Pub Date : 2021-09-01DOI: 10.22201/FI.25940732E.2021.22.3.024
Antonio Hernández Francisco, Teresa López Lara, Juan Bosco Hernández Zaragoza, Jaime Moisés Horta Rangel
Las zeolitas naturales tienen fama de ser usadas como aglomerante hidráulico por muchos años, siendo las puzolanas uno de los compuestos principales en la fabricación de concretos de alta resistencia. Como material de construcción, su uso ha sido explorado en la estabilización de suelos, siendo necesaria la adición de cal a la mezcla para llevar a cabo la activación puzolánica y que la formación de cristales cementantes se lleve a cabo. Sin embargo, factores como pH del suelo, intercambio catiónico, humedad natural y mineralogía del suelo afectan en gran medida la cantidad de cal libre con la que puede combinarse la zeolita y realizar su actividad. Como consecuencia, para la estabilización de algunos suelos es necesario utilizar productos químicos más complejos cuya obtención implica diversos problemas ambientales y económicos. Por ello, el siguiente trabajo tiene como propósito la evaluación de diferentes cantidades de zeolita en la estabilización de un suelo expansivo utilizando cal como activador puzolánico, evaluando las propiedades índice del suelo estabilizado y la relación de los porcentajes implicados. Mediante la preparación de muestras de suelo estabilizado con 5, 10 y 15% de hidróxido de calcio; al igual que 6,12 y 18% de zeolita natural; y la combinación de ambos agregados, se obtuvieron los Limites de Atterberg bajo las normas ASTM D 4318 y ASTM D 427 para evaluar la plasticidad de cada espécimen. Los resultados de las pruebas realizadas en la muestra de suelo arcilloso expansivo (CH) indican que la dosificación optima de cal-zeolita es de 10%-12% respectivamente, obteniendo un Límite Líquido (LL)=63.9, Límite Plástico (LP) =42.9, Límite de contracción (LC)=10; con un promedio de disminución del Índice Plástico (IP) del 33% respecto a los límites del suelo natural. En virtud de los resultados conseguidos, se concluye que el uso de cal y zeolita natural resulta favorable para la estabilización de arcillas de la región de Querétaro.
天然沸石多年来一直被用作水硬性粘结剂，火山灰是制造高强度混凝土的主要化合物之一。作为一种建筑材料，它已被探索用于稳定土壤，有必要向混合物中添加石灰以进行火山激活，并进行胶结晶体的形成。然而，土壤pH值、阳离子交换、自然湿度和土壤矿物学等因素在很大程度上影响了沸石可以与之结合并发挥其活性的游离石灰的数量。因此，为了稳定一些土壤，有必要使用更复杂的化学品，这些化学品的获得涉及各种环境和经济问题。因此，以下工作的目的是评估使用石灰作为火山激活剂的膨胀土稳定中不同数量的沸石，评估稳定土的指数性质和所涉及的百分比之间的关系。通过制备含有5%、10%和15%氢氧化钙的稳定土壤样本；与6.12%和18%的天然沸石相同；并结合这两种骨料，获得了ASTM D 4318和ASTM D 427标准下的阿特伯格极限，以评估每个试样的塑性。膨胀性粘土（CH）试样的试验结果表明，石灰沸石的最佳用量分别为10%～12%，液限（LL）=63.9，塑性限（LP）=42.9，收缩限（LC）=10；与天然土壤边界相比，塑料指数（IP）平均下降33%。根据所获得的结果，得出的结论是，使用石灰和天然沸石有利于稳定克雷塔罗地区的粘土。
{"title":"Zeolita natural proveniente de Puebla como tratamiento de suelos de la región de Querétaro en vías terrestres: Efectos en su comportamiento plástico","authors":"Antonio Hernández Francisco, Teresa López Lara, Juan Bosco Hernández Zaragoza, Jaime Moisés Horta Rangel","doi":"10.22201/FI.25940732E.2021.22.3.024","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/FI.25940732E.2021.22.3.024","url":null,"abstract":"Las zeolitas naturales tienen fama de ser usadas como aglomerante hidráulico por muchos años, siendo las puzolanas uno de los compuestos principales en la fabricación de concretos de alta resistencia. Como material de construcción, su uso ha sido explorado en la estabilización de suelos, siendo necesaria la adición de cal a la mezcla para llevar a cabo la activación puzolánica y que la formación de cristales cementantes se lleve a cabo. Sin embargo, factores como pH del suelo, intercambio catiónico, humedad natural y mineralogía del suelo afectan en gran medida la cantidad de cal libre con la que puede combinarse la zeolita y realizar su actividad. Como consecuencia, para la estabilización de algunos suelos es necesario utilizar productos químicos más complejos cuya obtención implica diversos problemas ambientales y económicos. Por ello, el siguiente trabajo tiene como propósito la evaluación de diferentes cantidades de zeolita en la estabilización de un suelo expansivo utilizando cal como activador puzolánico, evaluando las propiedades índice del suelo estabilizado y la relación de los porcentajes implicados. Mediante la preparación de muestras de suelo estabilizado con 5, 10 y 15% de hidróxido de calcio; al igual que 6,12 y 18% de zeolita natural; y la combinación de ambos agregados, se obtuvieron los Limites de Atterberg bajo las normas ASTM D 4318 y ASTM D 427 para evaluar la plasticidad de cada espécimen. Los resultados de las pruebas realizadas en la muestra de suelo arcilloso expansivo (CH) indican que la dosificación optima de cal-zeolita es de 10%-12% respectivamente, obteniendo un Límite Líquido (LL)=63.9, Límite Plástico (LP) =42.9, Límite de contracción (LC)=10; con un promedio de disminución del Índice Plástico (IP) del 33% respecto a los límites del suelo natural. En virtud de los resultados conseguidos, se concluye que el uso de cal y zeolita natural resulta favorable para la estabilización de arcillas de la región de Querétaro.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-09-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"48632211","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-07-01DOI: 10.22201/FI.25940732E.2021.22.3.023
Pedro Guadarrama Guzmán, Georgina Fernández Villagómez, María Teresa Alarcón Herrera
In order to determine the health risk derived from the presence of heavy metals on the residents of a town in the North of Mexico, 27 samples were taken from a tailings dam at a mine in "Cerro de Mercado". Among the various metals and metalloids found, antimony and chromium exceeded the permissible concentration values established by the Mexican legislation, so mining waste in that region was considered to be hazardous and harmful to health. The risk assessment was carried out using the Spatial Analysis and Decision Assistance software, selecting a recreational setting with a short time exposure, and a residential setting with long exposure, obtaining as a result, that the health of the residents nearby the mine will not be damaged by metals and metalloids exposure existing in the tailings.
为了确定重金属对墨西哥北部一个城镇居民的健康风险，从“Cerro de Mercado”一座矿山的尾矿坝上采集了27个样本。在发现的各种金属和准金属中，锑和铬超过了墨西哥立法规定的允许浓度值，因此该地区的采矿废物被认为是有害健康的。风险评估是使用空间分析和决策辅助软件进行的，选择了一个短时间暴露的娱乐场所和一个长时间暴露的住宅场所，结果表明，尾矿中存在的金属和准金属暴露不会损害矿山附近居民的健康。
{"title":"Assessment of risk to health caused by the exposure to mining waste in Durango, Mexico","authors":"Pedro Guadarrama Guzmán, Georgina Fernández Villagómez, María Teresa Alarcón Herrera","doi":"10.22201/FI.25940732E.2021.22.3.023","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/FI.25940732E.2021.22.3.023","url":null,"abstract":"In order to determine the health risk derived from the presence of heavy metals on the residents of a town in the North of Mexico, 27 samples were taken from a tailings dam at a mine in \"Cerro de Mercado\". Among the various metals and metalloids found, antimony and chromium exceeded the permissible concentration values established by the Mexican legislation, so mining waste in that region was considered to be hazardous and harmful to health. The risk assessment was carried out using the Spatial Analysis and Decision Assistance software, selecting a recreational setting with a short time exposure, and a residential setting with long exposure, obtaining as a result, that the health of the residents nearby the mine will not be damaged by metals and metalloids exposure existing in the tailings.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"41863336","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-04-01DOI: 10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.016
José Jesús Acosta Flores
El objeto de este artículo es presentar un algoritmo sencillo para el análisis de decisiones con objetivos múltiples, bajo riesgo e incertidumbre, que puede contemplar además de los aspectos técnicos otros relevantes: ambientales, políticos o sociales. Cuando se desconocen las funciones de probabilidad y se suponen uniformes se tiene incertidumbre y riesgo cuando son conocidas dichas funciones de probabilidad. En este artículo se consideraron las funciones de probabilidad, triangulares y normales, además de las uniformes. El algoritmo, basado en los conceptos y metodología de la Teoría de Decisiones guía al analista para que pueda aplicar el principio de “dividir y conquistar”. Inicialmente tendrá que concientizar al decisor que el análisis está basado en sus respuestas, por lo que deberá comportarse igual en situaciones reales que en las de conjetura. Después, se transforma el problema aleatorio en uno determinista. Luego, el analista efectúa análisis de dominancia para eliminar alternativas. Si sólo quedara una alternativa, ella sería la solución. Si hubiera más el decisor efectuará permutas compensatorias para eliminar una medida de efectividad. Después de ello el analista regresa al análisis de dominancia. Continúan alternándose ambos análisis, el de dominancia y el de permutas compensatorias, hasta que solamente quede una alternativa. Una de las limitaciones del presente algoritmo es la existencia de un solo decisor. El desarrollo formal del algoritmo es original, así como la determinación de los equivalentes bajo certeza en los casos triangulares y normales. Finalmente, se presentaron dos ejemplos hipotéticos. El primero con tres inversionistas donde se encuentran las mejores inversiones para cada uno de ellos; y el segundo, para determinar la mejor localización de un aeropuerto.
{"title":"Algoritmo interactivo para decisiones con varios objetivos, riesgo e incertidumbre","authors":"José Jesús Acosta Flores","doi":"10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.016","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.016","url":null,"abstract":"El objeto de este artículo es presentar un algoritmo sencillo para el análisis de decisiones con objetivos múltiples, bajo riesgo e incertidumbre, que puede contemplar además de los aspectos técnicos otros relevantes: ambientales, políticos o sociales. Cuando se desconocen las funciones de probabilidad y se suponen uniformes se tiene incertidumbre y riesgo cuando son conocidas dichas funciones de probabilidad. En este artículo se consideraron las funciones de probabilidad, triangulares y normales, además de las uniformes. El algoritmo, basado en los conceptos y metodología de la Teoría de Decisiones guía al analista para que pueda aplicar el principio de “dividir y conquistar”. Inicialmente tendrá que concientizar al decisor que el análisis está basado en sus respuestas, por lo que deberá comportarse igual en situaciones reales que en las de conjetura. Después, se transforma el problema aleatorio en uno determinista. Luego, el analista efectúa análisis de dominancia para eliminar alternativas. Si sólo quedara una alternativa, ella sería la solución. Si hubiera más el decisor efectuará permutas compensatorias para eliminar una medida de efectividad. Después de ello el analista regresa al análisis de dominancia. Continúan alternándose ambos análisis, el de dominancia y el de permutas compensatorias, hasta que solamente quede una alternativa. Una de las limitaciones del presente algoritmo es la existencia de un solo decisor. El desarrollo formal del algoritmo es original, así como la determinación de los equivalentes bajo certeza en los casos triangulares y normales. Finalmente, se presentaron dos ejemplos hipotéticos. El primero con tres inversionistas donde se encuentran las mejores inversiones para cada uno de ellos; y el segundo, para determinar la mejor localización de un aeropuerto.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":"22 1","pages":"1-12"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"43475881","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
La industrialización del sector agrícola ha provocado el aumento del uso de sustancias químicas especialmente utilizadas en tierras agrícolas, por sus beneficios en el aumento de productividad y el manejo de enfermedades en las plantas. La actividad que más utiliza los plaguicidas es la agricultura, consumiendo el 85% de la producción mundial, por ello la evolución de la maquinaria agrícola es vital para satisfacer los requisitos del mercado. Sin embargo, los numerosos efectos secundarios causados por la alta exposición ocupacional a equipos poco funcionales implican un alto riesgo en la salud del trabajador, el cual está expuesto principalmente a elementos como posturas forzadas y manipulación manual de cargas de maquinaria pesada durante tiempos prolongados. En este estudio se analizó el efecto que tiene la manipulación de cargas pesadas sobre los movimientos angulares del ciclo de la marcha y fatiga, enfocada en el manejo de tres tipos de aspersores agrícolas en distintos estudiantes masculinos. Se realizaron pruebas de marcha de 75 minutos sobre terreno de césped natural con distintas cargas de peso y durante una caminata normal sin peso extra. Se colocaron goniómetros sobre ambas rodillas de los sujetos analizados para obtener la velocidad y el ángulo de la marcha. La fatiga se calculó para evaluar el impacto que tiene la manipulación de cargas sobre la marcha. Los resultados mostraron que durante el análisis de la marcha con peso y sin peso hay una diferencia notoria en el rizo que crea la fase del apoyo del caminado, por el peso que genera el aspersor agrícola sobre la espalda y a su vez sobre las rodillas; esto se debe al cambio de postura, forzada por la manipulación de cargas pesadas sobre la espalda. Los resultados se enfatizan cuando el sujeto analizado tiene sobre peso y no practica ningún tipo de deporte.
{"title":"Análisis de la marcha y fatiga durante la manipulación de bombas aspersoras agrícolas de tipo mochila","authors":"Maritza Miroslava Badillo Gómez, Claudia Carolina Vaca García, María Eugenia Sánchez Morales, Cuauhtémoc Acosta Lúa","doi":"10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.012","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.012","url":null,"abstract":"La industrialización del sector agrícola ha provocado el aumento del uso de sustancias químicas especialmente utilizadas en tierras agrícolas, por sus beneficios en el aumento de productividad y el manejo de enfermedades en las plantas. La actividad que más utiliza los plaguicidas es la agricultura, consumiendo el 85% de la producción mundial, por ello la evolución de la maquinaria agrícola es vital para satisfacer los requisitos del mercado. Sin embargo, los numerosos efectos secundarios causados por la alta exposición ocupacional a equipos poco funcionales implican un alto riesgo en la salud del trabajador, el cual está expuesto principalmente a elementos como posturas forzadas y manipulación manual de cargas de maquinaria pesada durante tiempos prolongados. En este estudio se analizó el efecto que tiene la manipulación de cargas pesadas sobre los movimientos angulares del ciclo de la marcha y fatiga, enfocada en el manejo de tres tipos de aspersores agrícolas en distintos estudiantes masculinos. Se realizaron pruebas de marcha de 75 minutos sobre terreno de césped natural con distintas cargas de peso y durante una caminata normal sin peso extra. \u0000Se colocaron goniómetros sobre ambas rodillas de los sujetos analizados para obtener la velocidad y el ángulo de la marcha. La fatiga se calculó para evaluar el impacto que tiene la manipulación de cargas sobre la marcha. Los resultados mostraron que durante el análisis de la marcha con peso y sin peso hay una diferencia notoria en el rizo que crea la fase del apoyo del caminado, por el peso que genera el aspersor agrícola sobre la espalda y a su vez sobre las rodillas; esto se debe al cambio de postura, forzada por la manipulación de cargas pesadas sobre la espalda. Los resultados se enfatizan cuando el sujeto analizado tiene sobre peso y no practica ningún tipo de deporte.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":"22 1","pages":"1-10"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"46663291","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-04-01DOI: 10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.009
Martín Cárdenas Soto, José Piña Flores, David Escobedo Zenil, Jesús Sánchez González, José Antonio Martínez González
To explore the usefulness of the ambient seismic noise tomography method for characterizing the subsoil surface structure, in this study, we apply this method to contribute to geotechnical decision-making in the construction of a school building. We used a rectangular array (36x56 m) of 48-4.5 Hz vertical geophones and produce surface wave tomographies from the travel times of Rayleigh waves extracted by cross-correlation of seismic noise. We determined a final 3D Vs model using 1D models derived from the inversion of dispersion curves obtained from the tomography maps for different frequencies. The 3D model shows an excellent resolution (vertical and lateral); we observe critical velocity contrasts in the range of 2 to 15 m deep. At depths higher than 15 m, the velocity has values close to 900 m/s; however, we observe a low-velocity anomaly associated with a lava tube or crack that seems to continue under an adjacent building.
{"title":"Ambient seismic noise tomography to build up a 3D shear-wave velocity model","authors":"Martín Cárdenas Soto, José Piña Flores, David Escobedo Zenil, Jesús Sánchez González, José Antonio Martínez González","doi":"10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.009","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.009","url":null,"abstract":"To explore the usefulness of the ambient seismic noise tomography method for characterizing the subsoil surface structure, in this study, we apply this method to contribute to geotechnical decision-making in the construction of a school building. We used a rectangular array (36x56 m) of 48-4.5 Hz vertical geophones and produce surface wave tomographies from the travel times of Rayleigh waves extracted by cross-correlation of seismic noise. We determined a final 3D Vs model using 1D models derived from the inversion of dispersion curves obtained from the tomography maps for different frequencies. The 3D model shows an excellent resolution (vertical and lateral); we observe critical velocity contrasts in the range of 2 to 15 m deep. At depths higher than 15 m, the velocity has values close to 900 m/s; however, we observe a low-velocity anomaly associated with a lava tube or crack that seems to continue under an adjacent building.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":" ","pages":"1-9"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"44942570","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-04-01DOI: 10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.014
Sergio Alberto Salguero Luna, Gordana Jovanovic Dolecek
El filtro comb es el filtro de decimación más simple que tiene todos los coeficientes iguales a la unidad, y en consecuencia, no requiere multiplicadores. Sin embargo, el filtro comb tiene una caída en la banda de paso que podría deteriorar la señal decimada y debería ser compensada por el filtro denominado compensador de filtro comb. Este artículo presenta el diseño del compensador de filtro comb de banda ancha sin multiplicadores con la respuesta en magnitud sintetizada de dos funciones sinusoidales. Las amplitudes de las funciones sinusoidales determinan el desempeño del compensador. Primero, se aplica la Optimización de Enjambre de Partículas (PSO, por sus iniciales en inglés) para obtener los valores óptimos de las amplitudes de las funciones sinusoidales variando el número de filtros comb conectados en cascada K, de uno a seis. Los valores obtenidos son prácticamente independientes del factor de decimación M, para M > 10. Los valores óptimos obtenidos dan como resultado un mínimo del máximo valor absoluto de la desviación en la banda de paso del filtro comb compensado. Después, las amplitudes de las funciones sinusoidales se representan como suma de potencias de dos, variando el número de sumas de 0 a 6, lo que resulta en un número total de sumadores del compensador que varía de 9 a 15. Los valores absolutos resultantes de la máxima desviación en la banda de paso se aproximan a los obtenidos mediante PSO, para el número máximo de sumadores de 15. Las comparaciones con los métodos de la literatura muestran el beneficio del método propuesto.
{"title":"Incrementando la flexibilidad del diseño del compensador de filtro comb mediante optimización de enjambre de partículas","authors":"Sergio Alberto Salguero Luna, Gordana Jovanovic Dolecek","doi":"10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.014","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.014","url":null,"abstract":"El filtro comb es el filtro de decimación más simple que tiene todos los coeficientes iguales a la unidad, y en consecuencia, no requiere \u0000multiplicadores. Sin embargo, el filtro comb tiene una caída en la banda de paso que podría deteriorar la señal decimada y debería ser compensada por el filtro denominado compensador de filtro comb. Este artículo presenta el diseño del compensador de filtro comb de banda ancha sin multiplicadores con la respuesta en magnitud sintetizada de dos funciones sinusoidales. Las amplitudes de las funciones sinusoidales determinan el desempeño del compensador. Primero, se aplica la Optimización de Enjambre de Partículas (PSO, por sus iniciales en inglés) para obtener los valores óptimos de las amplitudes de las funciones sinusoidales variando el número de filtros comb conectados en cascada K, de uno a seis. Los valores obtenidos son prácticamente independientes del factor de decimación M, para M > 10. Los valores óptimos obtenidos dan como resultado un mínimo del máximo valor absoluto de la desviación en la banda de paso del filtro comb compensado. Después, las amplitudes de las funciones sinusoidales se representan como suma de potencias de dos, variando el número de sumas de 0 a 6, lo que resulta en un número total de sumadores del compensador que varía de 9 a 15. Los valores absolutos resultantes de la máxima desviación en la banda de paso se aproximan a los obtenidos mediante PSO, para el número máximo de sumadores de 15. Las comparaciones con los métodos de la literatura muestran el beneficio del método propuesto.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":" ","pages":"1-12"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"43512304","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-04-01DOI: 10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.011
Luis Vicente García Berfon, Chabaco Patricio Armijos Riofrio, Silvio David Aguilar Ramírez, Carmen Milena López Cordova, Jorge Yandry Ramírez Robles, Mayra Isabel Calva Luzón, Enith Mafalda Pogo Tacuri
Quince especies no leñosas de Loja, Ecuador: Linum usitatissimun L., Sida rhombifolia L., Sida poeppigiana (K.Schum.) Fryxell., Hibiscus rosa-sinensis L., Alcea rosea L., Lavatera arborea L., Cortaderia jubata Stapf., Andropogon gayanus Kunth., Guadua angustifolia Kunth., Saccharum sinense Roxb., Arundo donax L., Yucca guatemalensis Baker., Agave americana L., Agave americana var. marginata Trel in L.H.Bailey., y Saccharum officinarum L., fueron analizadas para estudiar el potencial de las fibras extraídas en manufactura de papel. Se realizó la selección de materia prima, extracción mecánica de fibras, separación y caracterización de sus componentes utilizando las normas TAPPI. Con las fibras se elaboró papel artesanal, usando el método alcalino de cocción, preparación de la pulpa, formación y secado. El control de calidad en el papel final, se ejecutó mediante determinación del número de Kappa, gramaje, pH, resistencia a la explosión y humedad del papel. El rendimiento de las especies en cuanto a obtención de fibra, varía de 4% en Agave americana L., a 42% en Guadua angustifolia Kunth., con los siguientes intervalos en el análisis químico: celulosa total 16% a 59%; -celulosa 67% a 84% -celulosa 3% a 19%; y -celulosa 1% a 28%. El análisis multicriterio indica que las especies de Hibiscus rosa-sinensis L., Saccharum officinarum L., Arundo donax L., Agave americana var. marginata Trol., y Saccharum sinense Roxb., representan las mejores alternativas para fabricación de papel.
{"title":"Estudio de especies no leñosas de la provincia de Loja (Ecuador) como potenciales materias primas para la fabricación de papel artesanal","authors":"Luis Vicente García Berfon, Chabaco Patricio Armijos Riofrio, Silvio David Aguilar Ramírez, Carmen Milena López Cordova, Jorge Yandry Ramírez Robles, Mayra Isabel Calva Luzón, Enith Mafalda Pogo Tacuri","doi":"10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.011","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.011","url":null,"abstract":"Quince especies no leñosas de Loja, Ecuador: Linum usitatissimun L., Sida rhombifolia L., Sida poeppigiana (K.Schum.) Fryxell., Hibiscus rosa-sinensis L., Alcea rosea L., Lavatera arborea L., Cortaderia jubata Stapf., Andropogon gayanus Kunth., Guadua angustifolia Kunth., Saccharum sinense Roxb., Arundo donax L., Yucca guatemalensis Baker., Agave americana L., Agave americana var. marginata Trel in L.H.Bailey., y Saccharum officinarum L., fueron analizadas para estudiar el potencial de las fibras extraídas en manufactura de papel. Se realizó la selección de materia prima, extracción mecánica de fibras, separación y caracterización de sus componentes utilizando las normas TAPPI. Con las fibras se elaboró papel artesanal, usando el método alcalino de cocción, preparación de la pulpa, formación y secado. El control de calidad en el papel final, se ejecutó mediante determinación del número de Kappa, gramaje, pH, resistencia a la explosión y humedad del papel. El rendimiento de las especies en cuanto a obtención de fibra, varía de 4% en Agave americana L., a 42% en Guadua angustifolia Kunth., con los siguientes intervalos en el análisis químico: celulosa total 16% a 59%; -celulosa 67% a 84% -celulosa 3% a 19%; y -celulosa 1% a 28%. El análisis multicriterio indica que las especies de Hibiscus rosa-sinensis L., Saccharum officinarum L., Arundo donax L., Agave americana var. marginata Trol., y Saccharum sinense Roxb., representan las mejores alternativas para fabricación de papel.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":" ","pages":"1-13"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"48812681","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-04-01DOI: 10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.015
Jacobo Marcos Allende Peña, Salvador Antonio Rodríguez Paredes, Bernardino Benito Salmerón Quiroz
This work presents the development, analysis and comparison of dynamic models, to implement in a simple way a filtering and control system for a quadcopter through the use of a microcontroller. A non-linear dynamic model obtained from the Euler Lagrange equations is approached; also a simplified non-linear model from the first model and a linear model are obtained. Subsequently, making use of each model, controllers are designed using the computed torque controller technique, then, their performance index is obtained through numerical simulations applied to the complete non-linear model to compare their response. Afterward, with the various models and through observers and Kalman filters, signal filtering systems are synthesized for a low-cost Inertial Measurement Unit (IMU), the filtering results are also compared using a performance index. Additionally, the proposed controller is compared in simulation with a fuzzy logic controller. Finally, the selection of the model, the controller and filtering are validated through experimentation with a quadcopter prototype developed by the authors, based on an experimental platform with four rotors, a fiberglass structure, a microcontroller and an IMU MPU 6050.
{"title":"Control and signal filtering system for a quadcopter; analysis, comparison and implementation via low-cost IMU and microcontroller","authors":"Jacobo Marcos Allende Peña, Salvador Antonio Rodríguez Paredes, Bernardino Benito Salmerón Quiroz","doi":"10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.015","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.015","url":null,"abstract":"This work presents the development, analysis and comparison of dynamic models, to implement in a simple way a filtering and control system for a quadcopter through the use of a microcontroller. A non-linear dynamic model obtained from the Euler Lagrange equations is approached; also a simplified non-linear model from the first model and a linear model are obtained. Subsequently, making use of each model, controllers are designed using the computed torque controller technique, then, their performance index is obtained through numerical simulations applied to the complete non-linear model to compare their response. Afterward, with the various models and through observers and Kalman filters, signal filtering systems are synthesized for a low-cost Inertial Measurement Unit (IMU), the filtering results are also compared using a performance index. Additionally, the proposed controller is compared in simulation with a fuzzy logic controller. Finally, the selection of the model, the controller and filtering are validated through experimentation with a quadcopter prototype developed by the authors, based on an experimental platform with four rotors, a fiberglass structure, a microcontroller and an IMU MPU 6050.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":"22 1","pages":"1-18"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"46957152","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-04-01DOI: 10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.010
Maureen Ixchel Ramos Hernández, María de la Luz Pérez Rea
This work presents the physical-chemical, geotechnical and mechanical characterization of a sample of mine tailings from the state of Zacatecas, Mexico with the objective of evaluating their possible use as a construction material for pavement support layers or as an aggregate of a hydraulic concrete. The material analyzed was classified as a poorly graded silty sand (SP-SM) according to the USCS classification and is composed mainly of quartz and calcite. The analyzed sample satisfies the necessary requirements, according to current Mexican regulations, to be used as i) a subgrade layer in a pavement, without the addition of virgin aggregates, or ii) as fine aggregates in the production of hydraulic concrete, previously sieved to correct its grain-size distribution. The mining residues studied do not require stabilization because the material transported in the leaching process is below the permissible limits for heavy metals according to Mexican regulations; this may be caused by the neutral pH of the sample, demonstrating a high adsorption of the heavy metals that avoids potential leaching. However, the sample was stabilized with Portland cement with 3 and 5 % respectively to corroborate the decrease in heavy metal transport based on the consulted bibliography; the concentrations of the analyzed elements decreased except for chrome due to its presence in the stabilizing material and an increase in the pH value was observed.
{"title":"Characterization of mine tailings in their natural state and stabilized with cement, focused on construction","authors":"Maureen Ixchel Ramos Hernández, María de la Luz Pérez Rea","doi":"10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.010","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.010","url":null,"abstract":"This work presents the physical-chemical, geotechnical and mechanical characterization of a sample of mine tailings from the state of Zacatecas, Mexico with the objective of evaluating their possible use as a construction material for pavement support layers or as an aggregate of a hydraulic concrete. The material analyzed was classified as a poorly graded silty sand (SP-SM) according to the USCS classification and is composed mainly of quartz and calcite. The analyzed sample satisfies the necessary requirements, according to current Mexican regulations, to be used as i) a subgrade layer in a pavement, without the addition of virgin aggregates, or ii) as fine aggregates in the production of hydraulic concrete, previously sieved to correct its grain-size distribution. The mining residues studied do not require stabilization because the material transported in the leaching process is below the permissible limits for heavy metals according to Mexican regulations; this may be caused by the neutral pH of the sample, demonstrating a high adsorption of the heavy metals that avoids potential leaching. However, the sample was stabilized with Portland cement with 3 and 5 % respectively to corroborate the decrease in heavy metal transport based on the consulted bibliography; the concentrations of the analyzed elements decreased except for chrome due to its presence in the stabilizing material and an increase in the pH value was observed.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":"22 1","pages":"1-9"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"42127387","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-04-01DOI: 10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.013
Ricardo Yáñez Valdez, Angel Ivan Luna Díaz, Jorge Jayr Cos Díaz, Francisco Cuenca Jiménez, Fernando Velázquez Villegas
Milling is an intrinsically interrupted cutting operation; therefore, vibrations occur. There are both self-excited (chatter) and forced vibration. Vibrations in milling appear due to the lack of dynamic stiffness of some components in the machine tool-tool-workpiece system. If the vibrations are excessive, the machine stability is negatively affected. In this paper a parallel kinematic machine is modelled and structurally analyzed, considering vibrational parameters (mass, inertia, stiffness, and damping). Theoretical results are used to verify the model. The proposed model provides an effective guide to design milling machines with the best structural arrangement (architecture) and enhancing performance. The value of this finding is in answering the research question: “Should the machine tool-tool-workpiece system be kept decoupled to mitigate the vibration generated during a cutting operation?” Two approaches were proposed to determine which option (coupled or decoupled bases) provides greater dynamic rigidity. The evidence shows that the decoupled base proposal maintains a cutting operation without displacement peaks due to greater operation times and better damping response.
{"title":"Structural dynamics of a 3 DOF parallel kinematic machine","authors":"Ricardo Yáñez Valdez, Angel Ivan Luna Díaz, Jorge Jayr Cos Díaz, Francisco Cuenca Jiménez, Fernando Velázquez Villegas","doi":"10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.013","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/FI.25940732E.2021.22.2.013","url":null,"abstract":"Milling is an intrinsically interrupted cutting operation; therefore, vibrations occur. There are both self-excited (chatter) and forced vibration. Vibrations in milling appear due to the lack of dynamic stiffness of some components in the machine tool-tool-workpiece system. If the vibrations are excessive, the machine stability is negatively affected. In this paper a parallel kinematic machine is modelled and structurally analyzed, considering vibrational parameters (mass, inertia, stiffness, and damping). Theoretical results are used to verify the model. The proposed model provides an effective guide to design milling machines with the best structural arrangement (architecture) and enhancing performance. The value of this finding is in answering the research question: “Should the machine tool-tool-workpiece system be kept decoupled to mitigate the vibration generated during a cutting operation?” Two approaches were proposed to determine which option (coupled or decoupled bases) provides greater dynamic rigidity. The evidence shows that the decoupled base proposal maintains a cutting operation without displacement peaks due to greater operation times and better damping response.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":"22 1","pages":"1-13"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"47725022","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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