Desarrollo de un transductor de torque de bajo costo, utilizando galgas extensiométricas y protocolos de comunicación del internet de las cosas

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dc.contributor.advisorBotero Herrera, Francisco Javierspa
dc.contributor.authorCorrea Hernández, Abraham Andrés
dc.coverage.spatialMedellín de: Lat: 06 15 00 N degrees minutes Lat: 6.2500 decimal degrees Long: 075 36 00 W degrees minutes Long: -75.6000 decimal degreeseng
dc.creator.degreeMagíster en Ingenieríaspa
dc.creator.emailaacorreah@eafit.edu.cospa
dc.date.accessioned2021-01-18T15:25:57Z
dc.date.available2021-01-18T15:25:57Z
dc.date.issued2020
dc.descriptionEl objetivo de este proyecto es el desarrollo de un transductor de torque de bajo costo con capacidad de realizar el envío de datos, en tiempo real, a múltiples dispositivos, por medio de la aplicación de protocolos de comunicación del internet de las cosas. Para hacer posible este desarrollo, como primer paso fue necesario recopilar información bibliográfica sobre desarrollos similares, el segundo paso consistió en definir los parámetros de funcionamiento bajo los cuales se diseñaría el prototipo. Definidos los parámetros de diseño, como tercer paso, se procedió a hacer una comparación cuantitativa de los diferentes microcontroladores de bajo costo con el fin de determinar cual es el más adecuado, para luego proceder a realizar el diseño conceptual de los diferentes componentes del transductor, mediante la herramienta CAD. Con los diseños preliminares concluidos, se procedió a realizar la solución de los modelos matemáticos que describen el comportamiento del torque y al mismo tiempo, se hizo la simulación por elementos finitos del transductor. Los resultados obtenidos de los modelos matemáticos y los resultados de la simulación, fueron comparados para determinar si la simulación describe los efectos sufridos por el material. Completados los análisis de esfuerzos del transductor se procedió a generar los planos de fabricación y, al mismo tiempo, se inició el desarrollo de las interfaces de comunicación mediante el empleo de protocolo de comunicación del internet de las cosas. Finalmente, se concluyó que el microcontrolador que más se adapta a las necesidades establecidas para el desarrollo del transductor es el RASPBERRY PI ZERO W, porque no necesita módulos externos para el establecimiento de conexiones remotas. Los modelos matemáticos y simulaciones por elementos 11 finitos, demostraron que la aleación de aluminio 6061 T6 es capaz de soportar las condiciones de trabajo planteadas. Además, fue posible establecer comunicación de datos entre el RASPBERRY y un computador, empleando una interfaz en LABVIEW mediante el protocolo de comunicación TCP/IP.spa
dc.description.abstractThe objective of this project was to develop a low-cost torque transducer that had the ability to send data in real time to multiple devices by applying Internet of Things communication protocols. To begging with the development, it was first necessary to collect bibliographic information to be aware of similar developments, the second step to follow was to define the operating parameters under which the prototype would be designed. Once the design parameters were defined, the quantitative comparison of the different low-cost microcontrollers was carried out to determine which is the most appropriate, with this step concluded, the conceptual design was carried out using the CAD tool of the different components of the transducer. With the preliminary designs completed, we proceeded to carry out the solution of the mathematical models that describe the behavior of the torque and at the same time the finite element simulation of the transducer was performed. The results obtained from the mathematical models and the simulation results were compared to determine if the simulation describes the effects suffered by the material. Once the stress analysis of the transducer was completed, the process of generating the manufacturing drawings began, and at the same time the process of developing the communication interfaces began using the Internet of Things communication protocol. It was concluded that the microcontroller that is most appropriated to the needs is the RASPBERRY PI ZERO W, because it does not require an externals module for establishing remote connections. Mathematical models and finite element simulations showed that the 6061 T6 aluminum alloy is capable of withstanding the proposed working conditions and it was possible to establish data communication between the RASPBERRY and a computer using an interface in LABVIEW using the TCP / IP communication protocol.spa
dc.formatapplication/pdfeng
dc.identifier.ddc621.3815 C824
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10784/24800
dc.language.isospaspa
dc.publisherUniversidad EAFITspa
dc.publisher.departmentEscuela de Ingenieríaspa
dc.publisher.placeMedellínspa
dc.publisher.programMaestría en Ingenieríaspa
dc.rightsTodos los derechos reservadosspa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.localAcceso abiertospa
dc.subjectTCP IPspa
dc.subjectInternet de las cosasspa
dc.subjectMedición del torquespa
dc.subjectGalgas extensiométricasspa
dc.subjectBajo costospa
dc.subject.lembTOMA DE DECISIONESspa
dc.subject.lembDISPOSITIVOS ELECTROMECÁNICOSspa
dc.subject.lembADMINISTRACIÓN DE BASES DE DATOSspa
dc.subject.lembCOMPRESIÓN DE DATOS (COMPUTADORES)spa
dc.subject.lembPROCESAMIENTO ELECTRÓNICO DE DATOSspa
dc.titleDesarrollo de un transductor de torque de bajo costo, utilizando galgas extensiométricas y protocolos de comunicación del internet de las cosasspa
dc.typemasterThesiseng
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesiseng
dc.type.hasVersionacceptedVersioneng
dc.type.localTesis de Maestríaspa

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