Revista UIS Ingenierías

Instrumento terapéutico para tratamiento de la tenosinovitis De Quervain

mar, 06 jul 2021 16:26:44 -0500

La tenosinovitis De Quervain se define como una estenosis de los tendones del abductor largo y extensor corto del pulgar, lo cual reduce la fuerza y destreza de la mano. Se origina debido a un accidente laboral o una lesión existente. El trabajo tiene como objetivo diseñar un instrumento terapéutico para el tratamiento de esta patología. La metodología de diseño que se aplica está dividida en cuatro fases: planificación y aclaración de la tarea, diseño conceptual, realización y detallado. Como resultado se obtiene un instrumento autoasistido de apoyo en la terapia física, que aplica el programa Tendon Gliding Exercise (TGE) para determinar los ejercicios terapéuticos del instrumento. Este posee dispositivos intercambiables para mano y muñeca, que le permiten al paciente realizar movimientos ideales de flexión y extensión de los dedos.

Análisis multitemporal y estadístico de parámetros fisicoquímicos monitoreados en la cuenca alta del río Bogotá

mié, 07 jul 2021 10:49:11 -0500

Las actividades antrópicas han dejado su huella de manera progresiva en el entorno del cual el hombre obtiene provecho de los bienes y servicios ecosistémicos, lo que ha trascendido a conflictos socioambientales a lo largo de la historia. Prueba de ello son los cambios drásticos sufridos por el río Bogotá a causa de los vertimientos sin control, provenientes del continuo crecimiento de las poblaciones y actividades aledañas al cuerpo de agua. En el presente estudio se expone la variabilidad de los parámetros ambientales en la cuenca alta del río Bogotá entre los años 2007 al 2019 luego de la expedición del Acuerdo 43 del 2006 de la CAR; se llevó a cabo un análisis multitemporal y estadístico de los datos. Los resultados evidencian que a lo largo de los doce años de monitoreo no se presenta contaminación a causa de nitratos, nitritos ni sulfatos en la cuenca alta del río Bogotá; de manera similar, el pH monitoreado se mantuvo dentro de los objetivos de calidad, a excepción de 3 años en los que se superó el valor máximo permitido en la parte superior de la cuenca. No obstante, el deterioro creciente de la calidad del agua en el río Bogotá se atribuye principalmente a los sólidos suspendidos totales que muestran un incumplimiento permanente en la cuenca alta superior e inferior, sumado a los incumplimientos en la cuenca alta inferior de los objetivos de calidad para los parámetros oxígeno disuelto, DBO y DQO. En consecuencia, los resultados evidencian el escaso impacto derivado de las acciones desarrolladas por parte de las autoridades locales y ambientales para asegurar los objetivos de calidad en la cuenca alta del río Bogotá, efecto de una débil gobernanza del agua en la cuenca.

Revisión bibliográfica sobre el estudio de pérdidas en la construcción bajo principios Lean

Patricia Castaño-Jiménez, Janeth Sánchez-Jurado, Juanita García-Londoño — vie, 09 jul 2021 15:53:17 -0500

En general el concepto de pérdidas en la construcción se define como aquellas actividades que consumen recursos y no agregan valor “non value-adding activities” y afectan la productividad; a partir de esta premisa, la implementación de la filosofía Lean Construction pretende identificar y eliminar las pérdidas. Este estudio a través de una revisión sistemática de la literatura busca identificar los estudios que describan, analicen y clasifiquen las pérdidas en la construcción, así como los esfuerzos por cuantificarlas y aplicar herramientas orientadas a su mitigación o eliminación para la disminución de la variabilidad y el aumento de la productividad en el sector de la construcción. Para la revisión bibliográfica se determinó un intervalo de 20 años del cual se obtuvo un total de 74 publicaciones para las cuales se realizó el análisis general considerando distribución geográfica, artículos por año, por autor, por revista y método de investigación; para el análisis sobre el estudio del concepto y la clasificación de las pérdidas se determinó un intervalo de 10 años con un total de 57 publicaciones. Entre los resultados se destaca el año 2019, el continente americano y el Lean Construction Journal con el mayor número de publicaciones. Al momento de describir el concepto de pérdidas los autores más citados son Glenn Ballard y Lauri Koskela y en cuanto a la clasificación de pérdidas, en su mayoría, se refieren a la clasificación realizada por Taichii Ohno en 1988; asimismo, la herramienta de la filosofía Lean Construction más utilizada para la disminución o eliminación de pérdidas es el mapa de flujo de valor, conocido por sus siglas en inglés VSM (value stream mapping).

Algoritmo para el análisis en conjunto de las señales del ECG y PPG

Diana Carolina Martínez-Reyes — mié, 07 jul 2021 11:57:30 -0500

El objetivo de esta investigación consiste en identificar aquellos parámetros provenientes de las señales del electrocardiograma ECG y fotopletismograma PPG que permitan hacer una evaluación de la presión sanguínea utilizando un dispositivo móvil. El método propuesto incluye innovaciones en el procesamiento y análisis de las señales. Con el objetivo de aumentar la precisión de la medición de la presión sanguínea, en este trabajo, se propone la utilización de parámetros provenientes de la señal del PPG en conjunto con el PTT obtenido de las señales del ECG y PPG analizadas en conjunto. Adicionalmente, se propone el diseño e implementación de una red neural para determinar la relación existente entre la presión sanguínea estimada por el método y la de referencia, lo cual permite evaluar la viabilidad del método propuesto.

Estudio de pronóstico para la planeación, caso de estudio empresa distribuidora del sector farmacéutico

Johanna Rodríguez-León, Mateo Pachón-Rincón — mié, 14 jul 2021 11:59:59 -0500

Una herramienta fundamental para la planeación operativa, táctica y estratégica de cualquier compañía es el pronóstico de ventas. De la buena capacidad del pronóstico para interpretar la historia de los productos y de su grado de precisión dependerá en gran medida el logro de las metas trazadas por las diferentes áreas de una organización. Actualmente, la compañía objeto de estudio tiene un proceso de pronóstico independiente para cada país en el que opera, pero no realiza un análisis global de ventas; adicionalmente, se cuenta con los datos suficientes para el desarrollo de un estudio de mejoramiento, enmarcado en la gestión de demanda consolidada. Para este estudio se parte de la data histórica de ventas de una empresa distribuidora y comercializadora de medicamentos y productos cosméticos. Después de efectuar una clasificación inicial de referencias, se consolida la información por líneas de producto, cada una de las cuales será tratada como una serie de tiempo para desarrollar el proceso de análisis de patrones, selección y ajuste de los métodos de pronóstico y posterior evaluación de precisión. Se seleccionará la metodología de mayor precisión para calcular el pronóstico de cada una de las líneas de producto para el año 2020, comparándolo gráficamente con la proyección actual de la empresa y con las ventas reales del primer trimestre del año. El presente estudio tiene una alta relevancia en la compañía, dado que mejora la visibilidad en materia de demanda y proporciona una base para la toma de decisiones para el mejoramiento de los procesos a nivel corporativo.

Identificación de estructuras sintácticas en corpus: un enfoque para encontrar áreas de conocimiento en disciplinas dirigidas por proyectos

Antony de Jesús Henao-Roqueme, Carlos Mario Zapata-Jaramillo — mié, 07 jul 2021 14:59:52 -0500

Los cuerpos de conocimiento y los estándares de gestión de proyectos se definen como conjuntos de métodos y prácticas probados que los practicantes aplican ampliamente para gestionar proyectos en disciplinas particulares. Dado que los cuerpos de conocimiento dependen de la disciplina a la que pertenecen, cuando se aplican por fuera de sus disciplinas fallan en lograr sus propósitos. Para mejorar los cuerpos de conocimiento, en algunas propuestas se realizan comparaciones entre ellos. Particularmente, algunos autores proponen la adopción de nuevos elementos como áreas de conocimiento resultantes de los procesos de comparación. Sin embargo, tales propuestas de obtienen de manera empírica y dependen del juicio subjetivo de los autores. Esas propuestas se pueden mejorar mediante la formalización de la adopción de nuevos elementos cuando se comparan los cuerpos de conocimiento. En consecuencia, en este artículo se propone un método de formalización para adoptar áreas de conocimiento al comparar estándares, mediante la identificación de estructuras sintácticas en corpus de gestión de proyectos. Al formalizar la adopción de áreas de conocimiento, se permite la mejora de los cuerpos de conocimiento de manera independiente al autor que los promueve.

Estudio y simulación de un gasificador con captura de CO2 para la producción de hidrógeno azul partiendo de carbón colombiano

Orlando Castiblanco-Urrego, Harvey Andrés Milquez-Sanabria — vie, 16 jul 2021 10:03:01 -0500

En esta investigación se hizo el diseño y la simulación de un gasificador de carbón con captura de dióxido de carbono para la obtención de hidrógeno, mediante el software Aspen HYSYS versión 9.0; se utilizó como materia prima carbón antracítico y bituminoso, procedente de diferentes regiones de Colombia. Las características del carbón, así como las condiciones de los demás flujos de alimentación al reactor, inciden en las condiciones finales del gas producto en la simulación. Una vez iniciado el análisis de sensibilidad en el simulador, se logra observar el comportamiento de estas variables, es decir, las condiciones de la alimentación, con lo cual se pueden fijar los intervalos de operación para el proceso. Los resultados obtenidos son teóricamente viables, y pueden ser utilizados como base para casos reales en la industria energética, ya que en la actualidad Colombia posee una de las mayores reservas de carbón en Latinoamérica.

Regeneración de convertidores catalíticos usados a partir de desechos de vehículos a gasolina

vie, 16 jul 2021 11:50:56 -0500

Se estudiaron dos convertidores catalíticos comerciales de desecho (CCU y CCA) mediante las técnicas de oxidación a temperatura programada (TPO), reducción a temperatura programada (TPR), microscopia electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia de dispersión de energía de rayos X (EDS). La microscopia electrónica de barrido mostró para los convertidores CCU y CCA una morfología de las partículas en esferas uniformes de 0,05 y 1,5 de µm e irregulares de 2 µm. Los resultados del análisis elemental mediante la técnica de EDS mostraron para el convertidor CCU la presencia de metales nobles como platino, paladio (Pt, Pd) y de hierro (Fe) como fase activa; asimismo, se evidencia óxido de fósforo (P₂O₄), óxido de cromo (Cr₂O₃) y óxido de calcio (CaO) como promotores. Por el contrario, el convertidor CCA presentó como fase activa metales nobles de Pt, Pd y Rh y, como promotores óxido de manganeso (MnO₂), óxido de bario (BaO), zirconia (ZrO₂) y ceria (CeO₂). Los resultados de oxidación a temperatura programada (TPO) mostraron mediante el consumo de oxígeno de la formación de las especies oxídicas y el posterior tratamiento de reducción a temperatura programada (TPR) evidenciaron la recuperación de la reducción de las especies metálicas de Pt, Pd, Rh y Fe (fase activa) presentes en los convertidores catalíticos. Este hecho demostró la factibilidad técnica de recuperación de la fase actividad de la superficie metálica reducida en los convertidores catalíticos comerciales usados de desecho, para su reúso en automóviles de combustión interna a gasolina, para mitigar los efectos de contaminación de los gases de emisión.

Diseño y simulación de un control neuronal aplicado a un convertidor flyback para la regulación de tensión

vie, 16 jul 2021 16:45:32 -0500

Este artículo presenta el diseño y simulación de un controlador basado en redes neuronales para regular la tensión de salida de un convertidor flyback. Se usan redes neuronales, ya que estas no requieren de un modelo matemático del convertidor, y, por tanto, se obtiene un mayor rango de operación respecto a métodos de control tradicional. En el entrenamiento se realizan cambios en la base de datos y en la arquitectura para obtener el controlador más apropiado, que garantice la regulación de línea y carga del convertidor. La validación del controlador neuronal funcional se realiza en Simulink con el modelo circuital de un convertidor flyback, sometiéndolo a cambios en la tensión de entrada y en la carga resistiva. Los resultados obtenidos muestran la efectividad del control neuronal para la regulación de línea entre 20 V y 50 V, regulación de carga entre 8 Ω y 12 Ω, y cuya arquitectura está conformada por cuatro neuronas.

Un estudio de las propiedades estructurales, magnéticas y eléctricas de los compuestos Ba1-xNaxCoO3(x = 0.25, 0.5, 0.75)

lun, 02 ago 2021 16:30:37 -0500

Los materiales de tipo cobaltita que presentan transición metal-aislante tienen relevancia en el mercado de la electrónica de consumo. En este trabajo presentamos las propiedades estructurales, magnéticas y eléctricas de las cobaltitas Ba_1-xNa_xCoO₃ (con x = 0.25, 0.5, 0.75). Todas las muestras se sintetizaron mediante un proceso de reacción en estado sólido y su estructura cristalina se determinó a partir de datos de difracción de rayos X (DRX), mediante el método de Rietveld, el cual indicó que las muestras cristalizan en el grupo espacial ortorrómbico C₂₂₂₁ (N.^o 20). La microestructura de las muestras sinterizadas se caracterizó mediante microscopía electrónica de barrido (MEB). Las medidas de susceptibilidad magnética confirmaron un comportamiento paramagnético para x ≥ 0.5 en el rango de temperatura estudiado y un pico amplio alrededor de 33 K en la muestra x = 0.25, lo cual es característico de los comportamientos antiferromagnéticos. Las medidas de resistividad permitieron determinar el comportamiento aislante de muestras con x = 0.5 y x = 0.75, mientras que a bajo contenido de sodio (x = 0.25), se observó una transición metal-aislante con temperatura de transición cercana a 105 K. 105 K.

Uso de polvo de alto horno para mejorar las propiedades de material granular para pavimentos

Ricardo Ochoa-Díaz — mar, 03 ago 2021 18:40:42 -0500

Los materiales tipo base y subbase granular utilizados en la construcción de estructuras de pavimento deben cumplir algunos requerimientos; en algunos casos, dichos requerimientos no se cumplen en su totalidad y es necesario buscar alternativas para mejorar las propiedades y así poder utilizar esos materiales en la construcción de carreteras. El polvo de alto horno es un residuo de la producción de acero, el cual tiene poco uso y está causando un impacto ambiental negativo debido a su acumulación. Este estudio se realizó con el objetivo de analizar la posibilidad de utilizar polvo de alto horno para mejorar las propiedades de los materiales granulares, como una alternativa para mitigar los problemas ambientales causados por la mala disposición y acumulación de estos residuos, que afectan las áreas de influencia de las empresas. Para alcanzar el objetivo, se determinaron las propiedades químicas y físicas del polvo de alto horno y se analizaron mezclas con material tipo base y subbase granular con 0, 2, 4, 6 y 8 %. Se determinaron y analizaron características como humedad óptima, densidad seca máxima, resistencia, plasticidad y expansión en presencia de agua. Los resultados indican que con la incorporación del 6 % de BFD se mejoran las propiedades del material granular y se puede utilizar como material en la construcción de carreteras.

Evaluación sistémica de la implementación de un sistema de gestión de almacenes (WMS)

Sol Jarlín Ortiz, Andres Mauricio Paredes-Rodríguez — mar, 03 ago 2021 00:00:00 -0500

En la actualidad, la ejecución de tareas de inventario y el alistamiento de pedidos dentro de una bodega son actividades que tienen una alta representación en los costos logísticos de una compañía, por tanto, cualquier decisión que se tome para aumentar la productividad y disminuir el tiempo de ejecución de estas operaciones es relevante para la alta gerencia, y su implementación debe analizarse pensando en la sostenibilidad financiera de la estrategia a largo plazo. En el presente estudio se evalúa el impacto financiero que tiene la implementación de una herramienta de gestión de almacenes (conocida también como WMS) en una empresa que se dedica a la distribución de artículos ferreteros al detal y al por mayor. Con ayuda de la herramienta dinámica de sistemas se logra evaluar el efecto que genera la implementación del proyecto, teniendo en cuenta las variables que afectan directa e indirectamente el flujo de caja de la empresa objeto de estudio. A través de la simulación realizada se logra concluir que el proyecto de gestión de almacenes tiene un incremento en el flujo de caja de la compañía en un lapso de cinco años, no obstante, los resultados solo son válidos si la alta gerencia se compromete a fortalecer los procesos de capacitación de los empleados y realizar una mayor inversión en tecnología que permita obtener procesos logísticos más rápidos y eficientes.

Evaluación de cenizas de fondo de carbón para la fabricación de ladrillos de arcilla: estudio preliminar

mié, 11 ago 2021 15:11:02 -0500

El crecimiento industrial, económico y social ha generado grandes cantidades de residuos sólidos que causan impactos negativos al medioambiente y a la salud humana. Se presenta un estudio preliminar de cenizas de fondo de carbón (CBA), residuo de la combustión del carbón, para ser usado como materia prima en la fabricación de ladrillos de arcilla. Se aplicaron técnicas de granulometría láser, fluorescencia de rayos X y difracción de rayos X; además, se determinó la densidad real y aparente y el contenido de materia orgánica. Se aplicaron técnicas ambientales a través del ensayo de TCLP (toxicity characteristic leaching procedure) y ecotoxicidad por Daphnia pulex. Se encontró que el residuo es un material amorfo, compuesto por óxidos de silicio, hierro, aluminio y otros; además, el residuo cumple con la normatividad medioambiental. De acuerdo con los resultados, se concluye que este residuo tiene un gran potencial para ser usado en la fabricación de ladrillos de arcilla.

Influencia del vetiver y eucalipto en la estabilidad de taludes

mar, 17 ago 2021 16:00:10 -0500

El eucalipto y el vetiver son plantas comunes en Colombia, las cuales pueden ser tomadas en cuenta por su efecto estabilizador por los ingenieros locales. Se realizó el análisis del efecto en la estabilidad que produce el eucalipto y el vetiver sobre diferentes tipos de suelos, variando la geometría, el ángulo de inclinación y teniendo en cuenta el efecto del nivel freático. El método de análisis trabajado es el equilibrio límite bajo el criterio de Mohr-Coulomb. Los efectos de las raíces mostrados en cohesión añadida varían dependiendo de la profundidad en el suelo y del tipo de planta; estos junto con el peso del eucalipto son los parámetros que se tuvieron en cuenta en el uso de la vegetación como agente estabilizador de taludes. El efecto del agua sobre el talud se puede ver en los resultados, y tiene un impacto significativo en el factor de seguridad del talud, sobre todo cuando los ángulos de inclinación son bajos y dependiendo del tipo de vegetación presente. Finalmente, se demostró la efectividad del eucalipto en la estabilidad de taludes, cuyo único factor negativo es su peso en altas pendientes, mientras que el aporte ofrecido por el vetiver joven a la estabilidad del talud no es muy significativo.

Influencia de la velocidad en las asas recicladas de polietileno de alta densidad probada con un método adaptado específico industrial

Fidel Alfonso Romero-Toledo, Dan Florin Teusdea, Mircea Vodă — jue, 22 jul 2021 00:00:00 -0500

En este artículo se estudia la influencia de la velocidad de tracción a la hora de ensayar productos plásticos utilizados para transportar contenedores que pueden contener diversos líquidos (agua potable, líquido parabrisas, agentes limpiadores, etc.). Este caso de estudio se realizó sobre determinadas piezas, generalmente denominadas “asas”, que son básicamente artículos de plástico obtenidos en gran parte de residuos tecnológicos reciclados resultantes del proceso de inyección de diversos envases relacionados con la industria alimentaria como tapas y cubiertas de polietileno. Durante el proceso de manipulación y transporte, estas piezas están sujetas a diversos esfuerzos estáticos, por lo que se requiere una mínima resistencia mecánica. La tensión de fatiga no se ha realizado debido a un número limitado de ciclos de trabajo. Para determinar estas características de calidad, se realizaron múltiples mediciones de resistencia a tracción y alargamientos a diferentes velocidades de tracción; estas mediciones han sido validadas en el mercado durante varios años. Se observó que la velocidad de prueba superior a 500 mm/min no es necesaria porque los valores de resistencia a la tracción no varían significativamente. Estos resultados son muy importantes para determinar la forma constructiva de estos productos y los métodos para validar los indicadores de calidad. También se propuso identificar un método capaz de evaluar el rendimiento mecánico del producto utilizado en condiciones no estándar. El estudio se puede utilizar para una gama mucho más amplia de aplicaciones similares en la industria del plástico.