Scielo RSS <![CDATA[Ingeniare. Revista chilena de ingeniería]]> http://www.scielo.cl/rss.php?pid=0718-330520220001&lang=es vol. 30 num. 1 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.cl/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.cl <![CDATA[La fuerza del sol: Arica y Parinacota como polo de desarrollo de aplicaciones solares para zonas áridas y semiáridas]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100002&lng=es&nrm=iso&tlng=es <![CDATA[Predicción de la relación límite de embutición en el conformado mecánico por embutido de la aleación de Mg AZ31 usando Lógica Fuzzy]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100008&lng=es&nrm=iso&tlng=es ABSTRACT The interest in magnesium alloys has progressively increased in several industrial fields in recent years, and AZ31 has become an object of the study of lightweight development. Due to its low density and high specific strength, magnesium alloys represent a promising alternative to aluminum alloys and high strength steels, especially for applications in the automobile industry, being used in structural components to reduce weight and, consequently, improve performance fuel efficiency. In recent decades, several tests were conducted to evaluate the formability of AZ31 and showed its high dependency on the temperature range. The main objective of the present study is to propose a fuzzy model to predict the limit drawing ratio (LDR) of an AZ31 sheet by varying its thickness, temperature, and speed in wide ranges. In order to validate the proposed model, comparisons were made with 6 studies performed by other authors -an amount of 46 experimental tests-, showing a very good agreement between experimental results and fuzzy results. The model predicts the limit drawing ratio with an accuracy of 92.1%.<hr/>RESUMEN El interés por las aleaciones de magnesio ha aumentado progresivamente en varios campos industriales en los últimos años y el AZ31 se ha evolucionado hacia el desarrollo de aleaciones no ferrosas de bajo peso. Debido a su baja densidad y alta resistencia específica, las aleaciones de magnesio representan una alternativa prometedora a las aleaciones de aluminio y a los aceros de alta resistencia, especialmente para aplicaciones en la industria automovilística, utilizándose en componentes estructurales para reducir el peso y, en consecuencia, mejorar la eficiencia del combustible. En las últimas décadas, se han realizado varias pruebas para evaluar la formabilidad del AZ31 y se ha demostrado su alta dependencia del rango de temperaturas. El principal objetivo del presente estudio es proponer un modelo fuzzy para predecir el relación límite de embutición (RLE) de una lámina de AZ31 variando su espesor, temperatura y velocidad en amplios rangos. Para validar el modelo propuesto, se hicieron comparaciones con 6 estudios realizados por otros autores -una cantidad de 46 pruebas experimentales-, mostrando una muy buena concordancia entre los resultados experimentales y los resultados fuzzy. El modelo predice el relación límite de embutición con una precisión del 92,1%. <![CDATA[Diseño óptimo de resortes de ballesta para suspensiones de vehículo sometidas a condiciones de carga cíclica]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100023&lng=es&nrm=iso&tlng=es ABSTRACT The suspension systems are designed to provide good performance in terms of comfort and maneuverability and to satisfy other requirements such as fatigue strength. This study focuses on the leaf springs, a classic mechanism; leaf springs are still being extensively used in several types of vehicles because of their high load capacity and low manufacturing and maintenance costs. Its dynamic behavior assesses stationary nonlinear preload state components to provide considerable added value to this suspension type. This assessment considers the contact condition of the suspension's components and the large deflections and tightening torques observed in the whole assembly. Furthermore, the components of the non-suspended mass subsystems, such as tires, shock absorbers, and stabilizer bars, are characterized according to the simplified models for reducing their computational cost. In addition, a commercial test vehicle is used for simulating the complete system using three-dimensional modeling for describing its most relevant components in terms of their mass and rigid connection. The vehicle is additionally analyzed using multibody system simulations (MBS) coupled with the finite element method (FEM) in an implicit nonlinear transient environment using the ANSYS APDL solver. This dynamic simulation is parameter-driven for obtaining the experimental design and determining the optimal suspension stiffness and damping features required for transporting suitable load sizes.<hr/>RESUMEN Los sistemas de suspensión para un vehículo se diseñan para brindar un mejor rendimiento en cuanto a confort y maniobrabilidad, además de otros requerimientos como la resistencia a la fatiga. Este trabajo centra su interés en los resortes tipo ballesta, los cuales son ampliamente utilizados en una gran variedad de vehículos, deben su vigencia a su gran capacidad de carga y los bajos costos de manufactura y mantenimiento. Para dar un mayor valor agregado a este tipo suspensión se ha analizado su comportamiento dinámico desde el punto de vista de componente desde un estado estacionario de precarga no-lineal. Este incluye la condición de contacto de sus propios componentes, las grandes deflexiones y los torques de apriete de ensamble de todo el conjunto. Los componentes del subsistema de masa no suspendida tales como neumáticos, amortiguadores y barra estabilizadora se caracterizan conforme a modelos simplificados para disminuir el costo computacional. Para llevar a cabo la simulación del sistema completo se define un vehículo de pruebas comercial. Se modelan en 3D los componentes más relevantes del vehículo en cuanto a su masa y conexión rígida. El vehículo es analizado mediante el método Multi-Body Systems MBS+FEM en un entorno transitorio no-lineal implícito a través del solver APDL de ANSYS. La simulación dinámica es parametrizada para poder ejecutar un Diseño de Experimentos y determinar las características de rigidez y amortiguamiento óptimas que debe tener la suspensión dependiendo de la carga que se transporte. <![CDATA[Estudio de caso y modelado matemático en la formación de ingenieros. Caracterización de habilidades STEM]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100037&lng=es&nrm=iso&tlng=es RESUMEN El articulo aborda la formación matemática para ingenieros, los que requieren nuevas habilidades para enfrentar desafíos y demandas sociales, que giran cada vez más en torno a STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemática). La literatura evidencia la importancia de integrar STEM, desde los primeros niveles, usando modelado matemático como puente entre las disciplinas, para prepararlos en el estudio de problemas, soluciones y propuestas, que respondan a necesidades del medio externo. El objetivo fue caracterizar las habilidades STEM, de los estudiantes de primer año de ingeniería, cuando integran conocimientos en la resolución de casos reales, usando el modelado matemático como base del proceso de aprendizaje, en espacios de trabajo colaborativo. Se diseñó una secuencia didáctica, en temas de álgebra y cálculo, usando como estrategia de enseñanza el método de casos. La metodología fue cuantitativa, mediante análisis de contenido de sus producciones. Participaron 4 carreras de ingeniería (civil, industrial, informática y construcción), donde se seleccionó una muestra aleatoria, que corresponde a estudiantes de las carreras de informática y construcción. En el análisis de datos se utilizó estadísticos descriptivos, estadística inferencial y componentes principales. Los principales resultados mostraron que los estudiantes sobrepasan, en promedio, el nivel de competentes en las habilidades STEM, pero siguen presentando debilidades en: interpretar soluciones matemáticas, proyectar el modelo y diseñar soluciones para ingeniería, la cual es atribuida a dificultades en representar en 3D, aplicando propiedades geométricas. Lo anterior, fue comprobado por la falta de asociación entre las habilidades tecnológicas y de ingeniería, para integrar conocimientos.<hr/>ABSTRACT The article addresses the mathematical training for engineers, who require new skills to face social challenges and demands, which increasingly revolve around STEM (science, technology, engineering and mathematics). The literature shows the importance of integrating STEM, from the first levels, using mathematical modeling as a bridge between disciplines, to prepare them in the study of problems, solutions and proposals that respond to the needs of the external environment. The objective was to characterize the STEM skills of first-year engineering students, when they integrate knowledge in solving real cases, using mathematical modeling as the basis of the learning process, in collaborative workspaces. A didactic sequence was designed, in algebra and calculus topics, using the case method as a teaching strategy. The methodology was quantitative, through content analysis of their productions. Four engineering college careers participated (civil, industrial, informatics and construction), where a random sample was selected, corresponding to students from informatics and construction. Descriptive statistics, inferential statistics and main components were used in the data analysis. The main results showed that students exceed, on average, the level of competent in STEM skills, but continue to present weaknesses in: interpreting mathematical solutions, projecting the model and designing solutions for engineering, which is attributed to difficulties in representing in 3D, applying geometric properties. The above, was verified by the lack of association between technological and engineering skills, to integrate knowledge. <![CDATA[Algoritmo para la asignación de actividades de Mantenimiento utilizando la gestión de conocimiento]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100057&lng=es&nrm=iso&tlng=es RESUMEN El presente estudio se centra en generar una propuesta metodológica para la asignación de recursos humanos en la ejecución de tareas de mantenimiento. Ésta considera: La implementación de un algoritmo que supone un conjunto de actividades de mantenimiento (recursos o tareas), un conjunto formado por el personal de mantenimiento (agentes), una relación de plausibilidad sobre los recursos, una relación jerárquica sobre los agentes y la preferencia que los agentes tienen sobre los recursos. Estos supuestos llevan a una jerarquización del personal e identificación de las tareas críticas. Esta jerarquización toma como parte fundamental a la gestión del conocimiento ya que, la función de mantenimiento requiere de conocimientos técnicos muy específicos, normalmente almacenados de manera tácita entre el personal que opera en estas áreas. La metodología se complementa con una jerarquización de las tareas usando la metodología de análisis de modos de falla, efectos y criticidad (AMFE). Los resultados aplicados a una flota de vehículos muestran que se necesitan otros supuestos para obtener criterios equitativos y justos en la asignación de las tareas de mantenimiento, los cuales se consideran como ponderaciones en una función de la gestión de conocimiento que incluyen: Criterios de experiencia profesional, experiencia en la empresa, talante y autoformación.<hr/>ABSTRACT The present study focuses on generating a methodological proposal for the allocation of human resources in the execution of maintenance tasks. This considers the implementation of an algorithm that assumes a set of maintenance activities (tasks or resources), a set of maintenance personnel (agents), a plausibility relationship over resources, a hierarchical relationship over agents and the preference that Agents have about resources. These assumptions lead to a hierarchy of personnel and identification of critical tasks. These hierarchy of personnel takes the management of knowledge as a fundamental part since; the maintenance function requires very specific technical knowledge, normally tacitly stored among the personnel operating in these areas. The methodology is complemented by a new hierarchy of tasks using the methodology of analysis of failure modes, effects and criticality (AMFE). The results applied to a fleet of vehicles show that other assumptions are needed to obtain reasonable and fair criteria in the allocation of maintenance tasks, which are considered as weightings in a knowledge management function that include: Professional experience criteria, experience in the company, talent and self-training. <![CDATA[Determinación y análisis temporal de la radiación solar global en el Altiplano de Puno]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100069&lng=es&nrm=iso&tlng=es RESUMEN El sol proporciona una fuente estable y confortable de calor, luz y es la fuente central de energía renovable. Su estudio es vital para evaluar su disponibilidad y utilidad en diversas aplicaciones para establecer recursos de energía solar utilizando energía limpia y gratuita. Este trabajo analiza la disponibilidad de radiación solar global en tres zonas ecológicas del altiplano de Puno como Circunlacustre, Puna Húmeda y Clima de Altura; involucrando catorce estaciones meteorológicas del SENAMHI desde 2007 al 2013. El modelo utilizado es el de Bristow y Campbell, que es simple, confiable y efectivo, y utiliza datos que se encuentran fácilmente en las estaciones meteorológicas. Como resultado, se ha encontrado una correlación de 0,938, entre la radiación solar global estimada y medida, además, se ha observado que la radiación solar global tiene comportamientos estacionales durante los años analizados. Posteriormente, se obtuvieron los promedios anuales máximos y mínimos de las zonas evaluadas. Los valores son 6,342 y 5,481; 6,783 y 5,908; 7,298 y 5,945 kWh.m -2 .dia -1 , respectivamente. Se concluye que los resultados en el área de estudio son apropiados y muy rentables para aplicaciones de energía solar debido a que son superiores a 4,000 kWh.m -2 .dia -1 en el período analizado. Finalmente, se busca que la radiación solar global se transforme en energía térmica y eléctrica, para ayudar a solucionar problemas como las heladas, que afronta la población de la zona altoandina de la región Puno.<hr/>ABSTRACT The sun provides a stable and comfortable source of heat, light and is the central source of renewable energy. Its study is vital to evaluate its availability and usefulness in various applications to establish solar energy resources using clean and free energy. This work analyzes the availability of global solar radiation in three ecological zones of the high plateau of Puno as Circunlacustre, Puna Húmeda and Climate of Height; involving fourteen SENAMHI meteorological stations from 2007 to 2013. The model used is that of Bristow and Campbell, which is simple, reliable and effective, and uses data that are easily found in meteorological stations. As a result, a correlation of0,938 was found between the estimated and measured global solar radiation, observing the global solar radiation has seasonal behaviors during the years analyzed. Subsequently, the maximum and minimum annual averages of the evaluated areas were obtained. The values are 6,342 and5,481; 6,783 and5,908; 7,298 and5,945 kWh.m-2.day-1, respectively. It is concluded that the results in the study area are appropriate and very profitable for solar energy applications because they are higher than 4,000 kWh.m-2.day-1 in the period analyzed. Finally, it is sought that global solar radiation is transformed into thermal and electrical energy, to help solve problems such as frost, faced by the population of the high Andean area of the Puno region. <![CDATA[Poliuretano urea termoplástico modificado con ricinoleato de etilenglicol]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100082&lng=es&nrm=iso&tlng=es RESUMEN En este trabajo se sintetizó un copolímero de poliuretano urea (PUU) y un poliuretano urea modificado con 5% molar de ricinoleato de etilenglicol (PUU5R). El ricinoleato de etilenglicol (REG) fue sintetizado, caracterizado e introducido en la primera etapa de la reacción del PUU. La caracterización del producto modificado PUU5R se realizó por medio de espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), calorimetría de barrido diferencial (DSC), análisis termogravimétrico (TGA), resonancia magnética nuclear (RMN) y pruebas mecánicas en modo tracción. A través de FTIR se logró identificar modos característicos para el PUU y el PUU5R, siendo las modificaciones más relevantes de la modificación sobre el modo vibracional -CO localizados en 1630 y 3440 cm-1 correspondientes al modo vibracional de grupo -NH libre de enlace de hidrógeno que indican un aumento en los puentes de hidrógeno del grupo urea y una reducción en el grupo uretano del producto modificado, y por RMN el protón del -CH de la insaturación del ricinoleato en 5,4 ppm del PUU5R fue detectada verificando su incorporación en el PUU. Mediante los ensayos térmicos por DSC se estableció una reducción en la cristalización fría y un aumento sobre la Tg del producto debido al cambio estructural ocasionado por el grupo colgante del ricinoleato. Sin embargo, en los termogramas de TGA no se aprecia cambios relevantes en su estabilidad térmica. Finalmente, las pruebas mecánicas de tracción para el producto modifican PUU5R muestra un incremento en el módulo y una reducción de la elongación.<hr/>ABSTRACT This work synthesized a polyurethane urea copolymer (PUU) and polyurethane urea modified with 5% molar of ethylene glycol ricinoleate (PUU5R). Ethylene glycol ricinoleate (REG) was synthesized, characterized, and introduced in the first stage of the PUU reaction. The characterization of the modified PUU5Rproduct was carried out employing Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), nuclear magnetic resonance (NMR), and mechanical tests in traction mode. Through FTIR, it was possible to identify characteristic modes for the PUU and PUU5R. The most relevant modifications of the modification on the -CO vibrational mode located at 1630 and 3440 cm-1 corresponding to the vibrational mode of the -NH group free of bonding hydrogen that indicates an increase in the hydrogen bonds of the urea group and a reduction in the urethane group of the modified product, and by NMR the -CH proton of the ricinoleate unsaturation in 5.4 ppm of the PUU5R was detected verifying its incorporation in the PUU. Through DSC thermal tests, a reduction in cold crystallization and an increase in the Tg of the product were established due to the structural change caused by the pendant group of ricinoleate. However, TGA thermograms do not show relevant changes in its thermal stability. Finally, the mechanical tensile tests for the modified PUU5R product show an increase in modulus and a reduction in elongation. <![CDATA[Análisis dinámico estructural en CubeSat 2U Considerando cargas cuasi-estáticas]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100094&lng=es&nrm=iso&tlng=es ABSTRACT Nowadays, the use of the CubeSat standard for satellites design has become a strong appliance in space industries and universities because of its low cost. In its simpler model a CubeSat , consists of a cubic nanosatellite with less than 1,33 kg and 10 cm of edge. The present work was done computational simulations using the finite element method since computational simulations are cheaper to do vibration tests. It was carried out modal analyses comparing five CubeSat structures, where it was evaluated the presence of electronic board (without electronic elements), static loads, two different aluminum alloys, and the influence of additional mass in the PCB (Printed Circuit Board). CAD software was used for the structures' design following the CubeSat specifications, and all the simulations were carried out in a finite element software, in a range of 0 to 1000 Hz. It was designed one structure to do initial simulations, followed by the design of 4 structures more adjusted to the CubeSat requirements. In the end, results showed the influences of each present condition on the satellite. It was noticed that influences of the load in the vibration shape and less than 2% in other results. The material available to build a CubeSat for tests was validated concerning the recommended aluminum alloy.<hr/>RESUMEN Hoy en día, el uso del estándar CubeSat para el diseño de satélites se ha convertido en un instrumento fuerte tanto en las industrias espaciales como en las universidades debido a su bajo costo. Un CubeSat, en su modelo más simple, consiste en un nanosatélite cúbico con menos de 1,33 kg y con 10 cm de borde. En el presente trabajo se realizaron simulaciones computacionales utilizando el método de elementos finitos ya que las simulaciones computacionales son una forma más barata de hacer pruebas de vibración. Se realizaron análisis modales comparando cinco estructuras CubeSat, donde se evaluó la presencia de placa electrónica (sin elementos electrónicos), las cargas estáticas, dos aleaciones de aluminio diferentes y la influencia de la masa adicional en el PCB (Printed Circuit Board). Se utilizó un software CAD para el diseño de estructuras siguiendo las especificaciones de CubeSat, y todas las simulaciones se llevaron a cabo en un software de elementos finitos, en un rango de 0 a 1000Hz. Se diseñó una estructura para hacer simulaciones iniciales, seguido del diseño de 4 estructuras más ajustadas a los requisitos de CubeSat. Al final se encontraron resultados que muestran las influencias de cada condición presente en el satélite. Se notaron influencias de la carga en la forma de vibración y menos del 2% en otros resultados. El material disponible para construir un CubeSat para las pruebas fue validado en relación con una aleación de aluminio recomendada. <![CDATA[La formación de habilidades investigativas en estudiantes de ingeniería en ciencias informáticas desde la asignatura de gestión de software: Un estudio de caso en la universidad de las ciencias informáticas, Cuba]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100109&lng=es&nrm=iso&tlng=es RESUMEN Se presentan resultados obtenidos en la formación de habilidades investigativas en un estudio de caso único compuesto por 28 estudiantes de la carrera Ingeniería en Ciencias Informáticas de la Universidad de las Ciencias Informáticas, Cuba, mediante el uso de entornos virtuales con énfasis en la colaboración científica en redes sociales académicas virtuales. La experiencia sustentada en una alternativa b-learning, fue desarrollada de septiembre de 2018 a febrero de 2019 en la asignatura de Gestión de Software. Como resultado, los estudiantes evidenciaron dominio de habilidades investigativas y adecuados niveles de interactividad en los diversos entornos digitales diseñados.<hr/>ABSTRACT The article presents the results obtained in training research skills in Informatics Sciences Engineering students through b-learning. A case study was carried out with 28 students majoring in Informatics Sciences engineering at the University of Informatics Sciences in Cuba through virtual learning environments, mainly on scientific collaboration in social academic networks. The experience, based on a b-learning alternative, was carried out from September 2018 to February 2019 in the subject Software Management. As a result of the training, students showed proficiency in research skills and proper levels of interactivity in the different digital environments designed. <![CDATA[Modificación de la metodología 6 Sigma para comprobación del rediseño de un filtro rotatorio de un producto biológico]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100124&lng=es&nrm=iso&tlng=es RESUMEN El objetivo de este trabajo fue obtener una metodología para el análisis del rediseño, de un filtro rotatorio, para la mejora de la confiabilidad de proceso como elemento integrante de la confiabilidad operacional. En la metodología se adaptó el método propuesto por la metodología 6 Sigma para el análisis de la confiabilidad de procesos y se implementaron modelos matemáticos para los cálculos de confiabilidad y mantenibilidad. La metodología se implementó en el proceso de filtración de un producto monoclonal en una empresa biofarmacéutica, obteniéndose que los problemas que afectaban los parámetros de operación estaban asociados a la confiabilidad de procesos. Se evaluaron tres alternativas para comprobar la eficacia del rediseño que describieron por este orden la situación actual, los cambios propuestos y la propuesta aceptada, además del comportamiento en el tiempo de las modificaciones de rediseño realizadas. Los datos utilizados fueron extraídos del software SCADA con licencia operativa, durante el período 2018-2019, el cual controla el funcionamiento del filtro rotatorio y el comportamiento de las variables analizadas. La aplicación de esta metodología permitió reducir los ciclos de limpieza del filtro rotatorio, seleccionar la malla adecuada para el proceso de filtración, aumentar la eficiencia al 95% y proponer la velocidad de giro entre 300-500 rpm para alargar el tiempo de colmatación.<hr/>ABSTRACT The main subject of this research was to obtain an analysis methodology for a rotary filter redesign, in order to improve process reliability as an integral element of operational reliability. The method proposed by 6 Sigma methodology, was adapted for the analysis of processes reliability and mathematical models were implementedfor the reliability and maintainability calculations. The methodology was implemented in monoclonal product filtration process in a biopharmaceutical enterprise, obtaining that the problems that affected the operating parameters were associated with the reliability of the processes. Three alternatives were evaluated to verify the effectiveness of the redesign, describing in this order the current situation, the proposed changes and the accepted proposal, as well as the behavior over time of the redesign modifications made. The data used was extracted from the SCADA software with an operating license, during the 2018-2019 period, which controls the operation of the rotary filter and the behavior of the variables analyzed. The application of this methodology allowed reducing the cleaning cycles of the rotary filter, selecting the appropriate mesh for the filtration process, increasing the efficiency to 95% and proposing the rotation speed between 300-500 rpm to lengthen the clogging time. <![CDATA[Optimización del balanceo de un mecanismo plano mediante redistribución de masas]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100134&lng=es&nrm=iso&tlng=es RESUMEN Las técnicas de balanceo de mecanismos han sido utilizadas a lo largo de los años para extender la vida útil de las máquinas reduciendo las vibraciones, el desgaste y la fatiga de sus componentes. Sin embargo, al tiempo que estas técnicas han crecido en efectividad lo han hecho también en complejidad matemática. Hoy en día la mayoría de los métodos de balanceo utilizan coordenadas cartesianas, las cuales generan ecuaciones complejas con funciones trigonométricas difíciles de simplificar. En este artículo se presenta el uso de coordenadas naturales para la obtención de los parámetros de balanceo de un mecanismo manivela-biela-corredera simplificado, evitando de esta forma el uso de funciones trigonométricas. La optimización del balanceo del mecanismo se lleva a cabo utilizando un algoritmo de optimización estocástico basado en poblaciones, permitiendo así la reducción del Momento de Sacudimiento (ShM) en un 97,76% y la reducción de la Fuerza de Sacudimiento (ShF) en un 94,58%.<hr/>ABSTRACT Balancing methods for mechanisms have been used over the years to extend the lifespan of machinery by reducing vibration, wear, and fatigue on their components. These techniques have grown in effectiveness but also in mathematical complexity. Nowadays most balancing methods use Cartesian coordinates, which generate complex equations involving trigonometric functions that are difficult to simplify. This paper presents the use of natural coordinates to obtain the balancing parameters of a simplified crank-connecting rod-slide mechanism avoiding the use of trigonometric functions. The balancing optimization of the mechanism is carried out by using a stochastic optimization algorithm based on populations allowing to reduce the Shaking Moment (ShM) by 97.76% and the Shaking Force (ShF) by 94.58%. <![CDATA[Un modelo de simulación de eventos discretos para el análisis de un sistema de línea de espera en servicios portuarios: Un caso de estudio]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100145&lng=es&nrm=iso&tlng=es ABSTRACT Queuing theory is a set of mathematical models that explain systems where customers wait in a row to receive service under specific selection criteria. The models allow analyzing the system's behavior and finding a "solid-state" that achieves an optimal use of resources. However, there are no models developed for each type of behavior of the distribution of customer arrival times or customer service times in the system in many real situations. In these cases, it is recommended to work the queuing systems through simulation by discrete events. This paper proposed applying the queue system principles in a container loading and unloading process in the port of Barranquilla (Colombia). For this, the entry and exit elements of the import and export processes of goods were identified. Each process's actual loading and unloading times were consolidated and analyzed to identify the most adjusted probability distributions for these times. The simulation process included the random generation of the times between arrivals and the service times to 30 simulations made in each process to study the evolution of the queuing system over time. The results demonstrated the utility of the proposed approach to obtain and analyze the performance measures of the processes.<hr/>RESUMEN La teoría de colas es un conjunto de modelos matemáticos que explican sistemas en donde los clientes esperan en una fila para recibir un servicio bajo ciertos criterios de selección. Los modelos permiten analizar el comportamiento del sistema y encontrar un "estado sólido" que genere un empleo óptimo de recursos. Sin embargo, en muchas situaciones reales no existen modelos desarrollados para cada tipo de comportamiento de la distribución de los tiempos de llegada del cliente al sistema o los tiempos de servicio al cliente en el sistema. En estos casos, se recomienda trabajar los sistemas de colas a través de la simulación por eventos discretos. En el presente documento, se propone aplicar los principios de la simulación por eventos discretos en un sistema de líneas de espera de una empresa de cargue y descargue de contenedores en el puerto de Barranquilla (Colombia). Para ello, se identificaron los elementos de entrada y salida de los procesos de exportación e importación de mercancía y se consolidaron y analizaron los tiempos reales de cargue y descargue de contenedores. El proceso de simulación incluyo la generación aleatoria de los tiempos entre llegadas y los tiempos de servicio a 30 simulaciones hechas en cada proceso para estudiar la evolución del sistema de colas en el tiempo. Los resultados demostraron la utilidad del enfoque propuesto para obtener y analizar las medidas de rendimiento de los procesos. <![CDATA[Análisis de los algoritmos de planificación de trayectorias RRT, PRM y Voronoi en la solución de un laberinto modular controlado por una plataforma de dos GDL]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100157&lng=es&nrm=iso&tlng=es RESUMEN En este artículo se presenta el análisis de tres técnicas de planificación de trayectorias para resolver un sistema bola-laberinto con una plataforma de dos grados de libertad. El objetivo del sistema es que la bola recorra una trayectoria desde un punto inicial hasta un punto de destino (definidos por el usuario) en el laberinto. Para lo cual se implementaron los algoritmos RRT (Rapidly Exploring Random Trees), PRM (Probabilistic Roadmap) y los diagramas de Voronoi junto con el algoritmo de búsqueda A*. La arquitectura del sistema consta de cuatro subsistemas denominados mecánico, de visión, de planificación y de control. La principal contribución del trabajo es la evaluación de los algoritmos en un sistema físico, así como un análisis de resultados completo (gráfico y analítico). La evaluación experimental se basa en el análisis de cuatro configuraciones diferentes del laberinto y las métricas de tiempo de ejecución y longitud de la trayectoria. En este contexto, se realizaron 20 ejecuciones de cada algoritmo para cada configuración, luego se determinó el tiempo medio y la distancia media junto con sus intervalos de confianza del 95%. Los principales resultados muestran que el algoritmo RRT presenta mayor variación en sus resultados, la trayectoria con mayor longitud y el mejor rendimiento en cuanto a tiempo de ejecución. Por otra parte, el algoritmo PRM genera la trayectoria con menor longitud, sin embargo, tiene el peor rendimiento con respecto al tiempo de ejecución. Finalmente, la técnica con diagramas de Voronoi tiene menor variación en sus datos y presenta la trayectoria más suave y equidistante entre las paredes del laberinto.<hr/>ABSTRACT This paper analyzes three path planning techniques to solve a ball-maze system with a two-degree-of-freedom platform. The system's objective focuses on the ball traveling a path from an initial point to a final point (defined by the user) in the maze. The RRT algorithms (Rapidly Exploring Random Trees), PRM (Probabilistic Roadmap), and Voronoi diagrams were implemented using the A* search algorithm. The system architecture consists of four subsystems called mechanical, vision, planning, and control. The main contribution of this work is the evaluation of the algorithms on a physical system and a complete results analysis (graphical and analytical). The experimental tests were performed based on analyzing four different maze configurations, the run time, and path length metrics. In this context, 20 algorithm executions were developed for each configuration, then the meantime and mean length and their 95% confidence intervals were determined. The main results show that the RRT algorithm presents a more significant variation in its data, the longest path length, and the best performance in terms of run time. Moreover, the PRM algorithm generates the path with the shortest length but has the worst performance concerning run time. Finally, the Voronoi diagrams' technique takes less time to execute, has less variation in its data, and presents the smoothest and equidistant path between the maze walls. <![CDATA[Modelo para simulación de la potencia de flujo en tuberías conductoras de petróleo pesado con comportamiento seudoplástico]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100171&lng=es&nrm=iso&tlng=es RESUMEN En los sistemas de transporte de petróleos pesados por tuberías conductoras, se encontró la necesidad de modelar la potencia de flujo, considerando los efectos de mezcla en régimen laminar y el carácter no estacionario del fluido. En la presente investigación se tomaron en consideración cuatro componentes para modelar la potencia de flujo, la potencia de flujo debido al esfuerzo viscoso del fluido, la potencia de flujo adicional por efectos de mezclado en la tubería, la potencia de flujo de carácter no estacionario y la potencia de flujo necesaria para vencer a los cambios de energía potencial. Para la identificación de los coeficientes del modelo empírico teórico, se experimentó con variaciones de temperaturas de 40 a 65 °C, para los diámetros 0,2 y 0,3 m; donde se simuló tomando el índice de flujo con el valor promedio de 0,925, considerándose un fluido seudoplástico. El modelo empírico teórico obtenido simula la potencia de flujo con un error promedio de 4,5%; el que se recomienda para la implementación en el diseño y evaluación energética de sistemas de bombeo de petróleos crudos con comportamiento seudoplástico y carácter no estacionario.<hr/>ABSTRACT In the transport systems of heavy oils through conductive pipes, the need was found to model the flow power, considering the effects of mixing in laminar regime and the non-stationary nature of the fluid. In the present investigation four components were taken into account to model the flow power, the flow power due to the viscous stress of the fluid, the additional flow power due to mixing effects in the pipe, the non-stationary flow power and the flow power necessary to overcome potential energy changes. For the identification of the coefficients of the theoretical empirical model, it was experimented with temperature variations from 40 to 65 °C, for diameters 0,2 and 0,3 m; where it was simulated taking the flow rate with the average value of0,925, being considered a pseudoplastic fluid. The theoretical empirical model obtained simulates the flow power with an average error of 4,5%; which is recommendedfor the implementation in the design and energetic evaluation of crude oil pumping systems with pseudoplastic behavior and non-stationary character. <![CDATA[Diseño de prótesis para amputación transmetatarsal y de Chopart]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100180&lng=es&nrm=iso&tlng=es RESUMEN La Diabetes Mellitus es una enfermedad crónica no transmisible de origen multifactorial, cuya prevalencia en Chile es de 12,3% en la población mayor a 15 años. Dentro de las consecuencias de esta enfermedad se encuentra el pie diabético, cuyo tratamiento principal es la amputación parcial del pie. En este contexto, el objetivo de la investigación es diseñar una prótesis parcial de pie para los niveles de amputación transmetatarsal y de Chopart. La metodología empleada incluyó el establecimiento del perfil del paciente, la definición de las especificaciones de diseño y la posterior propuesta del diseño conceptual. Luego se abordó el diseño de detalle, realizando los cálculos de las fuerzas a las que está sometida la prótesis, la selección del material y el análisis de esfuerzos empleando el método de elementos finitos, para establecer el material y dimensiones definitivas. La prótesis diseñada está compuesta por una plantilla de material poliuretano-termoplástico o de polipropileno, y una cubierta estética de silicona; incluye en la misma plantilla los dos niveles de amputación parcial de pie, no restringe los grados de libertad del tobillo y es personalizada para el paciente, lo cual es relevante cuando se trabaja con pacientes con diabetes.<hr/>ABSTRACT Diabetes Mellitus is a non-communicable chronic disease of multifactorial origin, whose prevalence in Chile is 12.3% in the population over 15 years of age. Among the consequences of this disease there is the diabetic foot, whose main treatment is the partial amputation of the foot. In this context, the objective of the research is to design a partial foot prosthesis for the transmetatarsal and Chopart levels of amputation. The used methodology included the establishment of the patient's profile, the definition of the design specifications and the subsequent proposal of the conceptual design. Then the detailed design was approached, carrying out the calculations of the forces to which the prosthesis is subjected, the material selection and the stress analysis using the finite element method to establish the final material and dimensions of the prosthesis. The designed prosthesis is composed of a polyurethane-thermoplastic or polypropylene material insole, and an aesthetic silicone cover; It includes both levels of partial foot amputation in the same template, does not restrict the degrees of freedom of the ankle, and is personalized for the patient, which is relevant when working with patients with diabetes. <![CDATA[Sistemas fotovoltaicos conectados a red: Una propuesta para evaluar y cuantificar fallos en el generador fotovoltaico]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052022000100197&lng=es&nrm=iso&tlng=es RESUMEN Una planta fotovoltaica de conexión a red de 7,5 kWp instalada en el Centro de Investigaciones de Energía Solar (CIES), de Santiago de Cuba, se utiliza para evaluar y cuantificar los fallos de corriente directa en un generador fotovoltaico. Se parte del modelo matemático del generador fotovoltaico, luego, se realiza un procedimiento para cuantificar las pérdidas operacionales del generador fotovoltaico y se ajusta el modelo matemático a las condiciones reales, a través de un ajuste polinomial. Se detectaron e identificaron el 100% de los fallos simulados, el 99,6% de las observaciones realizadas se encuentran dentro del rango establecido para un máximo de taza de falsa alarma de 0,4%, evidenciando su eficiencia.<hr/>ABSTRACT A 7,5 kWp rated power grid connection plant installed at the Solar Energy Research Center (SERC) in Santiago de Cuba is used to assess direct current failures and quantify in a photovoltaic generator. It is part of the mathematical model of the photovoltaic generator, then a procedure is performed to quantify the operational losses of the photovoltaic generator and the mathematical model is adjusted to the actual conditions, through a polynomial adjustment. 100% of simulated failures were detected and identified, 99,6% of observations made are within the range set for a maximum false alarm cup of 0,4%, demonstrating its efficiency.