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

Aquest treball presenta un estudi rigorós i un disseny d'un mini aerogenerador portàtil de tipus Savonius per ser utilitzat en excursions o acampades. Per començar, es presentaran alguns conceptes teòrics essencials relacionats amb l'energia eòlica, així com l'estat de l'art. Posteriorment, es realitzarà un estudi estadístic mitjançant la distribució de Weibull. En particulat, s'analitzarà la velocitat del vent en l'Observatori Fabra, la Zona Universitària i el Raval de Barcelona per obtenir els factors d'escala i forma de Weibull, i la velocitat mitjana de 4.3m/s usada posteriorment en simulacions. Referent a la geometria del model, es plantejarà un estudi de possibles consums energètics per calcular teòricament les dimensions necessàries de l'aerogenerador i aconseguir la corba de potència teòrica. A partir d'això, es dissenyarà en Solidworks disset models CAD d'aerogeneradors Savonius amb algunes variacions. Aquests s'empraran per a més de vint-i-vuit simulacions CFD amb el programari Ansys Fluent, amb l'objectiu d'assolir la geometria més optimitzada i arribar a la màxima eficiencia possible. Les dades aconseguides es processaran amb el llenguatge de programació Julia, obtenint-se així els gràfics c_p-TSR, c_m-TSR, i la corba de potència. La màxima eficiència adquirida ha sigut de c_p=0.24. La resistència de materials es comprovarà amb algunes simulacions per elements finits basades en Von Mises amb l'ajuda de Solidworks. Seguidament, se seleccionarà un motor-reductor, un relé, un convertidor reductor-elevador, una bateria i un convertidor reductor per obtenir el circuit elèctric i electrònic. Amb tot això, en Matlab Simulink es crearà un model de tot el sistema per poder simular-lo. És a dir, s'obtindrà la funció de transferència de l'aerogenerador Savonius així com els models de cada component elèctric i electrònic. Finalment, es tindrà en compte l'impacte ambiental i social, tenint com a resultat una producció d'energia equivalent a 8.36kg deCO2 a l'any.

Aquest projecte consisteix en el disseny d'una comunitat energètica i el sistema de monitoratge i control per a un Polígon d'Activitat Econòmica. Una comunitat energètica és una agrupació d'entitats (ciutadans, administracions o petites i mitjanes empreses) orientada a obtenir beneficis ambientals i econòmics per als seus socis duent a terme actuacions en el camp de la generació i distribució d'energia. La forma més habitual de comunitat energètica és la generació fotovoltaica d'autoconsum compartit, que és el cas estudiat en aquest projecte. Per al disseny de la comunitat energètica, s'ha analitzat la viabilitat d'instal·lar panells fotovoltaics a cadascuna de les cobertes dels membres de la comunitat i s'ha simulat quina energia es produiria. Amb l'energia produïda, s'han proposat estratègies per justificar el repartiment de l'energia generada entre els seus membres. Com a cas d'estudi, s'han fet servir dades de consum d'energia de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC). Pel que fa al sistema de monitoratge i control, s'ha experimentat amb la instal·lació fotovoltaica de l'edifici GAIA (TR14) de la UPC. S'han utilitzat uns controladors que poden comunicar-se amb els inversors fotovoltaics per captar les dades de generació d'energia i consum de l'edifici i poden gestionar sensors i actuadors, tot i que la seva finalitat principal és la captació de dades, que són emmagatzemades a una base de dades. Les dades emmagatzemades poden ser consultades en temps real des d'una aplicació de monitoratge desenvolupada en el marc d'aquest projecte, la qual permet visualitzar dades actuals i històriques de tots els edificis que formen part de la comunitat energètica, programar alarmes i consultar informació de fonts externes. Finalment, s'ha fet un estudi detallat del benefici ambiental de la instal·lació de panells fotovoltaics, tenint en compte les emissions de cada font d'energia considerant el seu cicle de vida.

L'objectiu d'aquest projecte és la de dissenyar la part mecànica i electrònica d'un cotxe teledirigit. En la part mecànica, fer el disseny 3D del cotxe i els càlculs pertinents de la transmissió. En el cas de la part electrònica, es vol desenvolupar un sistema de comunicació alternatiu a la radio freqüència convencional, a més de dissenyar el hardware i software necessari pel seu funcionament. Adicionalment es desenvolupa un sistema d'adquisició de dades.

El objetivo de este proyecto es la de diseñar la parte mecánica y electrónica de un coche teledirigido. En cuanto a la parte mecánica, se diseñará el coche en 3D y se realizarán los cálculos pertinentes de la transmissión. En el caso de la parte electrónica, se quiere desarrollar un sistema de comunicación alternativo a la radio frecuencia convencional, además de diseñar el hardware y software necesario para su funcionamiento. Adicionalmente se desarrolla un sistema de adquisición de datos.

Los altos costes que implica la ejecución de cualquier ensayo real relacionado con la investigación en nanosatélites, así como la gran cantidad que recursos tanto humanos como temporales que estos requieren imposibilitan que cualquier institución educativa pueda ofrecer a su alumnado de forma generalizada la posibilidad de formarse en este ámbito. Este hecho ha generado una tendencia por parte de estas instituciones educativas superiores a sustituir el enfoque de enseñanza práctica por uno más orientado a al estudio teórico o la práctica a través de simulaciones computacionales. En este proyecto se lleva a cabo el desarrollo, diseño y fabricación a nivel mecánico y electrónico de un prototipo de pruebas enfocado al estudio tanto de los sistemas de control de actitud de un U1 CubeSat como de nuevas tipologías de placas fotovoltaicas basadas en patrones de Origami. En este prototipo se incluye tanto el diseño de un mecanismo de despliegue de dichas tipologías de placas fotovoltaicas desplegables como el desarrollo e implementación del dispositivo de control de actitud en el cual se incorpora dicho mecanismo. El desarrollo de este dispositivo también engloba una notable mejora en los subsistemas de medición, así como en el algoritmo de control de posición. El diseño tanto del bastidor del prototipo del U1 CubeSat como de los sistemas de control de actitud y el mecanismo de despliegue de placas fotovoltaicas es modular. Esto implica que cada uno de estos subsistemas puede funcionar de forma independiente al resto, lo que facilita en gran medida el estudio independiente de cada uno ellos y encaja a la perfección con la ideología de los CubeSats modulares, los cuales pueden variar sus funcionalidades dependiendo de los elementos añadidos.

L'objectiu del procés és estudiar la cadena de producció actual de l'empresa Flubetech i la nova afegint equip addicional. Per tal de conèixer aquesta informació es realitzarà una comparativa entre totes dues i es coneixeran dades com: on es troben els colls d'ampolla, punts de millora del procés, conèixer quina és la màxima quantitat de producció de totes dues plantes, etc. D'altra banda, cal estudiar el nou equip a incorporar per tal de conèixer quins beneficis pot aportar a l'empresa i els costos que comporta.

El objetivo del proceso es estudiar la cadena de producción actual de la empresa Flubetech y la nueva añadiendo un equipo adicional. Para conocer esta información se realizará una comparativa entre ambas y se conocerán datos como: dónde se encuentran los cuellos de botella, puntos de mejora del proceso, conocer cuál es la máxima cantidad de producción de todas dos plantas, etc. Por otra parte, es necesario estudiar el nuevo equipo a incorporar para conocer qué beneficios puede aportar a la empresa y los costes que comporta.

En l'actualitat un 3% de les lesions del bíceps, suposen una ruptura del seu tendó distal. Aquesta lesió implica la pèrdua de la capacitat motriu de flexionar el colze aixecant un determinat pes, i és irreversible si no és tractada quirúrgicament en un període màxim de quinze dies. L'objectiu d'aquest treball és la construcció d'un prototip funcional de reforç mecatrònic pel membre superior que assisteixi als seus usuaris en l'aixecament d'una determinada càrrega, i que sigui controlat mitjançant un sensor electromiogràfic. Per desenvolupar aquesta tasca s'ha realitzat una anàlisi de la biomecànica de l'articulació del colze, i s'ha aprofundit en l'estudi dels diversos dispositius existent. Aquesta primera recerca d'informació ha permès detectar aquelles mancances i necessitats en aquest tipus de dispositius, i ha establert les bases dels requeriments i objectius del prototip final. Des de la perspectiva de l'enginyeria mecànica s'ha dissenyat una estructura ajustable, basada en la fabricació additiva, i procurant minimitzar al màxim els costos de fabricació. D'una altra banda, i des d'un prisma electrònic, s'han estudiat les diferents tècniques de control, i l'ús de l'electromiografia com a element d'interacció amb l'usuari, així com la implementació dels circuits electrònics necessaris per aconseguir-ho. La realització d'aquesta memòria conclou amb les proves experimentals del prototip realitzat, i amb el seu corresponent anàlisi per la valoració i validació del dispositiu resultant.

Currently, 3% of the injuries from the biceps are a rupture of his tendon distal. This injury causes the loss of the capacity to flex the elbow by lifting a certain pes and is irreversible if it is not treated surgically within a maximum period of fifteen days. The aim of this work is the construction of a functional prototype of mechatronic reinforcement to the upper member which assists to lift a certain load, and which is controlled by an electromyographic sensor. To carry out this task, an analysis of the biomechanics of the elbow joint has been carried out, and the study of the various existing devices has been deepened. This research of information has allowed to detect those needs in this type of devices and has established the bases of the requirements and objectives of the final prototype. From a mechanical engineering standpoint, an adjustable structure has been designed, based on additive manufacturing, and taking care to minimise manufacturing costs. Regarding an electronic point of view, the different control techniques, and the use of electromyography as an element of interaction with the user have been studied, as well as the implementation of the electronic circuits necessary to achieve this. The realization of this report concludes with the pertinent analysis of the different tests to evaluate and validate the resulting prototype.

Aquest projecte tracta d'un estudi de disseny d'un banc de proves per a abrasius flexibles. Les competències que es volen adquirir amb aquest disseny són de dur a terme un disseny que es pugui construir en un futur (aplicant millores si anessin necessàries), amb els components especificats i tenint una idea aproximada del pressupost i logística necessària. És un disseny complex perquè s'ha de combinar l'Enginyeria Electrònica i Mecànica. Dins del projecte es veuran detalladament cada component, els criteris que s'han seguit per al seu disseny i la importància de cadascun d'ells. Es dissenyarà tenint en compte el reglament de disseny de màquines, amb les mesures de seguretat necessàries.Primer es definiran els conceptes necessaris a tenir en compte. Després es farà una idea de disseny amb els components que hauria de tenir. Finalment,es definirà el disseny final, en aquesta part es realitzarà un estudi de cada component que s'ha triat o realitzat. Aquest document inclourà idees de com serà el procés de fabricació de les peces mecàniques, també dissenys d'esquemes electrònics i el disseny de programari necessari. El projecte finalitzarà amb un estudi estàtic, simulacions dels components i les conclusions a les quals s'han pogut arribar.

Este proyecto trata de un estudio de diseño de un banco de pruebas para abrasivos flexibles. Las competencias que se quieren adquirir con este diseño son de llevar a cabo un diseño que se pueda construir en un futuro (aplicando mejoras si fueran necesarias), con los componentes especificados y teniendo una idea aproximada del presupuesto y logística necesaria. Es un diseño complejo puesto que se tiene que combinar la Ingeniería Electrónica y Mecánica. Dentro del proyecto se verán en detalle cada componente, los criterios que se han seguido para su diseño y la importancia de cada uno de ellos. Se diseñará teniendo en cuenta el reglamento de diseño de máquinas, con las medidas de seguridad necesarias.Primero se definirán los conceptos necesarios a tener en cuenta. Después se hará una idea de diseño con los componentes que debería tener. Por último,se definirá el diseño final, en esta parte se realizará un estudio de cada componente que se ha elegido o realizado. Este documento incluirá ideas de cómo será el proceso de fabricación de las piezas mecánicas, también diseños de esquemas electrónicos y el diseño de software necesario. El proyecto finalizará con un estudio estático, simulaciones de los componentes y las conclusiones a las que se han podido llegar.

En aquest treball es duu a terme el disseny i prototipatge d'un equip de mesura acústica mòbil per poder facilitar la mesura de la contaminació acústica. El dispositiu té la capacitat de funcionar de manera autònoma durant llargs períodes de temps i davant d'efectes climàtics adversos. A més a més, té la capacitat d'enviar totes les dades registrades mitjançant un sistema de comunicacions sense fils. En el projecte també s'ha dissenyat tot el sistema de comunicacions per poder enviar totes les dades per internet a un servidor, per optimitzar l'ús de l'energia i per poder flexibilitzar al màxim la ubicació dels sensors reduint els costos d'operació i fabricació. Per últim, s'han fet totes les proves de laboratori necessàries per poder corroborar la validesa de les mesures i assegurar el correcte funcionament de l'enviament de dades. Aquesta validesa s'ha realitzat comparant les dades amb les registrades per un sonòmetre comercial.