio
por fibras de lino versus resistencia al impacto. De
lo que se pudo realizar un análisis más exacto y
claro de los resultados.
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
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Alex Vega Anticona y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Efecto del proceso de reemplazo con fibra de lino en compuestos de resina poliéster / fibra de vidrio, sobre su resistencia máxima al impacto en partes de una silla
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pylene composites; mechanical and morphologi-
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Alex Vega Anticona y Estudiantes de Ingeniería Industrial
Efecto del proceso de reemplazo con fibra de lino en compuestos de resina poliéster / fibra de vidrio, sobre su resistencia máxima al impacto en partes de una silla
INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
115
RESUMEN:
Se diseñó y construyó una maquina recicladora de botellas de plástico de 1.5 HP de potencia. Se realizó el
diseño conceptual tomando 4 conceptos de los cuales se escogió la trituradora de plástico por su simplici-
dad y precio usando una matriz de criterios ponderados. Mediante el diseño paramétrico basado en la
metodología de caja negra se pudo obtener una geometría adecuada de cuchillas de corte en un análisis de
elemento finito. En un esfuerzo conjunto de docentes y estudiantes de las experiencias curriculares de
Dinámica, Diseño de Elementos de Máquinas, Diseño de Máquinas y Proyecto de Tesis se realizó la cons-
trucción y prueba del equipo. El desempeño del equipo resulto satisfactorio para botellas pequeñas de
bebidas gaseosas.
Palabras claves: Botellas de plástico, Trituradora, Reciclado, Diseño, Construcción.
ABSTRACT:
A 1.5 HP plastic bottle recycling machine was designed and built. The conceptual design was made taking
4 concepts of which the plastic crusher was chosen for its simplicity and price using a weighted-criteria
matrix. By means of the parametric design based on the black box methodology it was possible to obtain
an adequate of cutting-blade geometry in a finite element analysis. In a joint effort of professors and
students of the curricular experiences of Dynamics, Design of Machine Elements, Design of Machines and
Project of Thesis the construction and testing of the equipment was done. The performance of the equip-
ment was satisfactory for small bottles of soft drinks.
Key words: Plastic bottles, Crusher, Recycling, Design, Construction.
José Rodríguez Ávalos1 César Esquivel Mestanza1 Kevin Marín Gonzales1
Emerson Salazar Gonzales1 Jorge Olórtegui Yume2
1 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Mecánica Eléctrica. Estudiantes de Ingeniería Mecánica Eléctrica2 Universidad César Vallejo - Escuela de Ingeniería Mecánica Eléctrica. Docente y Asesor de Ingeniería Mecánica Eléctrica. Email: [email protected]
Diseño y Construcción de una máquina recicladora de botellas de plástico
Design and construction of a plastic bottle shredder machine.
116Jorge Olórtegui Yume y Estudiantes de Ingeniería Mecánica Eléctrica
1. INTRODUCCIÓN:
En Europa, según los últimos datos difundidos por
la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA),
Austria es el país que más recicla en Europa (63%),
seguido por Alemania (62%), Bélgica (58%), los
Países Bajos (51%) y Suiza (51%). Solo estos países
han alcanzado el objetivo impuesto por la UE de
reciclar el 50 % de los residuos domésticos y simila-
res para el año 2020 (McGlade, J., 2017).
Se sabe que solo el 2% de la basura en el Perú es
reutilizada, según la última información disponible
del Instituto Nacional de Estadística e Informática
(INEI), el 76% de los municipios a nivel nacional
envían sus desechos a lugares descampados,
mientras que el 33% destina su basura a un relleno
sanitario y el 18% la incendia. Por otro lado, el
porcentaje de municipios que reciclan su basura ha
aumentado de 9% a 13% entre el 2010 y el 2012 (El
Comercio, 2013).
En Trujillo existen un promedio de 30 empresas
que ofrecen servicios y comercialización de
residuos sólidos, las cuales se encargan de recolec-
tar, clasificar y vender la basura; un 30% represen-
tan a empresas informales, y terminan vendiendo
basura reciclada, a otros países, sobre todo el plás-
tico. Según los resultados de la Limpieza Interna-
cional de Costas y Riberas Perú (ICC) en las playas
de Trujillo, se acumularon 44.1 toneladas de dese-
chos sólidos (La República, 2013).
Teniendo en cuenta el perjuicio a la naturaleza
producida por los plásticos y la posibilidad de
reciclaje lucrativo de los mismos, resulta un nego-
cio atractivo y ecológico el poder reciclar esta canti-
dad de plástico disponible.
Este proyecto de investigación tiene como objetivo
diseñar una máquina recicladora de botellas de
plástico de bajo costo.
2. TRABAJOS PREVIOS:
Odusote, J. (2015), Diseño y fabrico una maquina
recicladora de polietileno/nylon en la universidad
de llorin, Nigeria. Se realizaron ensayos en la
máquina reciclada para determinar su posible
salida. La máquina de reciclaje diseñada produjo
alrededor de 20-30 kg/hora de copos de nylon tritu-
rados y las escamas pueden se reusarán en piezas
coloreadas y compuestas.
Avilés Hernández, Gerardo R. (2013), realizó un
diseño conceptual de un sistema que fabrique
tejas a partir de botellas recicladas de PET en la
Universidad Autónoma de Mexico. Se calculó la
cantidad necesaria de botellas para la creación de
una teja reciclada. Se logró concluir un diseño
conceptual estructurado, el cual denota su factibi-
lidad por medio de la visualización en CAD y prue-
bas, por lo cual no se requirió de prototipo.
Medina, S. (2012), diseño una máquina compacta-
dora de botellas de plástico capaz de reducirlas
transversalmente hasta un espesor de 10 mm. Se
logró diseñar una máquina compactadora de bote-
llas de plástico capaz de achicar transversalmente
una botella por vez hasta un grosor de 10 mm. El
equipo fue construido y utilizado en el Campus
Universitario de la Pontificia Universidad católica
del Perú, para reciclaje, almacenamiento y trasla-
do.
3. METODOLOGÍA:
3.1 Problema:
¿Cuáles serán las características ingenieriles y
geometría de una maquina recicladora de botellas
de plástico de ½ ton/h de producción?
3.1.1 Objetivo General
Diseñar y construir una maquina recicladora de
botella de plástico para el reciclado de botella de
Diseño y Construcción de una máquina recicladora de botellas de plástico
117
plástico de bebidas gaseosas pequeñas.
3.1.2 Objetivos Específicos
• Generar conceptos potenciales capaces de resol-
ver el problema planteado.
• Identificar el concepto optimo mediante una
matriz de selección.
• Estimar las cargas de diseño.
• Diseñar paramétricamente los sistemas conside-
rados críticos para el equipo mediante el uso del
software comercial.
• Seleccionar los componentes estándar del
equipo.
• Elaborar listado de componentes y presupuesto.
• Realizar adquisiciones.
• Ensamblar equipo y poner a punto su funciona-
miento.
3.1.3 Matriz de criterios ponderados
La matriz de criterios ponderados es uno de los
métodos para seleccionar opciones optimas según
criterios predefinidos prioritarios que reciben pon-
Tabla 1. Matriz de Criterios Ponderados
Fuente: Childs, 2000
deración según la importancia particular del
proyecto. Cada concepto o alternativa considerada
es evaluada asignándole una puntuación entre 1 a
10 para cada criterio. Finalmente se realiza una
sumatoria general para obtener el alternativa/con-
cepto ganador (Childs, 2000). En la Tabla 1. Se
muestra una matriz de criterios ponderados gené-
rica.
3.1.4 Variables y Caja Negra
Para el diseño paramétrico y análisis de caja negra
se usó una adaptación de la metodología propues-
ta por los autores Eggert (2010) y Dieter y Schmidt
(2000) que propone cuatro tipos de variable para
investigaciones aplicadas de diseño: variables de
diseño, variables de solución, parámetros de defi-
nición de problema y variables intervinientes.
La anatomía general de una maquina recicladora
de plástico presenta como partes principales: Bas-
tidor, Eje principal, Conjunto de elementos de
corte-triturado, sistema de transmisión y sistema
electromecánico. Se decidió diseñar paramétrica-
mente el conjunto de elementos de corte-triturado
(cuchillas) al ser estos componentes no estándar.
Las variables fueron categorizadas como sigue:
Jorge Olórtegui Yume y Estudiantes de Ingeniería Mecánica Eléctrica
Diseño y Construcción de una máquina recicladora de botellas de plástico
118
Parámetros de Definición de Problema
• Material de las cuchillas (adim.) - Acero Inoxidable AISI 304
• Geometría de las cuchillas - Según plano (Figura 1)
• Fuerza sobre las cuchillas (N) - Según referencia (Ref. XXX)
Variables de Diseño
• Configuración de carga (adim.) - Configuración 1
• 4 cuchillas en contacto - Configuración 2
• 5 cuchillas en contacto - A - Configuración 3
• 5 cuchillas en contacto-B
Variables de Solución
• Factor de Seguridad (adim.)
• Esfuerzo de Von Mises (MPa)
• Deformación Equivalente (mm)
El resumen de estas variables puede verse en la
Figura 2 que representa el método de la caja negra
(Black Box).
Variable Interviniente
• Resistencia Mecánica de objetos extraños
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN:
4.1 Diseño Conceptual:
Luego de realizar una búsqueda bibliográfica se
escogieron 4 conceptos potenciales para reciclar
plásticos de botellas comunes de bebidas gaseo-
sas. Los conceptos fueron: Concepto A: Maquina
de Reciclaje por Extrusión; Concepto B: Maquina de
Reciclaje por Inyección; Concepto C: Maquina de
Reciclaje por Compresión y Concepto D: Maquina
de Reciclaje por Trituración. Estos conceptos se
pueden apreciar en la Figura 3.
Figura 1. Geometría de cuchillas
Fuente: Elaboración propia
Figura 2. Caja negra de Variables
Fuente: Elaboración propia
Figura 3. Conceptos de Diseño
Fuente: Elaboración propia
Jorge Olórtegui Yume y Estudiantes de Ingeniería Mecánica Eléctrica
Diseño y construcción de una máquina recicladora de botellas de plástico
119
Mediante el uso de un matriz de selección de crite-
rios ponderados se realizó el filtrado de un concep-
to óptimo para diseño y fabricación, la cual se
puede apreciar en la Tabla 1. Los criterios de
evaluación fueron: Eficiencia, Confiabilidad, Man-
tenimiento, Bajo costo, Bajo peso, bajo ruido y
Estética. En esta matriz se puede observar que el
concepto D es el óptimo para nuestro caso
Tabla 2. Matriz de Selección usada
Fuente: Elaboración propia
4.2 Simulación numérica de las Cuchillas:
El acero Inoxidable AISI 304 se seleccionó debido a
las condiciones en que esta máquina operara y su
bajo costo relativo comparado con los otros aceros
inoxidables. La forma de las cuchillas y la fuerza
aplicada corresponden a una modificación de las
recomendaciones de autores previos (REFEREN-
CIA) y la intención de desgarrar efectivamente al
plástico.
Los resultados de las simulaciones se muestran
desde la Figura 4 hasta la Figura 12. Entre las Figu-
ras XXXX a la XXX se puede apreciar los resultados
para la Configuración de Carga No. 1. Mientras que
empezando en la Figura 7 a la Figura 9 muestran
los valores obtenidos para el caso de la Configura-
ción de Carga No. 2. Finalmente, el caso de la Confi-
guración de Carga No. 3 se presenta desde la Fi-.
gura 10 hasta la Figura 12.
Se puede observar que los factores de seguridad
son de 2.19, 1.62, 1.79 respecto de fluencia para las
tres configuraciones indicadas. Esto indica que, si
bien es cierto, las cuchillas no fallaran, se podría
incrementar el valor seguro de esta variable
mediante la optimización de la forma de cuchilla en
posteriores investigaciones. Los esfuerzos de Von
Mises se encuentran en rangos normales para
acorde con el factor de seguridad. Por otro lado, las
deformaciones son aceptables con valores de 10.6
um, 11.6 um y 11.6 um para los tres casos simula-
dos.
Figura 4. Configuración de Carga No. 1 – Factor de
Seguridad por esfuerzo
Fuente: Elaboración propia.
Figura 5. Configuración de Carga No. 1 – Esfuerzo
de Von Mises
Fuente: Elaboración propia.
Jorge Olórtegui Yume y Estudiantes de Ingeniería Mecánica Eléctrica
Diseño y construcción de una máquina recicladora de botellas de plástico
120
Figura 6. Configuración de Carga No. 1 – Deforma-
ción absoluta equivalente
Fuente: Elaboración propia
Figura 7. Configuración de Carga No. 2 – Factor de
Seguridad por esfuerzo
Fuente: Elaboración propia
Figura 8. Configuración de Carga No. 2 – Esfuerzo
de Von Mises
Fuente: Elaboración propia.
Figura 9. Configuración de Carga No. 2 – Deforma-
ción absoluta equivalente
Fuente: Elaboración propia.
Figura 10. Configuración de Carga No. 3 – Factor de
Seguridad por esfuerzo
Fuente: Elaboración propia.
Figura 11. Configuración de Carga No. 3 – Esfuerzo
de Von Mises
Fuente: Elaboración propia.
Jorge Olórtegui Yume y Estudiantes de Ingeniería Mecánica Eléctrica
Diseño y construcción de una máquina recicladora de botellas de plástico
121
Figura 12. Configuración de Carga No. 3 – Deforma-
ción absoluta equivalente
Fuente: Elaboración propia
4.3 Selección de equipos y Materiales:
Para los materiales del equipo se consideró el acero
inoxidable AISI 304 para las cuchillas y el acero AISI
4340 para el eje debido a las condiciones de
contacto con botellas de bebidas gaseosas y por la
fatiga causada por las fuerzas, respectivamente. El
acero estructural ASTM A36 fue seleccionado para
la estructura por su disponibilidad y bajo costo. Del
mismo modo se optó por un motor de baja veloci-
dad 1800 rpm /1.5 HP y un moto-reductor de
corona sinfín relación de transmisión de 1:20 para
obtener el mínimo de desempeño en el caso de
botellas plásticas pequeñas de bebidas gaseosas.
Figura 13. Plano General del Equipo.
Fuente: Elaboración propia.
4.4 Elaboración de Planos:
Diseñadas las cuchillas mediante el análisis
paramétrico mediante el Método del Elemento
Finito y seleccionados los componentes estándar.
Se procedio a la elaboración de los planos que se
muestran en las Figuras 13, 14, y 15.
Figura 14. Plano de Fabricación de un Componente
del Equipo. .
Fuente: Elaboración propia.
Figura 15. Plano de Montaje del Equipo
Fuente: Elaboración propia.
4.5 Construcción:
El ensamble del equipo se realizó parcialmente en
las instalaciones de la Universidad Cesar Vallejo y
diferentes talleres locales con la participación
activa de los autores y un grupo de aproximada-
mente 15 alumnos de los cursos de Dinámica,
Jorge Olórtegui Yume y Estudiantes de Ingeniería Mecánica Eléctrica
Diseño y construcción de una máquina recicladora de botellas de plástico
122
Diseño de Elementos de Maquinas, Diseño de
Máquinas y Proyecto de Tesis de la universidad
mencionada en el semestre 2017-I. En las Figuras
16 a la 20 se puede apreciar el proceso de fabrica-
ción, así como el equipo terminado. Luego de reali-
zadas las pruebas se encontró que el equipo podía
triturar botellas pequeñas (200 ml) bajo las condi-
ciones mostradas siempre y cuando estas no
contuvieran la tapa plástica.
Figura 16. Fresado del Eje Hexagonal portador de
Cuchillas
Fuente: Elaboración propia.
Figura 17. Cuchillas de desgarramiento en el eje
hexagonal
Fuente: Elaboración propia.
Figura 18. Maquina lista para pintar
Fuente: Elaboración propia.
Figura 19. Maquina terminada
Fuente: Elaboración propia.
Figura 20. Detalle de tolva y cuchillas
Fuente: Elaboración propia.
Jorge Olórtegui Yume y Estudiantes de Ingeniería Mecánica Eléctrica
Diseño y construcción de una máquina recicladora de botellas de plástico
123
5. CONCLUSIONES:
Se puede concluir de finalizado este proyecto que:
• El uso de la Caja Negra de variables clarifico la
dirección de la investigación
• La simplicidad y economía hizo de la recicladora
por trituración mediante cuchillas el concepto
optimo a la recicladora de cuchillas de un solo eje
por su.
• El diseño de la forma de las cuchillas se apoyó en
simulaciones por el Método del Elemento Finito
debido a la forma compleja de las mismas lo cual
conllevo a resultados bastante rápidos y buena
toma de decisiones.
• El triturado del plástico por la maquina terminada
se realizó sin ningún contratiempo.
• La integración de estudiantes de los cursos de
Dinámica, Diseño de Elementos de Maquinas,
Diseño de Máquinas y Proyecto de Tesis resulto en
un beneficio general al cumplimiento de los objeti-
vos de los cursos y de este trabajo.
6. AGRADECIMIENTOS
Es deseo de los autores agradecer la colaboración
de los estudiantes de los cursos de Dinámica,
Diseño de Elementos de Máquinas y Diseño de
Maquinas del semestre 2017-II de la UCV por su
aporte a este proyecto. Asimismo, se agradece
encarecidamente a los ingenieros Jorge Salas Ruiz,
Jorge Inciso Vásquez, Alex Tejeda Ponce y Miguel
Pajares Huallan por su disponibilidad y apoyo a
esta propuesta de investigación en el diseño de
máquinas.
Jorge Olórtegui Yume y Estudiantes de Ingeniería Mecánica Eléctrica
Diseño y Construcción de una máquina recicladora de botellas de plástico
FOTOGRAFÍAS Y RECUERDOS 124
UBÍCANOS EN:
Av. Larco 1770 - Pabellón “E”
Tel: 044 - 485 000, Anexo 7167
SÍGUENOS EN:
Facultad de Ingeniería UCV