APRÈN. Portal de la producció docent del professorat de la UPC

Aquest treball estudia la problemàtica vinculada a la generació de residus sòlids, en concret els plàstics, al Nepal. En els països en vies de desenvolupament es comú que els residus no es manipulin de forma segura i es produeixi un abocament descontrolat al medi ambient. Aquestes pràctiques tenen un impacte directe en la salut de les persones i en la qualitat de l'entorn natural, pel que estudiar l'origen i quins factors influeixen més implica molts beneficis potencials. Per tal d'entendre quin és el context actual de gestió de residus al Nepal s'ha fet una recerca bibliogràfica i s'ha contactat amb institucions locals. Després de realitzar l'estudi previ, s'ha decidit crear un model de regressió lineal múltiple en el que la variable d'estudi és la generació de residus plàstics al Nepal, per tal de poder plantejar diferents escenaris i estudiar els impactes de possibles solucions. El desenvolupament del model s'ha fet en llenguatge Python. En el treball s'inclouen també els mòduls utilitzats. Finalment, en aquest projecte s'ha realitzat un proposta de recollida de dades al propi Nepal. La proposta inclou institucions locals que poden aportar informació més detallada i extensa i mesures que es poden recollir mitjançant observació directa. El propòsit és modelar aquesta informació amb l'entorn de Python que s'ha afegit en el treball.

Este proyecto pretende abordar el gran problema que sufren países en desarrollo, como es el caso de Nepal, con las grandes cantidades de residuos plásticos que acaban en el medio ambiente debido a la falta de conciencia de los propios habitantes del país y a la poca empatía de los turistas que lo visitan. Se ha realizado un amplio estudio para conocer cuál es el estado actual de prácticas de reciclaje y reutilización del país, durante el cual se han podido formalizar reuniones con múltiples entidades relacionadas con este campo. A partir de este estudio, se ha decidido abordar este problema desde dos puntos de vista. En primer lugar, se ha decidido que parte de ese residuo plástico se utilice para intentar concienciar a los propios habitantes de la importancia de recolectar y clasificar correctamente los residuos. Para ello, se pretende diseñar un proceso productivo que permita la fabricación de elementos para la construcción a partir de residuos plásticos, de forma que se contribuya al desarrollo del país a costa de la reducción del residuo plástico. Como resultado de estas ideas, se han obtenido los planos de la máquina que permite la obtención de los productos mencionados anteriormente.

Plastic waste has become a major environmental challenge, especially in developing contexts where inadequate waste management infrastructure and increasing consumption exacerbate the problem. However, these challenges also present opportunities for the revalorization of plastic waste, a concept that aims to transform plastic waste into valuable resources through various strategies. This thesis offers an overview of the revalorization of plastic waste in developing contexts, highlighting its potential to encourage recycling and promote environmental sustainability. Improving the value of plastic waste includes several approaches, including recycling, resource recovery, and plastic-to-fuel conversion. By implementing these strategies, developing contexts can reduce the amount of waste sent to landfills, minimize plastic pollution, conserve natural resources, reduce greenhouse gas emissions, and create economic opportunities. The revaluation of plastic waste also favors meeting the Sustainable Development Goals, especially the goals related to responsible consumption and production, climate action, decent work and economic growth. This thesis explores the key factors influencing the re-valuation of plastic waste in developing contexts and in particular in the country of Nepal, including policy frameworks, available technologies and public awareness. It showcases successful initiatives from several countries and from Nepal itself, demonstrating how revaluing plastic waste has led to better waste management practices, reduced environmental impacts and economic benefits, especially for marginalized communities or at risk of labor exclusion. However, revaluing plastic waste in Nepal faces significant challenges. These challenges include limited recycling infrastructure, lack of advanced technologies, inadequate waste collection and segregation systems, limited financial resources and low awareness among the general population. Overcoming these challenges requires comprehensive strategies that include government and local authority regulations, private sector involvement, civil society and local community participation, and international collaborations to promote awareness campaigns and build sustainable plastics waste management systems

El presente proyecto consiste en la elaboración del protocolo de ensayo de durabilidad y el diseño del banco de pruebas del sistema automático de apertura de un módulo de aseo del nuevo tren de alta velocidad de Alstom, fabricado por ROLEN Technologies. Inicialmente se realizó un trabajo de recopilación, comprensión y estipulación de las normativas a cumplir, dado la nacionalidad de las empresas implicadas y los requisitos del sistema. A continuación, el protocolo de ensayo fue redactado y modificado hasta que el cliente lo consideró adecuado. El paso siguiente fue la realización de un diseño mecánico del banco de pruebas, mediante el programa CATIA V5, así como la selección de los componentes de control y eléctrico/electrónicos necesarios. Finalmente, una vez estuvo gran parte de la estructura montada se elaboró el software encargado de automatizar el protocolo de ensayo, mediante el programa CodeSys. Una vez finalizado este documento y analizando los resultados obtenidos se concluye que, aun estando pendiente de iniciar el ensayo, el protocolo es válido dado la aprobación de los clientes y el banco de pruebas cumple con los requerimientos solicitados

Este trabajo de final de máster está orientado a la mejora de una de las máquinas actualmente existentes en la empresa COMEXI, denominada handling. Este elemento se encarga de descargar las bobinas de plástico generadas por otra máquina encima de una paleta. Para efectuar esta función, la máquina está compuesta por una horquilla rotativa, movida por un motor y unida a un pie rotativo, el cual gira mediante otro motor. Todo este conjunto está anclado al suelo. En el presente el handling tiene una problemática debida a una excesiva deformación, está se genera cuando una parte de la máquina se queda en voladizo con las bobinas cargadas. En la actualidad funciona con este exceso de deformación, pero la empresa quiere solucionar este problema para ofrecer una calidad adecuada. Así, el objetivo de este proyecto es la reducción de la deformación al máximo, con una relación aceptable precio/calidad. Para reducir la deformación se realizará un estudio mecánico de los diferentes elementos que forman parte de la máquina y así se podrá ver cuánta deformación aporta cada uno al total actual. Si en el análisis aparecen elementos que se puede optimizar, se modificarán para reducir su coste e invertirlo en otras piezas del conjunto que lo necesiten. De esta forma se pretende mejorar las prestaciones de la máquina sin generar un aumento del coste total. Después de hacer el estudio mecánico se ha llegado la conclusión que el elemento más problemático es la barra de la horquilla. Para solucionar este problema se ha disminuido la longitud de este elemento reduciendo así su longitud en voladizo. Pero, para no reducir el radio de rotación, se han introducido unos tubos cilíndricos que permiten soportar la barra acortada a la distancia deseada. También se han encontrado algunos elementos sobredimensionados y se han optimizado para disminuir los costes. Finalmente, se ha obtenido una máquina con mucha menos deformación, a un coste más asequible y con un consumo menor siendo ahora un fuerte competidor en el mercado respecto a su versión anterior

L'objectiu del present treball consisteix en el desenvolupament d'un executable per a calcular i dimensionar elements de màquines. El projecte pretén fer costat al departament d'enginyeria mecànica de l'ETSEIB (Escola Tècnica Superior D'enginyeria Industrial de Barcelona) en la seva tasca didàctica així com ser d'utilitat en el sector del disseny mecànic privat. Es comença realitzant un estudi dels programes existents el més semblant possibles al que es pretén desenvolupar i després es revisa l'estat de l'art sobre el disseny d'elements (teories de càlcul, normatives i solucions existents) per a unions cargolades i unions soldades, ambdues sol·licitades tant a estàtica com a fatiga. A continuació es presenten els procediments per al dimensionament de dites unions segons els mètodes de càlcul que s'han cregut més convenients. Posteriorment, es descriu pas a pas el funcionament del programa, fent una molt breu introducció a la programació rere l'executable i després mostrant pas a pas el funcionament de la interfase gràfica i els diferents mòduls de dimensionament i càlcul de l'executable

En la fabricació de vehicles comercials com autocars és de gran importància la reducció de pes de l'àmplia i complexa estructura metàl·lica de la qual estan formats els seus xassissos. En molts casos s'opta per l'ús de perfils metàl·lics d'acer estàndard el qual implica una gran aportació de material per complir amb els requeriments de resistència. És per això que sorgeix l'interès per l'ús de perfils metàl·lics formats amb acer d'alta resistència (HSS), per tal d'així reduir la quantitat de material a utilitzar, reduint el gruix dels components i conseqüentment el pes. Aquest material es comporta favorablement a les zones no soldades però té una contrapartida, i és que el seu comportament és molt sensible a les entalles de la soldadura i per tant, té problemes de fatiga en els cordons de soldadura. S'estudia aquestes unions per tal de trobar un modelat senzill que representi de manera precisa la complexitat dels cordons de soldadura. És per això que es vol cercar una metodologia eficient i efectiva per tal de ser aplicada en simulacions MEF de models sencers de vehicles industrials, els quals disposen de milers d'aquests tipus de soldadures i el temps computacional és limitat. Per dur a terme aquesta investigació, s'han preparat diverses mostres de tubs soldats en forma de creu. S'han assajat a fatiga en un laboratori amb la instrumentació necessària per capturar l'estat tensional. Paral·lelament s'ha utilitzat el MEF i s'ha modelat aquestes mostres de forma teòrica (amb les mesures nominals) mitjançant un únic model d'elements finits simplificat i també s'han creat altres models detallats de cada mostra a partir d'escanejats 3D, per tal de capturar els detalls geomètrics de la soldadura i poder representar amb més precisió altres característiques com penetració de les soldadures, etc. De tot el conjunt de mostres, s'ha escollit algunes en particular per ser analitzades en un laboratori especialitzat en metal·lografia. Allí s'han realitzat talls en els cordons de soldadura indicats i s'han analitzat aquestes seccions. Gràcies a aquest estudi especialitzat s'ha pogut obtenir informació valuosa com mesures de duresa de les diferents zones de la soldadura (material no afectat, zona afectada tèrmicament i metall soldat), penetració de les soldadures i altres defectes que poden ser interessants d'estudi. Els resultats dels assajos sobre les mostres indiquen que hi ha diversos factors que influeixen significativament en la vida de la unió soldada. Els resultats de l'assaig metal·logràfic demostren certa relació entre la vida i la duresa mitja en la zona de la soldadura. S'observa que en les mostres amb valors de duresa més elevats en la soldadura s'obtenen valors de vida a fatiga més curts que en la resta. Un altre fenomen que guarda relació amb la vida de les mostres és naturalment la penetració de les soldadures. S'observa que en aquelles mostres on la qualitat de la soldadura és la desitjada, és a dir, on la penetració de la soldadura és total sobre els tubs, la vida de les mostres és major.

L'objectiu principal d'aquest projecte, és realitzar el disseny d'una màquina per triturar canyes de sucre, dins el terme de les tecnologies apropiades. La finalitat d'aquest procés, és per generar fertilitzants pels conreus de la zona rural d'Equador. Aquest projecte s'ha elaborat en el Centre de Disseny d'Equips Industrials (CDEI-UPC), i compta amb l'ajuda econòmica del Centre de Cooperació per al Desenvolupament (CCD-UPC). El fet de realitzar aquest projecte, ha sorgit d'un antic projecte realitzat l'any 2017 que tenia la mateixa finalitat que aquest. Un cop es va presentar als agricultors de la zona de Loja (Equador), van sorgir certes peticions dels mateixos agricultors i del mateix l'equip CDEI-UPC en veure el funcionament del prototip, arran d'aquestes peticions, es va optar per realitzar un nou disseny. D'aquí neix la idea d'aquest projecte. El fet de trobar-se dins el marc de les tecnologies apropiades, significa que el disseny ha d'estar preparat per assolir els punts que es marquen en el terme de tecnologies apropiades, és a dir, s'ha de poder fabricar i comercialitzar a la zona per on ha estat dissenyat, ha de ser útil, ha de tenir un cost d'adquisició adaptat a la zona, entre d'altres. Durant la fase de disseny, s'ha utilitzat en freqüència tota la informació que s'ha obtingut prèviament, sobre l'agricultura a Equador, sobre els usuaris finals pels quals ha estat dissenyada la màquina i les especificacions que ha de complir la trituradora. També s'ha estudiat alguns projectes que tenen la mateixa filosofia d'iniciativa social, per intentar millora la qualitat de vida de civils de països en vies de desenvolupament, mitjançant les tecnologies apropiades. En el aquest projecte s'hi troben tots els estudis previs per realitzar el disseny, els càlculs necessaris per assegurar un bon funcionament i un límit d'hores de funcionament, el disseny fins al detall de les peces i conjunts que formen la trituradora, l'estudi econòmic i les conclusions que s'han pogut extreure després de realitzar-lo.

El present projecte pretén desenvolupar el disseny d'una màquina que permeti triturar els residus agrícoles dels cultius. La idea de fer aquest tipus de màquina ha sorgit a partir d'una visita que va realitzar l'equip del Centre de Disseny d'Equips Industrials (CDEI-UPC) al 2016 a Equador per tal de desenvolupar projectes de tecnologies apropiades en col·laboració amb entitats equatorianes. És aleshores on es va decidir dissenyar un dispositiu que permetés facilitar la feina de triturar residus per als agricultors de la zona de Cariamanga, Loja, per així elaborar adobs naturals amb més facilitat. Tota la gestió s'ha realitzat amb la col·laboració de la Universitat Nacional de Loja (UNL), l'ONG Ajuda en Acció (AeA) i el Centre de Cooperació per al Desenvolupament de la Universitat Politècnica de Catalunya (CCD-UPC). El disseny del prototip s'ha realitzat al CDEI-UPC. Així doncs, aquest document conté els antecedents i els diferents estudis del context i l'entorn de treball, especificacions de la màquina i anàlisi del mercat de les trituradores. D'aquesta manera es proposaran unes alternatives a nivell conceptual i, finalment, se'n triarà una per a realitzar el disseny de materialització amb els resultats del prototip que s'ha fabricat.

L'objectiu d'aquest projecte és dissenyar i construir un mecanisme que permeti automatitzar el procés de pelar canyes per extreure el material del seu interior per a posteriors usos.

The most common materials for structures built in civil engineering and architecture are concrete and steel. In another type of engineering, properties of materials for structures are very different. For example, the space technology and the aeronautics use structures in which the lightness is the main property of the material. Under the perspective of the execution of very light structures it is presented the possibility of the design of frame articulated structures constituted by rigidizable bars inflated with air pressure. The main goal of this work is to characterize the strength behaviour of a single inflated bar with high pressure air. Mechanical tests in laboratory will show the response of an inflated bar under tension, compression and bending. At a long term, the behaviour of a single bar will assist to desing more complex frame structures made by the assembly of inflated bars.