Reporte_revisado0011
Páginas: 33 (8060 palabras)
Publicado: 2 de octubre de 2015
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE PUEBLA
ORGANISMO PÚBLICO DESCENTRALIZADODEL ESTADO DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
ESTADÍA PROFESIONAL EN SISTEMAS MECATRÓNICOS
“HORNO DE CONVECCIÓN PARA CURADO
DE MATERIALES COMPUESTOS”
PRESENTA:
GUTIÉRREZ VELÁZQUEZ JESSICA JAZMÍN
PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
INGENIERO MECATRÓNICO
ASESORES:
DR. ERNESTO CASTELLANOS VELASCO
TTE. FRAG. SIA.I.M.NNAHÚM CAMACHO ZAMORA.
JUAN C. BONILLA, PUEBLA ABRIL 2015
Contenido
Resumen. iv
Introducción 1
1.1 Previo. 1
1.2 Introducción al proyecto. 1
1.3 Necesidad. 1
1.4 Objetivos. 2
1.4.1 General. 2
1.4.2 Específicos. 2
1.5 Justificación. 2
Marco teórico 3
2.1 Materiales compuestos. 3
2.2 Hornos industriales de curado. 4
2.3 ¿Qué es un horno de convección? 5
2.4Transferencia de calor. 5
2.4.1 Conducción. 6
2.4.2 Convección. 6
2.4.3 Radiación. 7
2.5 Modelado de Sistemas Dinámicos. 7
2.6 Control ON/OFF. 8
2.7 ¿Qué es Mbed? 8
2.8 ¿Qué es un PT100? 9
Diseño conceptual de Horno de convección eléctrico de 1 KW. 10
3.1 Diseño estructural. 10
3.2 Diseño de modelado matemático y simulación de la planta. 11
3.2.1 Resistencia térmica. 12
3.2.2 Capacitanciatérmica. 12
3.3 Diseño electrónico. 13
3.3Sistema de control de fuentes térmicas. 13
3.4 Manufactura de la máquina. 13
Desarrollo de sistemas. 14
4.1 Diseño mecánico. 14
4.1.1 Dibujo Asistido por Computadora. 14
4.1.2 Análisis matemático de transferencia de calor. 15
4.1.3 Simulación térmica. 19
4.2 Modelado y simulación del sistema. 21
4.2.1 Teoría de diseño. 21
4.2.2 Determinación de funciones. 22
4.2.3Cálculo de capacitancias. 23
4.2.3Cálculo de la potencia de alimentación P. 24
4.2.4Diseño del modelo matemático en SIMULINK. 25
4.3 Diseño electrónico 27
4.3.1 Cálculo de resistencia de carga del transistor. 28
4.3.2 Caracterización del sensor. 29
4.3.2.1 Conexión de sensor. 30
4.3.3 Diseño de PCB 31
4.3 Programación de sistema de control 33
4.4 Manufactura del horno eléctrico 1KW 34
4.4.1Parte mecánica. 34
4.4.2 Parte electrónica. 34
4.4.3 Parte de control. 34
Resultados 34
4.5.1 Parte mecánica. 34
4.5.2 Parte electrónica. 34
4.5.3 Parte de control. 34
Conclusión 34
Bibliografía 35
Anexo 36
A Cronograma de actividades. 36
B Cotización de proyecto 36
c Hoja técnica de componentes electrónicos 36
Resumen.
El presente proyecto de am
Capítulo 1
Introducción
1.1Previo.
El objetivo de todo proceso industrial es la obtención de un producto final, que cumpla con las especificaciones y niveles de calidad exigidos por el mercado. Esta constancia en las propiedades del producto es posible gracias al control de las condiciones de operación, debido a que tanto la alimentación al proceso como las condiciones del entorno son variables en el tiempo.
1.2 Introducción alproyecto.
Este proyecto consiste en construir un horno de convección forzada por medio de radiación térmica, capaz de alcanzar una temperatura de 80°C para el curado de materiales compuestos.
El presente documento tiene la finalidad de mostrar al lector el proceso de diseño, desarrollo , construcción e integración de cada uno de los sistemas que conforman el horno de convección forzada.
Sepresentan los planos, diagramas electrónicos, especificaciones e información acerca del software y hardware que se emplea durante el desarrollo de cada uno de los procesos mencionados a continuación:
Diseño mecánico.
Modelado Del sistema.
Sistemas electrónicos.
Sistemas de control de fuentes térmicas.
El lector podrá conocer los resultados obtenidos para cada uno de los procesos, así como laintegración de éstos, obteniendo como resultado el optimo funcionamiento del horno de convección forzada.
1.3 Necesidad.
Debido a que el tiempo de curado de los materiales compuestos a temperatura ambiente es tardado, se tiene la necesidad de construir un horno por convección forzada, el cual permita que este proceso sea más rápido, y así obtener piezas finales en menor tiempo, para la manufactura de...
ORGANISMO PÚBLICO DESCENTRALIZADODEL ESTADO DE PUEBLA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
ESTADÍA PROFESIONAL EN SISTEMAS MECATRÓNICOS
“HORNO DE CONVECCIÓN PARA CURADO
DE MATERIALES COMPUESTOS”
PRESENTA:
GUTIÉRREZ VELÁZQUEZ JESSICA JAZMÍN
PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
INGENIERO MECATRÓNICO
ASESORES:
DR. ERNESTO CASTELLANOS VELASCO
TTE. FRAG. SIA.I.M.NNAHÚM CAMACHO ZAMORA.
JUAN C. BONILLA, PUEBLA ABRIL 2015
Contenido
Resumen. iv
Introducción 1
1.1 Previo. 1
1.2 Introducción al proyecto. 1
1.3 Necesidad. 1
1.4 Objetivos. 2
1.4.1 General. 2
1.4.2 Específicos. 2
1.5 Justificación. 2
Marco teórico 3
2.1 Materiales compuestos. 3
2.2 Hornos industriales de curado. 4
2.3 ¿Qué es un horno de convección? 5
2.4Transferencia de calor. 5
2.4.1 Conducción. 6
2.4.2 Convección. 6
2.4.3 Radiación. 7
2.5 Modelado de Sistemas Dinámicos. 7
2.6 Control ON/OFF. 8
2.7 ¿Qué es Mbed? 8
2.8 ¿Qué es un PT100? 9
Diseño conceptual de Horno de convección eléctrico de 1 KW. 10
3.1 Diseño estructural. 10
3.2 Diseño de modelado matemático y simulación de la planta. 11
3.2.1 Resistencia térmica. 12
3.2.2 Capacitanciatérmica. 12
3.3 Diseño electrónico. 13
3.3Sistema de control de fuentes térmicas. 13
3.4 Manufactura de la máquina. 13
Desarrollo de sistemas. 14
4.1 Diseño mecánico. 14
4.1.1 Dibujo Asistido por Computadora. 14
4.1.2 Análisis matemático de transferencia de calor. 15
4.1.3 Simulación térmica. 19
4.2 Modelado y simulación del sistema. 21
4.2.1 Teoría de diseño. 21
4.2.2 Determinación de funciones. 22
4.2.3Cálculo de capacitancias. 23
4.2.3Cálculo de la potencia de alimentación P. 24
4.2.4Diseño del modelo matemático en SIMULINK. 25
4.3 Diseño electrónico 27
4.3.1 Cálculo de resistencia de carga del transistor. 28
4.3.2 Caracterización del sensor. 29
4.3.2.1 Conexión de sensor. 30
4.3.3 Diseño de PCB 31
4.3 Programación de sistema de control 33
4.4 Manufactura del horno eléctrico 1KW 34
4.4.1Parte mecánica. 34
4.4.2 Parte electrónica. 34
4.4.3 Parte de control. 34
Resultados 34
4.5.1 Parte mecánica. 34
4.5.2 Parte electrónica. 34
4.5.3 Parte de control. 34
Conclusión 34
Bibliografía 35
Anexo 36
A Cronograma de actividades. 36
B Cotización de proyecto 36
c Hoja técnica de componentes electrónicos 36
Resumen.
El presente proyecto de am
Capítulo 1
Introducción
1.1Previo.
El objetivo de todo proceso industrial es la obtención de un producto final, que cumpla con las especificaciones y niveles de calidad exigidos por el mercado. Esta constancia en las propiedades del producto es posible gracias al control de las condiciones de operación, debido a que tanto la alimentación al proceso como las condiciones del entorno son variables en el tiempo.
1.2 Introducción alproyecto.
Este proyecto consiste en construir un horno de convección forzada por medio de radiación térmica, capaz de alcanzar una temperatura de 80°C para el curado de materiales compuestos.
El presente documento tiene la finalidad de mostrar al lector el proceso de diseño, desarrollo , construcción e integración de cada uno de los sistemas que conforman el horno de convección forzada.
Sepresentan los planos, diagramas electrónicos, especificaciones e información acerca del software y hardware que se emplea durante el desarrollo de cada uno de los procesos mencionados a continuación:
Diseño mecánico.
Modelado Del sistema.
Sistemas electrónicos.
Sistemas de control de fuentes térmicas.
El lector podrá conocer los resultados obtenidos para cada uno de los procesos, así como laintegración de éstos, obteniendo como resultado el optimo funcionamiento del horno de convección forzada.
1.3 Necesidad.
Debido a que el tiempo de curado de los materiales compuestos a temperatura ambiente es tardado, se tiene la necesidad de construir un horno por convección forzada, el cual permita que este proceso sea más rápido, y así obtener piezas finales en menor tiempo, para la manufactura de...
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