9JCYTA: 9ª JORNADA DE CIENCIA Y TECNOLOGíA APLICADA
PROGRAM FOR THURSDAY, NOVEMBER 17TH
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09:00-10:20 Session M3: Conferencia Magistral 3

Conferencia Magistral Presencial.

09:00
Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación

ABSTRACT. Una charla de aspectos generales sobre la protección de la propiedad industrial (PI) del conocimiento generado y los desarrollos tecnológicos obtenidos como resultado de los trabajos de investigación en Instituciones de Educación Superior y Centros Públicos de Investigación, como lo es el Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico (CENIDET) del Tecnológico Nacional de México (TecNM), y de la posible transferencia de la PI a empresas interesadas en el desarrollo de un negocio sostenible que satisfaga necesidades de nuestra sociedad mediante la creación de productos y/o la generación de servicios con aplicación práctica.

10:20-10:30Break
10:30-10:50 Session DCI 1 (Presencial): Ciencias de la Ingeniería

Ponencias Presenciales DCI Bloque 1

10:30
Extracción e identificación de flavonoides y terpenoides de Estafiate (Artemisia ludoviciana Nutt. subsp. mexicana)

ABSTRACT. En la búsqueda de nuevas alternativas terapéuticas, se estudian diferentes compuestos fitoquímicos. El Estafiate (Artemisia ludoviciana Nutt. Subsp. Mexicana) es una hierba popular mexicana utilizada para tratar infecciones gastrointestinales, problemas respiratorios antiespasmódicos, desparasitante en humanos, incluso para el tratamiento de Diabetes mellitus tipo 2, por lo que es considera una planta medicinal. Dentro de los compuestos de mayor importancia en la composición química del Estafiate se encuentran los flavonoides y terpenoides, mismos que presentan actividad farmacológica relevante. Dentro de este estudio se extrajo los compuestos activos del Estafiate a través de maceración con metanol. Se logró identificar la presencia de terpenoides y flavonoides mediante espectroscopia de infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR) y cromatografía en capa fina (TLC).

10:30-11:10 Session DIM 1 (Presencial): Ingeniería Mecánica

Ponencias Presenciales DMI Bloque 1

 

10:30
Evaluación térmica de una ventana de vidrios múltiples caso de estudio: clima Aw, Mérida, Yucatán 2022

ABSTRACT. Se realizó un estudio teórico del efecto del número de vidrios y la orientación sobre el desempeño térmico de una ventana bajo condiciones del día más cálido de Mérida, Yucatán. A través de un código numérico propio desarrollado en FORTRAN se modeló la transferencia de calor conjugada en la ventana en dos dimensiones por el método de volumen finito. Se compararon tres configuraciones de vidrio: simple (SPW), doble (DPW) y triple (TPW); se encontró que la configuración DPW reduce la temperatura superficial de la ventana hasta 3.4°C y la ganancia de energía por convección y radiación 36.6% con respecto al vidrio simple. No obstante, la configuración TPW es capaz de reducir el flujo de calor total hacía el interior hasta 16.1 y 37.8% con respecto a la DPW y SPW. Además, cuando se utiliza la configuración TPW la energía requerida para mantener condiciones de confort térmico al interior es menor: 1.28, 1.81, 1.51 y 2.52 kWhm-2 en el norte, sur, este y oeste, respectivamente. En la orientación oeste, el incremento de la radiación solar y la temperatura exterior después del mediodía crean la necesidad de utilizar vidrios múltiples para disminuir la transmitancia del sistema y reducir hasta 32.6% la energía requerida para mantener la temperatura al interior en 25°C.

10:50
Controlador Robusto GPI para un Actuador Elástico en Serie

ABSTRACT. En el diseño de sistemas robóticos como exoesqueletos, órtesis y prótesis un componente importante es el sistema de actuación. Los actuadores generalmente tienen un comportamiento rígido, que en muchas ocasiones no es conveniente para ciertas aplicaciones. El actuador elástico en serie (AES) es una opción que ayuda a reducir las fuerzas de reacción para los sistemas de transmisión acoplados al motor, permitiendo un efecto de filtro pasa bajas para cargas de impacto. Por lo que, son una opción viable en varias aplicaciones de sistemas robóticos. En este artículo se propone un controlador GPI robusto para el seguimiento de trayectorias ante perturbaciones variables. Se presentan resultados de simulación, con un prototipo virtual en el entorno de MSC Adams y en co-simulación con Simulink, que muestran el desempeño del controlador para el seguimiento de trayectorias ante perturbaciones

10:50-11:50 Session DCI 2 (Virtual): Ciencias de la Ingeniería

Ponencias Virtuales DCI Bloque 2

10:50
Automatización de un proceso de decorado por tampografía

ABSTRACT. El presente escrito describe el procedimiento que se utilizó para automatizar un sistema de decorado de tapas plásticas por medio del proceso de tampografía. La tampografía es un proceso de grabado, el cual transfiere una plasta de pintura en forma de logo, ubicado en una placa metálica llamada cliché a través de una almohadilla plástica llamada pad. Para ello, se debe de tratar la superficie a decorar por medio del flameo por plasma, este proceso se puede realizar de forma manual, pero se necesita 1 a 2 personas por cada máquina a sumiendo los riesgos que implica su operación. En cambio, el sistema para el decorado por tampografía automatizado consta de diferentes dispositivos, los cuales deben de trabajar en sincronía para que permitan desarrollar el proceso de manera eficiente. Los dispositivos con los que cuenta el sistema automatizado son: un Robot de seis ejes, una máquina generadora de plasma de 1000 Watts, 3 máquinas de tampografía, cilindros neumáticos y un PLC (Programable Logic Controller) encargado de controlar a cada uno de estos dispositivos de manera funcional y eficiente. El resultado de este conjunto de acciones fue el automatizar y diseñar un sistema capaz de integrar todos los aspectos mencionados para la elaboración de un producto, a su vez cuidando los intereses de la empresa, como: implementación de las nuevas tecnologías de la industria 4.0, elaborar un proceso eficiente y redituable, requerir del menor capital humano necesario y cuidar la seguridad de los trabajadores.

11:10
Implementation of a fuzzy system in FPGA for the detection of moving objects.

ABSTRACT. In this paper, we present the implementation of a Mandani fuzzy inference method for the emulation of the sensation of movement in the three-dimensional of an object, embedded in an FPGA device. The system currently has a square array of 12 ultrasonic sensors, but more sensors can be added. The data are obtained by the sensors and processed by a fuzzification unit, then data are evaluated using triangular membership functions, fuzzy inference of Max-Min-Iinference, and finally, the center of gravity method is used for defuzzification. The code was synthesized in Altera Quartus-II software. Despite having a large amount of experimental data, in this paper we show significant test cases that demonstrate the correct operation of the system emulating the sensation of the movement of an object in three dimensions. The results are presented in MATLAB graphic interface from the experimental data in real time. Thus, the system operates for objects from 3 cm to 60 cm distance allowing us to determine, in a fuzzy way, the presence and direction of motion of a test object.

11:30
Aspectos biotecnológicos en el crecimiento inicial de Pinus Oaxacana Mirov en la región mixteca de Oaxaca

ABSTRACT. La asociación micorrízica se establece entre raíces de plantas y hongos específicos, la ectomicorriza es una simbiosis mutualista que incrementa el abastecimiento de nutrimentos a árboles de interés forestal, que repercute en incrementar la tasa de crecimiento y supervivencia de las plantas. El presente trabajo tuvo como objetivo conocer el efecto en la germinación y crecimiento inicial de Pinus oaxacana Mirov cuando éste fue inoculado con hongos comestibles ectomicorrízicos. El estudio se realizó en el vivero forestal del Instituto Tecnológico Superior de San Miguel el Grande, se empleó el diseño experimental completamente al azar y se evaluó el efecto de la inoculación ectomicorrízica de Laccaria laccata (en polvo y líquido), Suillus aff. tomentosus, suelo nativo y sustrato esterilizado en el crecimiento en altura y diámetro. La evaluación del crecimiento se realizó a los 92 días después de la siembra. Las plantas inoculadas con L. laccata (líquido) presentaron el valor más alto en altura (4.879 cm), mientras que las plantas inoculadas con Suillus aff. tomentosus presentaron el mayor diámetro promedio (0.942 mm); en tal sentido se considera que las especies de hongos silvestres comestibles utilizados tienen potencial biotecnológico como fuente de inóculo en programas de producción de P. oaxacana Mirov.

11:10-11:50 Session DIM 2 (Virtual): Ingeniería Mecánica

Ponencias Virtuales DIM Bloque 2

11:10
Análisis cinemático de posición discreto para robots y manipuladores paralelos tipo Delta

ABSTRACT. En este trabajo se presenta un análisis cinemático de posición para robots y manipuladores paralelos tipo Delta. Se formuló un modelo cinemático inverso y directo de posición para la orientación típica de los manipuladores tipo Delta, donde destaca el novedoso análisis inverso, en el cual se redujo la ecuación de lazo cerrado y en comparación con otros sistemas de ecuaciones existentes en la literatura; se obtuvo para los pares cinemáticos activos un breve sistema de ecuaciones con componentes lineales. Con lo cual, es posible reducir el error de redondeo del análisis y de análisis posteriores si se desea escalar el análisis cinemático a un orden mayor y/o utilizarlo para desarrollar el análisis dinámico.

11:30
Análisis comparativo en la medición de aceleración en chumacera.

ABSTRACT. Through the years, the evolution of the industry has permitted to develop more efficient machines with the objective of improve their processes. Vibrations are present in the almost all of these machines, and most of the times they can cause damage that must be repaired. In this situation, vibration measurement instruments become really relevant. Through the use of these instruments, we can measure the most important parameters of vibration; acceleration, velocity and displacement. That information is required for a vibration analysis. In this paper the development of two alternatives for the measurement of acceleration in a vibrating system is shown, and we found out that both of these alternatives can be used for educational purposes.

11:50-12:00Break
12:00-13:30 Session M4: Conferencia Magistral 4

Conferencia Magistral Presencial.

12:00
¿Qué habilidades se necesitan hoy en día como ingeniero y emprendedor de una empresa?

ABSTRACT. En la industria alemana, miles de empresas trabajan en diferentes sectores. Pero mientras que solo las empresas muy grandes como BMW o Siemens son conocidas en todo el mundo, la mayoría de las personas en Alemania trabajan en pequeñas y medianas empresas. Hasta el día de hoy, las pequeñas y medianas empresas con sus propias habilidades específicas y formas peculiares de trabajar son la verdadera fuente de fortaleza de la industria alemana. La extensa base industrial en Alemania es asombrosa cuando se considera que Alemania estaba completamente en ruinas hace más de 70 años después la segunda guerra mundial. La capacidad de encontrar soluciones prácticas para mejorar las condiciones de vida con pocos recursos disponibles es la pieza clave para este éxito. Hoy en día hay muchos problemas subyacentes que resolver, pero los enfoques prometedores también son alentadores. El autor de la presentación está convencido de que con la actitud correcta, muchos de los problemas de las personas se pueden resolver y, al mismo tiempo, se puede crear una nueva base industrial.

13:30-14:30Break
14:30-16:10 Session DCI 3 (Virtual): Ciencias de la Ingeniería

Ponencias Virtuales / Pósters Virtuales DCI Bloque 3

14:30
Control de Actuadores para un Sistema de Rehabilitación de Movimiento

ABSTRACT. Este art´ıculo describe una propuesta para el desarrollo de t´ecnicas de control enfocadas a un sistema de rehabilitaci´on de movimiento de miembros inferiores en personasque padecen trastornos neurol´ogicos. Los elementos principales que constituyen este sistema de rehabilitaci´on son: control de actuadores del sistema, motores de corriente directa (CD) ensamblados a los eslabones del sistema, sensores de efecto Hall encargados de medir la velocidad de giro de los motores, manejador de potencia para suministrar la energ´ıa necesaria a los motores, aceler´ometro de tres ejes para medir la posici´on de los eslabones, entre otros. Se presenta un control coordinado de cadera y rodilla con perfil de velocidad trapezoidal, con el prop´osito de obtener un movimiento suavizado y disminuir el efecto que pueden llegar a sufrir los actuadores a causa de se˜nales de entrada inesperadas. Adicionalmente, se eval´uan las respuestas del control ante disturbios que se puedan presentar.

14:50
Platos biodegradables base biológica como alternativa sostenible para recipientes de un solo uso.

ABSTRACT. Las principales deficiencias en los platos biodegradables es la hidrofilicidad. Con el objetivo de mejorar, se elaboró un material base compuesto por 300g de cascarilla de arroz, 200g de sorgo, 200g de trigo y 250g de almidón de arroz para todas las pruebas. Este trabajo presenta los resultados de un conjunto experimental que evaluó tres biorecubrimientos con resistencia al agua aplicados al material base. Los materiales fueron caracterizados con espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) y microscopio digital. Las muestras fueron sometidas a diferentes proporciones de recubrimiento glicerol-cera de abeja, y se investigó la resistencia al agua y la biodegradabilidad del material compuesto, el análisis de los datos se realizó mediante ANOVA al 0.05. Se encontró que el bloque A con proporción de 66% cera de abeja y 33% glicerol exhibió el 32% más de resistencia al agua en comparación con el resto de los bloques prueba. La cera de abeja proporciona mayor estabilidad y resistencia al agua en los platos, inversamente proporcional ocurre con la biodegradabilidad, ya que el bloque C con menor proporción de cera de abeja se degradó con mayor facilidad

15:10
Modelo Dinámico de Crecimiento de dos Especies en Amensalismo para Representar el Comportamiento de un Fenómeno Económico

ABSTRACT. El presente artículo muestra algunas propiedades de un sistema dinámico de crecimiento de dos especies, así como una metodología para seleccionar los parámetros del mismo a partir de la inspección de datos de algún fenómeno de crecimiento. El modelo de dos especies mostrado, está basado en una extensión del modelo tipo Verhulst con un par de parámetros que acoplan el efecto de cada especie con la otra. La metodología para ajustar los parámetros, permite que, dado un conjunto de datos muestreados y registrados para un fenómeno con características de crecimiento, se logre que haya una aproximación de las trayectorias hasta alcanzar el equilibrio Al final del artículo, se muestra un ejemplo con sus simulaciones numéricas para verificar el enfoque propuesto con un modelo dinámico de crecimiento de dos especies en régimen de amensalismo, y el modelo correspondiente es ajustado para aproximar el comportamiento dinámico de un fenómeno económico.

15:30
Estudio de la Influencia de Barreras Externas en la Ventilación Natural de Invernadero Tipo Gótico mediante CFD

ABSTRACT. Una adecuada ventilación natural en invernaderos no automatizados, es la principal forma de disminuir la temperatura al interior y disminuir riesgos de condensación sobre las plantas, así como las enfermedades que pueden derivarse de la misma. El objetivo de este trabajo es evaluar el comportamiento interno de las corrientes de aire dentro de un invernadero tipo gótico, y la variación en las mismas al colocar una barrera externa a diferentes distancias mediante CFD. Se llevó a cabo la obtención de datos colocando sensores de temperatura y velocidad de viento, dentro y fuera del invernadero. Los resultados muestran que las trayectorias del viento se ven modificadas al colocar una barrera externa a pesar de ser de tamaño mucho menor que la altura de la nave.

14:30-16:10 Session DIM 3 (Virtual): Ingeniería Mecánica

Ponencias Virtuales DIM Bloque 3

14:30
Prototipado virtual y co-simulación ADAMS-MATLAB de un cobot UR10 para la implementación de una estrategia de control de posición basada en PID
PRESENTER: Ruben Ganiz Mero

ABSTRACT. En este trabajo se presenta el proceso de prototipado virtual para implementar una estrategia de control de posición de un cobot UR10 mediante co-simulación ADAMS y MATLAB. Para esto, se diseña el modelo CAD del cobot UR10; el cual, se exporta a ADAMS, en donde se integran todos los elementos que permiten realizar el análisis y simulación por medio de la herramienta ADAMS/Controls. Esta última se encarga de establecer la comunicación con MATLAB/Simulink considerando el conjunto de entradas y salidas correspondientes a cada articulación. Posteriormente, el controlador PID se implementa en MATLAB/Simulink para controlar la posición deseada de cada articulación, donde las ganancias del controlador son establecidas mediante sintonía manual. Así, la co-simulación permite obtener resultados expresados en términos de distintos parámetros de desempeño en el dominio del tiempo, los cuales se muestran en forma gráfica. El método de prototipado virtual resulta especialmente conveniente para el análisis de robots manipuladores cuando no se precisa desarrollar el modelo dinámico del sistema físico.

14:50
Estudio del efecto de la concentración de nanopartículas de óxido metálicos sobre la transferencia de calor por convección natural en un nanofluido

ABSTRACT. Se presenta el estudio de la transferencia de calor por convección natural turbulenta en una cavidad con un nanofluido compuesto por un óxido metálico y agua pura. Se analiza el efecto del número de Rayleigh y de la concentración de nanopartículas. El modelo matemático del sistema bajo estudio se resolvió mediante la dinámica de fluidos computacionales a través del software Ansys Fluent. El modelo de simulación se verificó con datos experimentales de la literatura y se obtuvo buena concordancia. En los resultados obtenidos se observó que el uso de nanopartículas de Al2O3 incrementa hasta en 15% la transferencia de calor del sistema en comparación al agua pura. Adicionalmente se encontró que el uso de nanopartículas de CuO aumenta la transferencia de calor en 2 % con respecto al uso de Al2O3. Con relación al efecto de la concentración, se encontró que conforme ésta incrementa, el número de Nusselt disminuye. Finalmente, al incrementar el tamaño de la nanopartícula de 10 nm a 55 nm se incrementó 4 % la transferencia de calor en la cavidad.

15:10
Desarrollo de un mecanismo optomecánico para la medición de desplazamiento lineal mediante pérdida de intensidad por curvatura

ABSTRACT. Se presenta el diseño, manufactura y pruebas de un mecanismo transductor que permite medir desplazamientos lineales y transmitirlos a una fibra óptica multimodo. La fibra óptica funciona como un sensor intrínseco, la cual fue sometida a una curvatura generada por el desplazamiento de una cremallera con una base con rodamientos (baleros) que funcionan como guías para la fibra óptica. Cuando ocurre el desplazamiento lineal la fibra ótica se curva, generando perdidas potencia por irradiación debido al principio de macrocurvatura de la fibra óptica. Se obtuvieron la sensibilidad, el ajuste cuadrático, la desviación estándar, el error relativo y la histéresis con resultados prometedores y se evalúa un posible mejoramiento para aplicarlo al monitoreo de salud estructural, en particular a la medición de la abertura de los tableros de los puentes de concreto.

15:30
Estudio Paramétrico del Área De Vidriado de Un Edificio No Residencial En Un Clima Semicálido
PRESENTER: Uziel Quintana

ABSTRACT. En este trabajo se presenta el estudio de la influencia del vidriado de las ventanas en el rendimiento energético de una edificación. Las ventanas ocupan un área importante en la fachada del edificio y juega un papel indispensable para mantener el confort térmico de la edificación. Se realizó un análisis térmico del efecto de aspecto de área vidriada-pared (RAVP) para una edificación no residencial; la edificación utilizada para este estudio fue la utilizada por la norma NOM-008-ENER-2001. Se utilizo la interfaz comercial DesingBuilder para la simulación en EnergyPlus. Se implementaron cuatro valores de RAVP 20%, 40%, 70% y 90% así como dos tipos de vidriado; claro y reflectivo. El estudio se realizó en un clima (Aw) semí-cálido subhúmedo (según la clasificación Koppen), que corresponde a la Ciudad de Cuernavaca, Morelos. Se encontró que las cargas térmicas de calentamiento son prácticamente nulas en todos los casos y que la mayor reducción de cargas térmicas anuales se tiene en el caso con una RAVP de 90% con vidrio reflectivo, con una reducción de hasta 77.46 MWh con respecto al caso base con vidrio claro.

15:50
Estudio numérico y experimental de ventilación cruzada en una habitación de una casa del Estado de Morelos

ABSTRACT. Este artículo presenta un estudio numérico-experimental de la ventilación cruzada en una habitación de Morelos, México. Se evaluaron los cambios de aire por hora y el confort térmico dentro de la habitación. Las simulaciones numéricas se realizaron con el software ANSYS Fluent. Para la obtención de datos experiméntales se realizó la construcción de una tarjeta adquisidora de datos desarrollada en el sistema Arduino, posteriormente se instrumentó la habitación bajo estudio. Los resultados experimentales se utilizaron para validar los resultados numéricos de temperatura en tres puntos diferentes dentro de la habitación, obteniendo un porcentaje de desviación media de 0.26. Además, se encontró que los cambios de aire por hora en la habitación eran adecuados. Sin embargo, no se alcanzaron condiciones de confort térmico para los ocupantes. Se recomienda combinar la ventilación cruzada con otro sistema de ventilación.

16:20-16:30Break
17:00-18:40 Session DIM 3: Ingeniería Mecánica

Ponencias Virtuales DIM Bloque 3-A

17:00
Underactuated Robotic Finger Mechanism for Cylindrical Grasping using flexible links

ABSTRACT. This paper proposes an underactuated design for a robotic finger that uses compliant links to improve adaptability during cylindrical grasping. We analyze two grasping models by simulation in the Solidworks environment to verify the feasibility of the mechanisms. First, we test the proposed mechanism with rigid links (ABS) using three cylindrical objects (aluminum) with different diameters. Next, we test the proposed mechanism with complaint links (TPU) under identical conditions for the second simulation. The maximum angular displacements, the final position of the robotic finger (flexion movement), and the contact forces were obtained using a Solidworks and Matlab environment. The results discuss the efficiency of the proposed mechanism for the adaptability under different conditions and contact forces describe each mechanism's advantages and disadvantages.

17:20
Absorción de energía de perfiles elípticos bi-tubulares reforzados sometidos a flexión
PRESENTER: Quirino Estrada

ABSTRACT. Resumen: Durante un choque automotriz lateral diversas partes del chasis son sometidas a cargas de flexión. En este sentido, el presente articulo propone el diseño y avaluación numérica de perfiles bi-tubulares elípticos reforzados sometidos a cargas de laterales. Durante el análisis se evaluó el efecto del reforzamiento de los perfiles por platos, así como por rigidez geométrica (perfil interno) en la absorción de energía. Los perfiles fueron fabricados con aluminio 6063-T5 y evaluados a través de un ensayo de flexión de tres puntos utilizando el software de elementos finitos Abaqus. La efectividad de perfiles bi-tubulares elípticos respecto a circulares fue demostrada. El mejor desempeño en cuanto a CFE con 0.80 se obtuvo al reforzar el perfil elíptico con costillas en forma horizontal.

17:40
Hybridization of coconut fiber and glass fiber used for High-power rocketry

ABSTRACT. In the last decade, materials of sustainable origin have gained visibility thanks to the search for more environmentally friendly alternatives. The hand lay-up method is used to manufacture a composite with that end applied to high-power rocketry, using coconut and fiberglass, tested for tensile strength. It is found that the best configuration to keep for a four-layer composite is [FG/CF/CF/FG] to obtain a tensile modulus of 47.7 MPa against a 15.2 MPa from a pure four-layer coconut fiber configuration, resulting in a 213% improvement.