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Diseño de un flexor de precisión para un dispositivo generador de ángulos pequeños para aplicaciones de calibración en metrología.
(Universidad Tecnológica Nacional Regional Córdoba., 2016) Bottero, Francisco; Pucheta, Martín Alejo; Schurrer , Clemar; Pucheta, Martín Alejo
El diseño estructural de dispositivos de precisión tiene gran importancia en la etapa inicial del diseño conceptual de los mismos. En este trabajo se presenta el proceso de diseño conceptual de un mecanismo flexible para un generador de ángulos pequeños de un grado de libertad y se persigue obtener una precisión nanométrica y tener un rango de trabajo de un grado. Se propone estudiar las alternativas para diseñar el flexor principal del mecanismo flexible de una mesa de soporte de los instrumentos a calibrar angularmente (niveles, autocolimadores). En particular, se revisan las ecuaciones analíticas para dimensionar flexores circulares eligiendo las fórmulas más precisas entre las disponibles en la literatura. Mediante simulaciones de análisis estático lineal con el software SolidWorks Simulation(R) se evaluó el desplazamiento de localización del centro instantáneo de rotación del flexor y las tensiones máximas para diversos parámetros característicos. Se trabajó en forma iterativa para aumentar la flexibilidad del mecanismo en el sentido de los movimientos deseados, satisfaciendo restricciones de tensiones admisibles, y al mismo tiempo, se buscó incrementar la rigidez (reducir la flexibilidad) en el sentido de los movimientos parasitarios indeseados. Se concluye que el flexor circular óptimo es el de espesor mínimo y esto depende de la capacidad de manufactura. Se ilustran los estudios para los distintos parámetros geométricos de los flexo
Diseño de un mecanismo flexible de precisión para un generador de ángulos pequeños.
(Universidad Tecnológica Nacional Regional Córdoba., 2016) Bottero, Francisco; Pucheta, Martín Alejo; Clemar, Schurrer
El diseño estructural de dispositivos de precisión tiene gran importancia en la etapa inicial del diseño conceptual. Esta etapa iterativa se facilita si se emplean simulaciones computacionales utilizando el método de los elementos finitos y técnicas de optimización. Los diseños existentes de dispositivos con igual propósito consistentes de mecanismos rígidos y cuerpos de contacto de precisión permiten obtener diseños de partida para aplicar técnicas de reemplazo de uniones flexibles. Las uniones flexibles tienen la ventaja de evitar superficies en contacto, eliminando la necesidad de lubricación y mantenimiento. En contraposición, al reemplazar una unión rotativa por un flexor aparecen concentraciones de tensiones y desplazamientos indeseados de los centros instantáneos de rotación que se conocen como movimientos parasitarios. Estos dos problemas pueden reducirse eligiendo restricciones adecuadas. En este trabajo se presenta el proceso de diseño conceptual de un mecanismo generador de ángulos pequeños de un grado de libertad y se persigue obtener una precisión nanométrica y tener un rango de trabajo de un grado. Se propone un mecanismo con articulaciones flexibles y un indicador lineal cuya junta deslizable es un conjunto de flexores de placas paralelas conectados en serie. Se utilizan ecuaciones analíticas para dimensionar flexores circulares y de placas cruzadas para juntas rotacionales. Se realizaron simulaciones de análisis estático lineal mediante el software SolidWorks Simulation. Con el mismo se evaluó el desplazamiento de localización del centro instantáneo de rotación de la mesa de soporte de los instrumentos a calibrar angularmente (niveles, autocolimadores). Se trabajó en forma iterativa para aumentar la flexibilidad del mecanismo en el sentido de los movimientos deseados, satisfaciendo restricciones de tensiones admisibles, y al mismo tiempo, se buscó incrementar la rigidez (reducir la flexibilidad) en el sentido de los movimientos parasitarios indeseados. De este modo, se obtuvo un mecanismo flexible con cinemática no lineal y comportamiento lineal elástico. Con estas simulaciones preliminares se construirá un primer prototipo físico para caracterizar los errores reales del dispositivo. Por las condiciones de uso a temperatura controlada y en mesa antivibratoria activa, no se requiere analizar fenómenos de fatiga. A futuro, se realizarán simulaciones para hallar formas de compensar o corregir las indicaciones de dispositivo para distintos pesos del instrumento calibrado.
Optimización de las condiciones de síntesis para la obtención de materiales mesoporosos sustituidos con boro
(2016) Vaschetto, Eliana; Elías, Verónica; Sánchez Faba, Edgar M.; Casuscelli, Sandra
En los últimos años, materiales mesoporosos del tipo MCM-41 aparecen como uno de los candidatos más deseables para diferentes tipos de aplicaciones como adsorción, tamices moleculares y catálisis (siendo ampliamente utilizado como catalizadores en reacciones para la producción de productos petroquímicos y productos de química fina). [1-2] En este trabajo se sintetizaron materiales nanoestructurados B-MCM-41 por síntesis hidrotérmica directa. Se analizó en el proceso de síntesis el tiempo de tratamiento hidrotérmico, la relación molar inicial Si/B y la naturaleza de la fuente de hidróxido. Todos los materiales se caracterizaron por DRX, adsorción de N2, TEM, SEM, ICP-OES, FT-IR e FT-IR acoplado a adsorción de piridina. El papel de la fuente de hidróxido es esencial para lograr la incorporación de boro en la estructura mesoporosa. Se han discutido la relación entre el contenido de B en el gel de síntesis, el grado de introducción de boro tetra-coordinado en la estructura, la formación de silanoles nido y la densidad relativa de los sitios ácidos. Se pudo corroborar que los grupos hidroxilos presentes en los silanoles nidos son los responsables directos del carácter ácido moderado de nuestros materiales. La mejora en la densidad de silanoles nido se alcanzó aumentando el contenido de B en la estructura mesoporosa. Finalmente, el uso de NH4OH, como fuente de hidróxido, relación molar inicial Si/B de 10 y 20 y un tratamiento hidrotérmico de 6 días dio como resultado las condiciones óptimas de síntesis para obtener la mayor incorporación B en la estructura y sitios ácidos moderados (silanoles nidos), mejorando así las posibles propiedades catalíticas de estos materiales.

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