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El projecte aborda el desenvolupament d’un motor de combustió interna alternatiu, específicament dissenyat per l’aplicació en vehicles turístics. L’objectiu es doble: primerament, definir un marc metodològic pel disseny d’aquests motors i segonament, analitzar i identificar possibles millores sobre un model ja existent, concretament el motor KKDA del Ford Focus. El treball es realitzà mitjançant l’ús de teoria, càlculs i la realització de simulacions d’elements finits, eines clau per la validació del disseny i la predicció del seu comportament en condicions reals d’ús. S’analitzarà la geometria del motor, els materials a seleccionar, la cinemàtica i dinàmica d’aquest, la termodinàmica i els esforços i vibracions suportats. Finalment, un cop dissenyat es farà un pressupost detallat per determinar la viabilitat econòmica i la factibilitat del motor en el context de producció en massa. La intenció de l’estudi, és oferir una visió renovada sobre el disseny de motors deixant una metodologia clara amb una visió analítica i econòmica, que en un futur ofereixi perspectives valuoses sobre com els dissenys dels motors podrien ser duts a terme. Tot i que no es pretén reinventar els fonaments dels motors, sí que aspira a contribuir amb perspectives i dades valuoses que podrien influir en dissenys més eficients i sostenibles., El proyecto aborda el desarrollo de un motor de combustión interna alternativo, específicamente diseñado para la aplicación en vehículos turísticos. El objetivo se doble: primeramente, definir un marco metodológico para el diseño de estos motores y segundo, analizar e identificar posibles mejoras sobre un modelo ya existente, concretamente el motor KKDA del Ford Focus. El trabajo se realizó mediante el uso de teoría, cálculos y la realización de simulaciones de elementos finitos, herramientas clave por la validación del diseño y la predicción de su comportamiento en condiciones reales de uso. Se analizará la geometría del motor, los materiales a seleccionar, la cinemática y dinámica de este, la termodinámica y los esfuerzos y vibraciones soportados. Finalmente, una vez diseñado se hará un presupuesto detallado para determinar la viabilidad económica y la factibilidad del motor en el contexto de producción en masa. La intención del estudio, es ofrecer una visión renovada sobre el diseño de motores dejando una metodología clara con una visión analítica y económica, que en un futuro ofrezca perspectivas valiosas sobre como los diseños de los motores podrían ser llevados a cabo. A pesar de que no se pretende reinventar los cimientos de los motores, sí que aspira a contribuir con perspectivas y datos valiosos que podrían influir en diseños más eficientes y sostenibles., The project addresses the development of an alternative internal combustion engine, specifically designed for application in tourist vehicles. The objective was twofold: first, to define a methodological framework for the design of these engines and second, to analyze and identify possible improvements on an existing model, specifically the KKDA engine of the Ford Focus. The work was carried out through the use of theory, calculations and finite element simulations, key tools for validating the design and predicting its behavior in real conditions of use. The geometry of the engine, the materials to be selected, its kinematics and dynamics, thermodynamics and the stresses and vibrations supported will be analyzed. Finally, once designed, a detailed budget will be made to determine the economic viability and feasibility of the engine in the context of mass production. The intention of the study is to offer a renewed vision on engine design leaving a clear methodology with an analytical and economic vision, which in the future will offer valuable perspectives on how engine designs could be carried out. Although it is not intended to reinvent the foundations of engines, it does aspire to contribute valuable insights and data that could influence more efficient and sustainable designs.

En aquest projecte s’ha dissenyat un cotxe teledirigit que es troba en un punt mig entre estandardització i especialització, utilitzant components fabricats amb impressió 3D, fàcilment editables i intercanviables, i que pot ser muntat per blocs corresponents a diferents funcions que es vol que tingui el cotxe. Pot disposar de canvi de marxes, bloqueig de diferencial, sistema d’embragatge, selector de tracció i un disseny innovador de potència que pot ser impulsat amb un nombre arbitrari de motors, només limitat per la resistència mecànica dels components, i no requereix la sincronització de gir d’aquests. El cotxe pot ser controlat a distància mitjançant un smartphone o qualsevol altre dispositiu que pugui ser connectat per Bluetooth, controlant la velocitat de gir dels motors, la direcció, la connexió o desconnexió del sistema d’embragatge i el canvi de quatre marxes més neutre amb actuadors Lego. Manualment, amb una simple palanca, es pot escollir la tracció que es vol que tingui el cotxe (davantera, posterior o total) i el bloqueig del diferencial. També es pot canviar la relació de transmissió de totes les marxes amb dos engranatges fàcilment intercanviables ubicats al final de la caixa de canvis que actuen com a multiplicadors o reductors, depenent del diàmetre de la parella d’engranatges que es vol utilitzar. Mecànicament parlant, s’ha analitzat la resistència dels engranatges que transmeten un parell més elevat i s’ha garantit la resistència d’aquests amb l’ús de 4 motors que generen 14,5 N·cm cadascun., En este proyecto se ha diseñado un coche teledirigido que se encuentra en un punto medio entre estandarización y especialización, utilizando componentes fabricados con impresión 3D, fácilmente editables e intercambiables, y que puede ser montado por bloques correspondientes a diferentes funciones que se desea que tenga el coche. Puede disponer de cambio de marchas, bloqueo de diferencial, sistema de embrague, selector de tracción y un diseño innovador de potencia que puede ser impulsado con un número arbitrario de motores, sólo limitado por la resistencia mecánica de los componentes, y no requiere la sincronización de giro de éstos. El coche puede ser controlado a distancia mediante un smartphone o cualquier otro dispositivo que pueda ser conectado por Bluetooth, controlando la velocidad de giro de los motores, la dirección, la conexión o desconexión del sistema de embrague y el cambio de cuatro marchas más neutra con actuadores Lego. Manualmente, con una simple palanca, se puede escoger la tracción que se desea que tenga el coche (delantera, trasera o total) y el bloqueo del diferencial. También se puede cambiar la relación de transmisión de todas las marchas con dos engranajes fácilmente intercambiables ubicados al final de la caja de cambios que actúan como multiplicadores o reductores, dependiendo del diámetro de la pareja de engranajes a utilizar. Mecánicamente hablando, se ha analizado la resistencia de los engranajes que transmiten un par más elevado y se ha garantizado la resistencia de éstos con el uso de 4 motores que generan 14,5 N·cm cada uno., In this project, a remote-controlled car has been designed, standing at the innovative intersection between standardisation and specialisation. It features components manufactured with 3D printing, easily editable and interchangeable, that can be assembled by blocks corresponding to different functions that you want the car to have as gear shifting, differential lock, clutch system and traction selector. The car boasts an innovative motor design that can be driven by an arbitrary number of motors, limited only by the mechanical strength of the components, and does not require spin synchronisation. The car offers a range of control options, providing a versatile and flexible operation. It can be controlled remotely using a smartphone or any other device that can be connected via Bluetooth, allowing you to control the speed of rotation of the engines, the direction, the connection or disconnection of the clutch system and the gear change of four plus neutral gear with Lego actuators. Manually, with a simple lever, you can choose the traction you want the car to have (front, rear or total) and the differential lock. The transmission ratio of all gears can also be changed with two easily interchangeable gears located at the end of the gearbox that act as multipliers or reducers, depending on the diameter of the gear pair used. Mechanically speaking, the resistance of the gears that transmit a higher torque has been analysed, and their resistance has been guaranteed with 4 motors that generate 14,5 N·cm each.

El projecte plantejat es centra en disseny i muntatge d'un banc de proves destinat a motors i bombes hidràuliques, amb l'objectiu de cobrir des de zero totes les fases del procés. La realització d'aquesta iniciativa implica diversos passos, incloent-hi el disseny tridimensional, l'avaluació dels esforços en l'estructura, el muntatge de la instal·lació i la seva regulació de manera autònoma. El treball comença amb una explicació teòrica sobre l'oleohidràulica, abordant no només el seu funcionament, sinó també les seves característiques intrínseques, els beneficis que aporta i els possibles inconvenients que es podrien presentar en aquest context. A continuació, s'identifiquen i es detallen els components fonamentals d'un banc de proves, es posen de manifest les seves característiques específiques i s'explora la seva funcionalitat amb detall. Els estudis realitzats en el transcurs del projecte es presenten amb una descripció detallada dels processos emprats, incloent-hi els mètodes utilitzats i els resultats obtinguts. S'analitza el model creat en profunditat, destacant el seu funcionament específic, i es proporciona una explicació detallada de les mesures de seguretat implementades, així com les alternatives considerades o suggerides. Cal esmentar que el disseny del projecte es va dur a terme mitjançant l'ús de programes de CAD per a la simulació i visualització tridimensional, mentre que el muntatge de la instal·lació va ser supervisat per tècnics especialitzats en muntatge, manteniment i reparació d'instal·lacions hidràuliques, assegurant així una execució precisa i eficient del projecte en tot el seu desenvolupament., The outlined project focuses on the comprehensive design and construction of a test bench for hydraulic motors and pumps, aiming to cover all phases of the process from scratch. The execution of this initiative involves various steps, including three-dimensional design, structural stress analysis, installation assembly, and its autonomous configuration. The work begins with an in-depth theoretical explanation of hydraulics, addressing not only its functioning but also its intrinsic characteristics, the benefits it provides, and potential drawbacks that may arise in this context. Subsequently, the fundamental components of a test bench are identified and detailed, emphasizing their specific features and exploring their functionality in detail. The studies conducted during the project are presented with a detailed description of the employed processes, including the methods used and the obtained results. The created model is analyzed in-depth, highlighting its specific operation, and a detailed explanation is provided regarding the implemented safety measures, along with considered or suggested alternatives. It is noteworthy that the project's design was carried out using CAD programs for simulation and three-dimensional visualization, while the installation assembly was supervised by technicians specialized in the assembly, maintenance, and repair of hydraulic systems, ensuring precise and efficient project execution throughout its development.

En aquest treball de final de màster es realitza una aportació sobre la modelització i construcció d’una bancada d’assajos per a un ús acadèmic. En primer lloc es fa una presentació dels antecedents de la línia de treball, els objectius i la estructura que segueix el document. En segon lloc, es realitza una recopilació mitjançant un estat de l’art dels elements del laboratori amb els que es construirà la bancada. En tercer lloc es realitzen un seguit d’assajos amb el motor del laboratori per tal de aconseguir les característiques del motor amb el que s’està treballant. En quart lloc es dissenya un model digital amb el qual es prenen decisió sobre el tipus de control que es durà a terme. En cinquè lloc es simula el model per tal de validar que tingui els mateixos resultats que el del laboratori. També es simulen els diferents controls per tal d’extreure uns resultats amb els que poder comparar posteriorment. Una vegada validats els models de control s’implementa el model dissenyat a la bancada del laboratori, fent en últim lloc un seguit d’assajos que permeten comparar amb els resultats de la simulació per validar la solució aportada., In this master’s thesis, a contribution is made on the modelling and construction of a test bench for academic use. First, there is a presentation of the background of the line of work, the objectives, and the structure that the document follows. Secondly, a compilation is made through a state of art of the lab elements with which the bench will be built. Thirdly, a series of tests are carried out with the lab’s engine in order to achieve the characteristics of the engine. Fourth, a digital model is designed to make decisions about the type of control that will be carried out. Fifth, the model is simulated in order to validate that it has the same results as the lab one. The different controls are also simulated for extracting results to compare later. Once the control models have been validated, the designed model is implemented to the lab bench, finally carrying out a series of tests that allow comparison with the simulation results to validate the solution provided.

Aquest treball és el disseny d'una estació de testejat d'un motor - reductor d'alçavidres elèctric de cotxe industrial, s'ha creat amb l'objectiu de crear una estació automatitzada fidel a la realitat que podria ser utilitzada avui dia a la indústria i és per això que tot el seguiment, descripció i mètode de disseny utilitzat es centra en processos reals que existeixen i es fan servir. Així com components comercials reals amb el que es poden treballar i els quals han donat suport en el disseny i càlcul de diverses parts estudiades. Per tal d'aconseguir el disseny en 3D a través del programa Solidworks s'ha fet una recerca de estacions industrials, s'ha estudiat part de la normativa necessària, s'ha conegut com és un treball real de disseny i els diferents documents que s'han d'establir, seguir i conèixer abans de començar un projecte d'aquest tipus. També s'ha fet l'estudi de components necessaris i el dimensionat corresponent d'aquests, entre d'altres. Finalment, s'ha fet el recull de tot aquest treball en els diferents documents penjats a la plataforma d'Atenea TFE., Este trabajo se trata del diseño de una estación de testeado de un motor - reductor de alza cristales eléctrico de coche industrial y se ha creado con el objetivo de crear una estación automatizada fiel a la realidad que podría ser utilizada hoy en día en la industria. Por ese motivo, el seguimiento, la descripción y el método de diseño utilizado se centra en procesos reales que existen y se utilizan hoy en día. Así como los componentes comerciales con los que se han trabajado son reales y se puede trabajar con ellos, hasta el punto que han sido de apoyo en el diseño y cálculo de diferentes partes estudiadas en el proyecto. Para conseguir el diseño en 3D a través del programa Solidworks se ha realizado previamente una búsqueda de estaciones industriales, se ha estudiado parte de la normativa necesaria, se ha conocido cómo es un trabajo real de diseño y los diferentes documentos que debe haber, se deben seguir y conocer antes de empezar un proyecto de este tipo. También se ha realizado el estudio de componentes necesarios y su correspondiente dimensionado, entre otros. Por último, se ha hecho la recopilación de todo este trabajo en diferentes documentos colgados en la plataforma de Atenea TFE., This final project's deals with the design of an industrial testing station for a car electrical window lift motor - reducer and has been created with the aim of creating an automated station faithful to reality that could be used today in the industry. For this reason, the monitoring, description and design method used focuses on real processes that exist and are used today. Just as the commercial components that have been worked with are real and can be worked with today, to the point that they have done support in the design and calculation of different parts studied in the project. To achieve the 3D design through the Solidworks program, a search for industrial stations has been previously carried out, part of the necessary regulations have been studied, it has been known what a real design job is like and the different documents that must exist, it has been studied necessary components and their corresponding dimensioning, etc. Finally, all this work has been upload in different documents on the Atenea TFE platform.

Los temas principales que se desarrollarán en el presente Trabajo final de Grado son el diseño y construcción de la parte motora de un banco de carga. Un motor eléctrico es un dispositivo que mediante energía eléctrica de la red consigue convertir esta energía en energía mecánica. Este magnífico invento ha llegado a nuestras vidas para facilitarla y un ejemplo de ello es su uso en la gran mayoría de industrias donde los motores son primordiales para acelerar procesos tales como los de movilidad, operación y automatización. Posteriormente, se encontrará la parte práctica en la que se describirá en detalle el diseño seleccionado que tendrá la parte motora del banco de carga y de qué manera se acoplará la reductora fabricada en el proyecto anterior. Se detallarán que componentes mecánicos y electrónicos conformarán la parte motora y la programación propuesta mediante Arduino para su funcionamiento. La programación del diseño final de este proyecto ha sido diseñada mediante el software libre Arduino IDE y los esquemas electrónicos mediante la plataforma de simulación Fritzing. Además, este proyecto es una continuación del Estudio de diseño y construcción de una reductora con impresora 3D [1] en el que se ha fabricado una reductora de velocidad a la que se adaptará la parte motora con el objetivo de aumentar su par.

En aquest projecte s’ha adaptat un kit de conversió elèctric a un ciclomotor Derbi Variant S del 1987. El kit consta d’un motor brushless, una bateria d’Io-liti i un controlador com a parts principals, aquests components substitueixen al motor original de dos temps de combustió interna. Un cop adaptats tots els components i establertes les connexions elèctriques s’ha convertit en una motocicleta elèctrica. Per dur a terme aquest projecte s’ha realitzat un estudi per conèixer el que es podia aprofitar del ciclomotor original i com es podien adaptar als nous components, per adaptar-los s’ha dissenyat un suport únic per a cada un i s’ha fet un estudi de resistència dels mateixos, després d’haver escollit el material adient. Per dur a terme la conversió a elèctrica s’ha extret el motor, el carburador, el dipòsit i altres components i s’ha muntat els nous components amb els suports dissenyats. Extraient aquest components s’ha aconseguit reduir considerablement el pes total de la motocicleta. Un cop muntada la motocicleta elèctrica s’ha fet un estudi de la legislació a complir per poder dur a terme la homologació de la mateixa., En este proyecto se ha adaptado un kit de conversión eléctrico a un ciclomotor Derbi Variant S del 1987. El kit consta de un motor brushless, una batería de Ion-litio y un controlador como partes principales, estos componentes sustituyen al motor original de dos tiempos de combustión interna. Una vez adaptados todos los componentes y establecidas las conexiones eléctricas se ha convertido en una motocicleta eléctrica. Para llevar a cabo este proyecto se ha realizado un estudio para conocer que se podía aprovechar del ciclomotor original y como se podían adaptar los nuevos componentes, para adaptarlos se ha diseñado un apoyo único para cada uno y se ha hecho un estudio de resistencia de los mismos, después de haber escogido el material adecuado. Para llevar a cabo la conversión a eléctrica se ha extraído el motor, el carburador, el depósito y otros componentes y se ha montado los nuevos componentes con los apoyos diseñados. Extrayendo estos componentes se ha conseguido reducir considerablemente el peso total de la motocicleta. Una vez montada la motocicleta eléctrica se ha hecho un estudio de la legislación a cumplir para poder llevar a cabo la homologación de esta., In this project an electric conversion kit has been adapted to a Derbi Variant S from 1987. The kit is composed by a brushless motor, a lithium-ion battery and a controller as main parts, these components have replaced the original two-stroke engine of internal combustion. Once all the components have been adapted and the electrical connections have been established, it has become an electric motorcycle. To carry out this project, a study has been made to find out what could be reused from the original moped and how the new components could be adapted, to adapt them a unique support has been designed for each one and a strength analysis has been made, after choosing the right material. To carry out the electric conversion, the engine, the carburettor, the gas tank and other components have been removed and the new components have been assembled with the designed supports. By removing these components, the total weight of the motorcycle has been considerably reduced. Once the electric motorcycle has been assembled, a study of the legislation has been made to be able to homologate the motorcycle.

Aquest projecte s'emmarca en un vehicle de competició de Formula Student, Permanent magnet synchronous motors (IPMSM) are increasingly used in electric vehicles due to their power density and efficiency specifications. This type of engine involves applying a complex control, which can be implemented in programmable logic with an FPGA. In this project, a field oriented control (FOC) for IPMSM motors is implemented in FPGA and adapted for use in a Formula Student racing vehicle. The control incorporates an MTPA (Maximum Torque per Ampere) control strategy with field weakening (Field Weakening) and uses Space Vector Modulation as a PWM generating technique. Programming and validation of the control algorithm is performed directly on the Matlab/Simulink environment using Vitis Model Composer add-on. This report also addresses the choice of the FPGA board and the design of the software architecture for starting and stopping the engine and provide an extra layer of safety., Los motores síncronos de imanes permanentes (IPMSM) se emplean cada vez más en los vehículos eléctricos debido a su densidad de potencia y eficiencia. El uso de este tipo de motor lleva aparejado la implementación de un control complejo, que puede implementarse en lógica programable con una FPGA. En este proyecto se adapta y se implementa un control de campo orientado por motores IPMSM en FPGA para su uso en un vehículo de competición de Formula Student. El control incorpora una estrategia de control MTPA (Maximum Torque per Ampere) con debilitamiento de campo (Field Weakening) y emplea Space Vector Modulation como técnica generadora de PWM. La programación y validación por simulación del algoritmo de control se realiza con directamente sobre el entorno Matlab/Simulink, por medio de la extensión Vitis Model Composer. En esta memoria también se aborda la elección de la placa FPGA y el diseño de la arquitectura de software de una capa de arranque, parada y seguridad., Els motors síncrons d'imants permanents (IPMSM) s'empren cada vegada més en els vehicles elèctrics degut a seva densitat de potència i eficiència. L'ús d'aquest tipus de motor comporta aplicar un control complexe, el qual pot implementar-se en lògica programable amb una FPGA. En aquest projecte s'adapta i s'implementa un control de camp orientat per motors IPMSM en FPGA pel seu ús en un vehicle de competició de Formula Student. El control incorpora una estratègia de control MTPA (Maximum Torque per Ampere) amb debilitament de camp (Field Weakening) i empra l'Space Vector Modulation com tècnica generadora de PWM. La programació i la validació per simulació de l'algorisme de control es realitza amb directament sobre l'entorn Matlab/Simulink fent ús de l'extensió Vitis Model Composer. En aquesta memòria també s'aborda l'elecció de la placa FPGA i el disseny de l'arquitectura de programari d'una capa d'arrencada, parada i seguretat.

In this report an extensive explanation of the Final Degree’s Thesis Design of a test bench for solid rocket motors and complete flight rocket vehicles can be found. This project starts by studying different types and configurations of solid rocket motors and test benches in order to to fulfill weight, dimensions and force requirements for the posterior testing. Later, the main parameters of a solid rocket motor and its derivatives are determined so as to set out which of them can be measured. Once all the research segment is completed, the final design of the test bench is presented along with its previous iterations. A structural static analysis through the ANSYS software is conducted to verify and validate the overall test bench. Last but not least, the sensing configuration of the chamber pressure, exterior temperature and solid rocket motor thrust is presented. Finally, a set of conclusive thoughts are extracted from the test bench design, as well as a budget summary and an environmental impact assessment.

Aquest projecte consisteix en la creació d’una pàgina web que permeti la monitorització i el control sobre un motor DC. Per portar-ho a terme, es realitzarà un estudi de quins llenguatges web són els més utilitzats en l’actualitat i quins s’adapten més a les condicions d’aquesta aplicació. També s’haurà d’analitzar el procés d’adquisició i tractament de dades entre el motor i el software escollit. L’objectiu principal de la web serà que l’usuari li pugui assignar una consigna al motor i, posteriorment, pugui veure en una gràfica la lectura del comportament del motor. Aquest procés es podrà fer tan en llaç obert com en llaç tancat. En el primer cas, l’usuari podrà apreciar el comportament del motor sense cap tipus de control. En el segon cas, juntament amb la consigna, es podran configurar les constants del controlador PI; Kp i Ki. D’aquesta manera, es podrà sintonitzar el controlador i aconseguir la millor resposta del motor directament des de la web. En definitiva, el projecte serà ideal per poder combinar l’àmbit de la programació o automatització amb el sector del control. Enllaçar llenguatges de programació web amb programes de modelització com podria ser Matlab serà clau per la correcta realització del projecte

La evolución de la tecnología ha hecho que los robots sean cada vez más complejos, incorporando elementos como cámaras o sensores para el movimiento. El objetivo de este proyecto es diseñar, montar y hacer funcionar una pinza de tres dedos articulados desde cero, de manera que se puedan abrir y cerrar los dedos para poder coger y dejar objetos, y con un acople a un robot poder tener el movimiento del brazo entero para poder llevar la pinza a distintas posiciones. Se diseñarán las distintas piezas que forman la pinza mediante el programa Fusion 360, y posteriormente se imprimirán con una impresora 3D. Una vez hecha la impresión, se continúa con el montaje, que se ha realizado en casa con herramientas comunes, uniendo todas las partes con tornillos, barras de métrica y tuercas, y se sigue con la conexión e implantación de una cámara en lo que sería la palma de la pinza de manera que se quede quieta en una posición para poder observar las piezas que se van a coger y diferenciar tres tipos de formas: circular, triangular y cuadrada. Con el accionamiento de unos motores se consigue el movimiento de los diferentes dedos, transmitiendo el movimiento del motor mediante un tornillo sinfín que se acopla con un engranaje que forma parte de los dedos y hace que se muevan. Y con unos sensores de presión se obtiene la presión que ejercen los dedos sobre las piezas y así saber hasta cuándo cerrar los dedos para que sea suficiente para que no se caigan las piezas. De esta manera, para el funcionamiento general se quiere conseguir lo siguiente: poner el robot en la posición inicial configurada, con la cámara visualizar la pieza y encontrar el centro de ésta y las coordenadas respecto del origen del patrón, se le pasan dichas coordenadas transformadas a coordenadas del robot (relacionando el origen de éste y el origen del patrón) para que mueva la pinza hasta esa posición. Una vez la pinza encima de la pieza se baja la pinza, se cierran los dedos para cogerla, se sube la pinza, se mu, The evolution of technology has made robots increasingly complex incorporating elements such as cameras or sensors for movement. The objective of this project is to design, assemble and operate a gripper with three articulated fingers from scratch, so that the fingers can be opened and closed to be able to pick up and leave objects, and with a coupling to a robot to be able to have the movement of the entire arm to be able to move the gripper to different positions. The different pieces that make up the gripper will be designed using the Fusion 360 program, and later they will be printed with a 3D printer. Once the impression is made, the assembly continues, which has been done at home with common tools, joining all the parts with screws, metric bars and nuts, and continues with the connection and implantation of a camera in what would be the palm of the gripper so that it stays still in a position to be able to observe the pieces that are going to be picked up and differentiate between three types of shapes: circular, triangular and square. With the activation of some motors, the movement of the different fingers is achieved, transmitting the movement of the motor through a worm screw that is coupled with a gear that forms part of the fingers and makes them move. And with some pressure sensors, the pressure exerted by the fingers on the pieces is obtained and thus know how long to close the fingers so that it is enough with the intention that the pieces do not fall. In this way, for the general operation, the following is to be achieved: put the robot in the configured initial position, with the camera visualize the object and find its center and the coordinates with respect to the origin of the pattern, these transformed coordinates are passed to it to robot coordinates (relating its origin and the pattern origin) to move the gripper to that position. Once the gripper is on top of the piece, the gripper is lowered, the fingers are closed to pick it up, the gripper

Darrerament, els plàstics s’han expandit arreu del món, tot invadint ecosistemes on inlfueixen negativament en la fauna i flora que hi habita. Amb l’erosió i el pas del temps, dels plàstics més grans, se’n deriven d’altres més petits anomenats microplàstics i mesoplàstics. Gran part d’ells, s’acumulen a la sorra de les platges arrossegats per les corrents marines. És per això que aquest treball es focalitza a concebre un dispositiu capaç d'extreure'ls de la sorra de les platges o zones pròximes a corrents d’aigua, ja siguin mars, oceans o rius. El dispositiu va subjectat a l’esquena de l’usuari, donant-li la possibilitat d’actuar en zones de difícil accés, on els productes existents de gran tamany no poden accedir. Per dur a terme aquesta tasca, incorpora un conjunt d’elements d’aspiració. Entre ells destaquen el motor d’aspiració industrial, alimentat per una bateria i comandat per un interruptor. Per altra banda, el sistema es regeix per un tub d’entrada, que s’acopla a un separador ciclònic. El separador és capaç d’extreure les partícules, sense necessitat d’incorporar filtres evitant manteniments. Totes les partícules provinents del separador ciclònic s’acumulen en un dipòsit. Aquest dipòsit conté una reixa que separa la sorra dels altres components succionats. Per evitar la sobrecàrrega de l’usuari, la sorra s’extreu del dipòsit de manera automàtica. A la seva part inferior, incorpora un mecanisme que s’acciona amb certa quantitat de sorra, mitjançant la compressió i expansió d’una molla. Un cop s’ha realitzada la tasca de neteja, el dipòsit s’extreu del dispositiu per buidar els plàstics en un altre recipient. Aquest sistema s’ha fabricat tot creant un prototip funcional. S’han comprat tots els components que requeria el dispositiu. S’han realitzat tots els processos de fabricació pertinents, com ara soldadures, talls de xapa metàl·lica o impressió 3D, entre d’altres. Un cop acabat, s’han fet proves amb sorra de la platja i els resultats han estat tot un èxit., Recently, plastics have expanded around the world, with a negative influence on fauna and flora that habits. Due to erosion and the passage of time, from larger plastics, smaller ones are derived, called microplastics and mesoplastics. Most of them accumulate in the sand of the beaches, dragged by sea currents. Owing to this problem, this project tries to develop a device capable of extracting them from the sand of beaches or areas near to seas, oceans or rivers. The device is anchored to the back of the user, giving him the possibility to operate in areas with difficult access. Existing products of a large size cannot access these areas. To accomplish this task, it incorporates a set of suction elements. These include the industrial suction engine, powered by a battery and controlled by a switch. On the other hand, it has an inlet tube, which is coupled to a cyclonic separator. The separator is able to extract particles, without incorporating any kind of filters avoiding maintenance. All the particles coming from the cyclonic separator, accumulate in a tank. This tank contains a grate that separates sand from other succioned particles. To avoid user overload, the sand is automatically removed from the tank. At the bottom, it incorporates a mechanism that is actuated with a certain amount of sand, by compression and expansion of a spring. Once the cleaning task has been performed, the tank is removed from the device to empty the plastics in another container. This device has been manufactured by creating a functional prototype. All the components required by the device have been purchased. All manufacturing processes have been carried out, such as welding, sheet metal cutting or 3D printing among others. Once finished, tests have been made with sand from the beaches and the results have been successful. In the next versions the way will be studied certain aspects such as weight, dimensions and the tightness.

Este proyecto ha tenido como objetivo principal la implementación de un mecanismo que tiene la finalidad de hacer elevar una boya submarina hacia la superficie. Consiste en dos partes, hardware y software. En cuanto al hardware, se diseña una pieza que soporta los imanes que elevan o mantienen la boya en reposo bajo el mar. Además, se fabrica un molde para la reproducción de la pieza que contiene la boya en su parte inferior, con un imán en su interior y, por último, se mecaniza un soporte de aluminio el cual eleva la posición del motor dentro de una caja estanca. Por otro lado, en la parte que respecta al software, se crea una aplicación mediante LabVIEW para enviar la trama de movimiento del motor, tanto por comunicación serie como por Wi-Fi. Además, se realiza un programa en Arduino para la recepción de la trama por parte del ESP8266 el cual envía al motor los datos que contiene la trama, como puede ser la velocidad, los pasos o el sentido de giro., The main goal of this project has been the implementation of a mechanism which has the purpose of raising an underwater buoy to the surface. It consists of two parts, hardware, and software. About the hardware, a 3D piece has been designed to contain the magnets which they will raise or will keep the buoy under the sea. Moreover, a mold has been built to reproduce the below piece of the buoy that will have a magnet inside it. Finally, it has been mechanized and aluminium holder to raise the motor position inside an airtight box. On the other side, in the software part, an application will be created by LabVIEW to send the movement plot of the engine, by both options, serial and Wi-Fi. Furthermore, it will be made by Arduino a program for the reception of this plot for the ESP8266 part, which will send all data to the engine, like speed, steps, or direction.

En aquest TFM es pretén adaptar la metodologia d'algunes de les pràctiques més comunes en l'àrea de l'assignatura de Tecnologia a l'ESO, per tal que alumnes amb discapacitats motrius les puguin realitzar i assolir les diferents competències i coneixements que aquestes comporten. Per dur a terme aquestes adaptacions s'utilitzarà el disseny i la impressió 3D com a eina principal, ja que moltes d'aquestes pràctiques inclouen el disseny i la construcció com a elements principals. També es faran servir simuladors (per exemple a les pràctiques de circuits elèctrics o d'Arduino) o qualsevol altre recurs que sigui necessari durant aquestes adaptacions. A més, es farà una petita introducció al món de la impressió 3D, perquè el professorat sense cap mena d'experiència pugui guiar-se en la realització d'aquestes pràctiques i facilitar que aquestes adaptacions arribin a tot l'alumnat que se'n pugui beneficiar. En tot moment es buscarà fer ús de programari gratuït per tal que l'única inversió d'aquestes adaptacions siguin la impressora 3D i el material necessari.

Aquest treball de Final de grau sorgeix de la idea de dissenyar una estufa de llenya que produeix electricitat de la diferència de temperatura, al llarg del seu desenvolupament s’ha trobat que l’important no radica en l’estufa en sí, sinó en el mitjà que sigui capaç de produir electricitat. En el procés d’investigació es va descobrir l’anomenat motor Stirling, el qual reuneix plenament els requisits buscats. És per això, que aquest projecte es centra en el disseny i l’elaboració de documentació essencial (plànols, plec de condicions, etc.) per a la fabricació d’un motor Stirling que serveixi per produir electricitat de manera sostenible. El conjunt d’elements que complementen el motor per a generar electricitat i el mateix motor dona com a resultat el producte creat amb el present treball, el qual s’ha anomenat ReEnergy, un grup electrogen capaç de fer servir l’escalfor d’una estufa o llar de foc per a generar electricitat. Per generar el contingut d’aquest treball s’ha emprat la Metodologia Predica que ha donat forma als apartats del present projecte. El resultat aconseguit ha estat un motor aparentment funcional, presentant com un disseny que genera energia de forma sostenible, versàtil, i innovadora, adjuntant-hi tota la documentació necessària per a la seva fabricació., Este trabajo de Final de grado surge de la idea de diseñar una estufa de leña que produce electricidad de la diferencia de temperatura, a lo largo de su desarrollo se ha encontrado que el importante no radica en la estufa en sí, sino en el medio que sea capaz de producir electricidad. En el proceso de investigación se descubrió el llamado motor Stirling, el cual reúne plenamente los requisitos buscados. Es por eso, que este proyecto se centra en el diseño y la elaboración de documentación esencial (planos, pliego de condiciones, etc.) para la fabricación de un motor Stirling que sirva para producir electricidad de manera sostenible. El conjunto de elementos que complementan el motor para generar electricidad y el mismo motor mujer como resultado el producto creado con el presente trabajo, el cual se ha denominado ReEnergy, un grupo electrógeno capaz de usar el calor de una estufa o chimenea para generar electricidad. Para generar el contenido de este trabajo se ha empleado la Metodología Predica que ha dado forma a los apartados del presente proyecto. El resultado conseguido ha sido un motor aparentemente funcional, presentando como un diseño que genera energía de forma sostenible, versátil, e innovadora, adjuntando toda la documentación necesaria para su fabricación., This Final Degree work arises from the idea of designing a wood stove that produces electricity from the temperature difference, throughout its development it has been found that the important thing is not in the stove itself, but in the medium that is capable of producing electricity. In the research process, the so-called Stirling engine was discovered, which fully meets the requirements. This is why this project focuses on the design and preparation of essential documentation (drawings, specifications, etc.) for the manufacture of a Stirling engine that can be used to produce electricity in a sustainable manner. The set of elements that complement the engine to generate electricity and the engine itself will result in the product created with this work, which has been called ReEnergy, a generator capable of using the heat from a stove or fireplace to generate electricity. To generate the content of this work, the Predica Methodology has been used, which has shaped the sections of this project. The result achieved has been an apparently functional engine, presented as a design that generates energy in a sustainable, versatile, and innovative way, enclosing all the necessary documentation for its manufacture., Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant

Nowadays, the aviation sector is facing the main problem that affects the planet, global warming, produced by high levels of pollution. This project aims to design an aircraft powered by electric energy. Moreover, the tasks this aircraft should accomplish are the ones it was an aerial taxi. Also, it is desired that can carry out other tasks types as rescue or health emergencies. Therefore, it is intended the aircraft should take-off and land vertically, appearing the term eVTOL (electric Vertical Take-Off and Landing). In addition to this, to improve cruise performance, the aircraft should have conventional wings. Starting with the design, it has been divided into 4 parts, being this project the one in charge of the design of the propulsion system, as well as the one for the design of carrying enough energy to be able to perform the objectives of this aircraft must accomplish. These design objectives are the mass of the aircraft (3200 kg), the cruise speed (200 mph), and the maximum range that should be achieved (1000 km). Furthermore, during this project it has been initiated the own design of a ducted fan, wanting it to be as maximum efficient as possible for the performance of the ONA eVTOL. Proceeding with the design process, the path that has been followed is starting with the necessary dimensions computation of the disk area required to produce enough thrust to take-off. With this, the peak power value could be found, which is important to know which engine the aircraft needs. Also, the power through all the trip phases has been computed, to compare this power requirement with the available stored energy. With this comparison, the maximum theoretical range of the aircraft could be found. Finally, for the own design of the ducted fan, it has been tested some design techniques in a CFD simulation to see if they are suitable to be applied to the design itself. The software used for this has been SolidWorks, in particular, its tool destined for CFD simulations ¿Fl, Objectius de Desenvolupament Sostenible::9 - Indústria, Innovació i Infraestructura, Objectius de Desenvolupament Sostenible::13 - Acció per al Clima

El presente proyecto lleva a cabo el diseño y construcción de todos los elementos necesarios para la transmisión del movimiento generado por un motorreductor a una plataforma giratoria utilizada para aplicaciones escénicas que previamente era accionada de forma manual. Además, el motorreductor es gobernado mediante un sistema de control formado por un variador de frecuencia, un autómata programable modular y un encoder. Con dicho equipo se ha realizado la correspondiente programación para el control. Para el diseño mecánico se ha utilizado el programa de modelado 3D SolidWorks. El modelado realizado ha sido utilizado para la impresión de piezas en 3D en plástico PLA. El equipo electrónico responsable del control del sistema es de la marca ABB por lo que se ha trabajado con tres softwares propios de la empresa para la configuración y programación de los equipos. Inicialmente se disponía de un equipo pensado originalmente para la ejecución del proyecto. Sin embargo, se ha demostrado que dicho equipo no es apto para el proyecto y se le han realizado mejoras para poder utilizarlo en otras aplicaciones. El beneficiario del proyecto y, por tanto, el cliente de este es el ESTAE. Como resultado, el alumnado de la Escuela podrá usar el sistema en las prácticas de su formación. Se ha elaborado un manual de usuario para el correcto manejo del equipo., This project carries out the design and construction of all the elements necessary for the transmission of the motion generated by a gearmotor to a rotating platform used for stage applications that was previously manually operated. In addition, the gearmotor is controlled by a control system consisting of a frequency variable, a modular programmable automaton controller and an encoder. The corresponding control programming has been conducted with this equipment. The 3D modeling software SolidWorks has been used for the mechanical design. The modeling conducted has been used for the 3D printing of PLA plastic parts. The electronic equipment responsible for the control of the system is of the ABB brand, so we have worked with three proprietary software of the company for the configuration and programming of the equipment. An equipment originally designed for the implementation of the project was available. Nevertheless, it has been shown that this equipment is not suitable for the project and improvements have been made to it so that it can be used in other applications. l’Escola Superior de Tècniques de les Arts de l’Espectacle is the projects’ beneficiary and also the client of the project. As a result, its students will be able to use the system in their training practices. A user manual has been developed for the correct handling of the equipment.

Es preveu que a causa de l'augment de restriccions d'emissions, en un futur no molt pròxim, es prohibirà la circulació de vehicles propulsats per combustibles com gasoil i gasolina. Com a solució d'aquesta legislació, s'ha anat perfeccionant el funcionament dels motors i buscat altres alternatives. Una de les millors alternatives, és la modificació de motors Dièsel per ús de gas liquat del petroli. En aquest treball es realitza una comparació entre el motor Dièsel i Dual-Fuel. Explicant el funcionament dels motors i l'estudi d'emissions contaminants provocades en un vehicle pesant., Se prevé que a causa del aumento de restricciones de emisiones, en un futuro no muy próximo, se prohibirá la circulación de vehículos propulsados por combustibles como gasóleo y gasolina. Como solución de esta legislación, se ha ido perfeccionando el funcionamiento de los motores y buscado otras alternativas. Una de las mejores alternativas, es la modificación de motores Diésel por uso de gas licuado del petróleo. En este trabajo se realiza una comparación entre el motor Diésel y Dual-Fuel. Explicando el funcionamiento de los motores y el estudio de emisiones contaminantes provocadas en un vehículo pesado., It is envisaged that due to increased emission restrictions, in the not very near future, the movement of vehicles fuelled by fuels such as diesel and petrol will be banned. As a solution to this legislation, the operation of engines has been improved and other alternatives sought. One of the best alternatives is modification of Diesel engines for the use of liquefied oil gas. In this work, a comparison is made between the Diesel and Dual-Fuel engines. Explaining the operation of engines and the study of polluting emissions caused in a heavy vehicle.

En aquest projecte s'estudia i s'avalua el rendiment d'un coet de diverses etapes de propel·lent sòlid durant tot el seu ascens atmosfèric i fins a la seva inserció orbital. Per tant, en primer lloc s'analitza la composició química del fuel i l'oxidant i s'elucida una proposta preliminar d'acord amb els resultats obtinguts del programa CEARUN de la NASA, que empra la termodinàmica química d'equilibri per analitzar problemes de combustions i coets. Posteriorment, es resolen numèricament les equacions diferencials que caracteritzen el moviment del vehicle al llarg de la trajectòria. Per fer l'estudi, s'ha dut a terme diferents simulacions modificant paràmetres de rellevància, com ara la relació d'àrees entre la gola i la sortida de la tovera, el temps d'encesa de cada etapa, la distribució de propel·lent entre fases o la resposta al fet d'incloure una tercera etapa. Finalment, es proposa una alternativa de coet optimitzat, tenint en compte els resultats obtinguts i d'acord amb la inserció orbital proposada., This project studies and evaluates the performance of a multi-stage solid propellant rocket throughout its atmospheric ascent and until its orbital insertion. Therefore, the chemical composition of the fuel and oxidant is first analyzed and, then, a preliminary proposal is elucidated under the results obtained from NASA's CEARUN program, which employs equilibrium chemical thermodynamics to analyze combustion and rocket problems. Subsequently, the differential equations that characterize the movement of the vehicle along the trajectory are solved numerically. To conduct the research, different simulations were executed by modifying parameters of relevance, such as the ratio of areas between the throat and the exit of the nozzle, the ignition time of each stage, the distribution of propellant between phases, or the response of including the third stage. Finally, an optimized rocket alternative is proposed, taking into account the results obtained and following the suggested orbital insertion.

Al mercat actual existeixen poques opcions per a poder realitzar un canvi de centraleta a un vehicle amb motor de benzina d’encesa per guspira. En aquest context hi ha poques opcions de centraletes que siguin adaptables a qualsevol vehicle i encara menys que estiguin basades en un software i un hardware lliures. És per això que es va decidir dedicar aquest treball de final de grau a la construcció i desenvolupament d’una centraleta d’aquest tipus, per a poder-ne experimentar el potencial, avantatges i desavantatges. D’aquesta manera esperem poder aportar a qui ho necessiti o hi estigui interessat, un procés d’implementació d’una centraleta des d’inici fins al final, en forma de dues memòries de treball de final de grau, aquesta primera dedicada al muntatge i implementació de la centraleta, i una segona, sota el nom “Centraleta de codi obert per a un motor tèrmic Programació i mapejat motor”. Tot i no haver aconseguit la totalitat dels objectius que es plantejaven pensem que es tracta d’un desenvolupament ben documentat, que si bé no considerem que sigui una guia, pot servir de suport en realitzar un projecte de la mateixa naturalesa o servir com a motivació d’un projecte de modificació de la centraleta base per a un ús més concret., Nowadays there are few ECU’s on the market to upgrade petrol engine vehicles capabilities. In this context, there are not many generic ECU that are adaptable to any vehicle and even less options when looking for free software and hardware based ECU’s. Because of this lack of offer we decided to dedicate this final degree project to the construction and development of such an ECU, in order to be able to study its potential, advantages and disadvantages. With this memory we hope to provide some information and guidelines for those who are looking for a complete implementation ECU process. This project has been developed in coordination with the final degree project titled “Centraleta de codi obert per a un motor tèrmic-Programació i mapejat motor”. Specifically, this project focuses the assembly and implementation of the ECU and the other project targets the sensor calibration and the ECU implementation into the vehicle. Although we have not achieved all the objectives settled at the beginning of the project, we think that this is a well-documented development, which although we do not consider it to be a guide, can serve as support for people carrying out a project of the same nature or as motivation. of an ECU modification project for a more specific use.

En una coneguda empresa d'instrumentació de processos industrials, hi havia una màquina per tallar petits tubs i barres, que l'empresa volia redissenyar i millorar. En trobar-me treballant per a l'empresa mentre acabava els meus estudis, aquesta va mostrar interès en què em fes càrrec del re-disseny del dispositiu, una oportunitat que no podia deixar passar. El projecte va consistir a redissenyar i millorar una part de la màquina, el sistema de tall. El re-disseny del sistema de tall es realitza amb la finalitat d'optimitzar la seva operació, manteniment i provocar una millora productiva en el taller mecànic en el qual es situa, sobre la base dels requeriments de l'empresa. Aquest dispositiu s'encarrega de realitzar el moviment de rotació en el disc de tall per dur a terme el tall mitjançant el disc abrasiu i, a més, del moviment d'avanç del tall mitjançant un motor pas a pas. Aquest TGF se centra en recopilar tota la informació sobre la màquina i el disseny mecànic del sistema de tall. Per a això es realitzen els càlculs i dimensionament de les parts principals com el motor i l'arbre de transmissió i, s'estableixen els principals paràmetres de funcionament de la màquina. Per comprovar l'avanç del dispositiu i el temps que trigarà a realitzar un tall, es realitzen proves funcionals mitjançant una maqueta i la simulació, utilitzant el programa Siemens NX. Aquesta memòria es finalitza realitzant un pressupost per al dispositiu, juntament amb una planificació per a la seva execució., En una conocida empresa de instrumentación de procesos industriales, había una máquina para cortar pequeños tubos y barras, que la empresa quería rediseñar y mejorar. Al encontrarme trabajando para la empresa mientras terminaba mis estudios, la empresa mostró interés en que me hiciera cargo del rediseño del dispositivo, una oportunidad que no podía dejar pasar. El proyecto consistió en rediseñar y mejorar una parte de la máquina, el sistema de corte. El rediseño del sistema de corte se realiza con el fin de optimizar su operación, mantenimiento y provocar una mejora productiva en el taller mecánico en el que se ubica, en base a los requerimientos de la empresa. Dicho dispositivo se encarga de realizar el movimiento de rotación en el disco de corte para llevar a cabo el mismo mediante el disco abrasivo y, además, del movimiento de avance del corte mediante un motor paso a paso. Este TGF se centra en recopilar toda la información sobre la máquina y el diseño mecánico del sistema de corte. Para ello se realizan los cálculos y dimensionamiento de las partes principales como el motor y el árbol de transmisión y, se establecen los principales parámetros de funcionamiento de la máquina. Para comprobar el avance del dispositivo y el tiempo que tardará en realizar un corte, se realizan pruebas funcionales mediante una maqueta y la simulación utilizando el programa Siemens NX. Esta memoria se finaliza realizando un presupuesto para el dispositivo, junto con una planificación para su ejecución., At a well-known industrial process instrumentation company, there was a machine for cutting small tubes and bars, which the company wanted to redesign and improve. Finding myself working for the company while finishing my studies, the company showed interest in me taking over the redesign of the device, an opportunity I couldn't pass up. The project consisted of redesigning and improving a part of the machine, the cutting system. The redesign of the cutting system is carried out in order to optimize its operation and maintenance and cause a productive improvement in the mechanical workshop in which it is located, based on the requirements of the company. Said device is in charge of carrying out the rotational movement in the cutting disc to perform the cut by means of the abrasive disc and, in addition, of the advance movement of the cut by means of a stepper motor. This TGF focuses on collecting all the information about the machine and the mechanical design of the cutting system. For this, the calculations and sizing of the main parts such as the motor and the transmission shaft are carried out and the main operating parameters of the machine are established. To check the progress of the device and the time it will take to make a cut, functional tests are carried out using a model and simulation using the Siemens NX program. This memory is finalized by making a budget for the device, together with a planning for its execution.

Els motors tipus HUB son els “motors en roda” en els quals el rotor és a la vegada la carcassa i l’eix va muntat al basculant. Aquest tipus de motors són cada vegada més utilitzats gràcies a l’avanç de la tracció elèctrica en l’automoció. L’objectiu d’aquest treball es crear una guia pel disseny de les parts mecàniques d’un motor elèctric, centrant-se en la configuració tipus HUB per tal que es pugui utilitzar en el disseny o optimització d’un altre motor. Es presenta tant la part teòrica con un exemple del disseny, la selecció del material i l’optimització de cada component així com la validació del conjunt. Igual que la resta de motors elèctrics, la part mecànica consta de l’eix, l’estator i el rotor a més dels elements que intervenen en la interacció d’aquests components com els rodaments, les xavetes, els coixinets i el segellat. Pel disseny de cada part, com a condicions de disseny es té en compte la part elèctrica i per l’exemple, l'ús del motor en una scooter, model S01 de la marca “Silence”. El mètode de disseny de cada component és el mateix: disseny previ, verificació de funcionalitat i optimització, amb l’objectiu d’aproximar-se al màxim al disseny en una empresa de motors exceptuant la part de test amb prototips., Los motores tipo HUB son los “motores en rueda” en los que el rotor es a la vez la carcasa, i el eje está ensamblado en el basculante. Este tipo de motores son cada vez más utilizados gracias al avance de la tracción eléctrica en la automoción. El objetivo de este Trabajo es crear una guía para el diseño de las partes mecánicas de un motor eléctrico, centrándose en la configuración tipo HUB por tal que se pueda utilizar en el diseño o optimización de otro motor. Se presenta tanto la parte teórica como un ejemplo del diseño, la selección del material i la optimización de cada componente, así como la validación del conjunto. Al igual que el resto de los motores eléctricos, la parte mecánica consta del eje, el estator, i el rotor, a más a más de los elementos que intervienen en la interacción de estos Componentes como los rodamientos, las chavetas, los cojinetes i el sellante. Para el diseño de cada parte, como condiciones de diseño se tiene la parte eléctrica, i para el ejemplo, el uso del motor en una escooter modelo S01 de la marca “Silence” El método de diseño de cada componente es el mismo: diseño previo, verificación de la funcionalidad i optimización, con el objetivo de aproximarse al máximo al diseño en una empresa de motores, exceptuando la parte de test con prototipos., Hub type motors are wheel motors where the rotor works also as the housing, and the shaft is assembled in the swingarm. This type of motor is increasingly being the chosen one thanks to the advancement improvement of electric traction in the automotive. The objective of this work is to create a guideline for the design of the mechanical parts of an electric motor, focusing on the HUB configuration, so it can be used in the design or optimization of another motor. It is composed of both a theoretical part and an example of the design. It also goes through the selection of the material, and the optimization of each component, as well as the validation of the set. Like other electric motors, the mechanical part consists of the shaft, the stator, and the rotor, besides the elements involved in the interaction of these components, such as bearings, keys, and the sealant. In terms of design conditions, there is the electric part, taking as an example the use of the engine in a scooter model S01 of the brand "Silence". The design method of each component is the same: previous design, functional verification, and optimization, with the aim of approaching the design as much as possible in an engine company, except for the part of testing with prototypes.

Aquest estudi és un treball de final de carrera en el que es desenvolupa i optimitza el sistema de refrigeració del motor d’una motocicleta de competició, de la marca BeOn Automotive, per la categoria de Moto3. Per començar, s’explica el funcionament bàsic d’un motor de combustió interna per entendre d’on prové la calor que s’ha de dissipar. Després es presenta els diferents estils de refrigeració que s’utilitzen en motocicletes a l’actualitat. Seguidament s’expliquen els conceptes de transferència de calor que existeixen, fent èmfasi en els que prenen partida en el cas d’estudi del projecte. Un cop explicats tots els conceptes, es passa l’apartat de càlculs del projecte, en aquest es calcula la calor màxima que pot arribar a produir el motor de la motocicleta. Un cop aconseguida aquesta dada es procedeix a fer el dimensionat del radiador per dissipar aquesta calor. Amb les mesures que ha de tenir el radiador definides es fa un disseny CAD del prototip de radiador, els plànols d’aquestes peces poden ser trobats en l’apartat de Plànols. Després aquest disseny s’importa a un software de simulació per tal de comprovar que els càlculs teòrics són correctes i per veure on pot ser optimitzat. Per últim es comenta l’impacte mediambiental del projecte i es fa una valoració del treball realitzat., Este estudio es un trabajo de fin de carrera en el que se desarrolla y optimiza el sistema de refrigeración del motor de una motocicleta de competición, de la marca Beon Automotive, para la categoría de Moto3. Para empezar, se explica el funcionamiento básico de un motor de combustión interna para entender de donde proviene el calor que se debe disipar. Después se presentan los diferentes estilos de refrigeración que se utilizan en motocicletas en la actualidad. Seguidamente se explican los conceptos de transferencia de calor que existen, haciendo énfasis en los que toman parte en el caso de estudio del proyecto. Una vez explicados todos los conceptos, se pasa al apartado de cálculos del proyecto, en este se calcula el calor máximo que puede llegar a producir el motor de la motocicleta. Una vez conseguido este dato se procede a hacer el dimensionado del radiador para disipar este calor. Con las medidas que tiene que tener el radiador definidas se hace el diseño CAD del prototipo de radiador, los planos de estas piezas pueden ser encontrados en el apartado de Planos. Después este diseño se importa a un software de simulación para comprobar que los cálculos teóricos son correctos y para ver donde puede ser optimizado. Por último es comenta el impacto medioambiental del proyecto y se hace una valoración del trabajo realizado., This study is a final project in which the engine cooling system of a competition motorcycle, from the brand BeOn Automotive, is developed and optimized for the Moto3 category. To begin with, the basic operation of an internal combustion engine is explained to understand where the heat to be dissipated comes from. The different cooling styles used in motorcycles today are presented below. The following are the concepts of heat transfer that exist, emphasizing those that take part in the case study of the project. Once all the concepts have been explained, we move on to the calculations section of the project, where the calculations of the maximum heat that the motorcycle engine can produce is calculated. Once this data have been obtained, the radiator is dimensioned to dissipate this heat. With the measurements that the radiator must have, defined, a CAD design of the radiator prototype is made, the plans of these parts can be found in the Plans section. This design is then imported into a simulation software to verify that the theoretical calculations are correct and to see where it can be optimized. Finally, the environmental impact of the project is discussed, and an assessment of the work carried out is made.

Los robots manipuladores paralelos se han fabricado con el objetivo de eliminar los esfuerzos humanos dentro del campo de la industria. A lo largo del tiempo se han ido destinando a otros campos de aplicación, según se estudiaban con más profundidad este tipo de mecanismos. Se pueden clasificar según su movilidad donde se distinguen dos tipos, los espaciales y los planares. Para este proyecto se analiza el robot 2RR, el cual es un robot paralelo planar debido a que su movimiento está limitado a un plano. Este mecanismo está formado por 4 barras articuladas y 5 nudos. Dos nudos de anclaje donde se encuentran los motores para el accionamiento y los otros tres nudos de unión de barras. El nudo de en medio (C), es el nudo final. El proyecto consiste en el diseño, fabricación y control del robot 2RR. Para ello se ha realizado un esquema simplificado del mecanismo, seguidamente de un análisis cinemático del movimiento. Paralelamente se ha diseñado el mecanismo mediante un programa CAD, en este caso SolidWorks. A su vez se realizó un prototipo del mecanismo tanto de la parte mecánica como de la parte electrónica. El reto principal del trabajo fue conseguir controlar el movimiento del nudo C. Para ello, se ha realizado unas simulaciones donde se introducía como entrada las coordenadas de dicho nudo formando una función sinusoidal para buscar como resultado los valores de los ángulos de los motores. Para de esta forma, conseguir que el mecanismo dibuje una figura deseada y poder controlar su movimiento. Para observar el correcto funcionamiento del recorrido, se añadió la punta de un bolígrafo al nudo C en el diseño del prototipo. El prototipo resultante del estudio tiene como finalidad ser una herramienta didáctica. No obstante, las aplicaciones de uso para este mecanismo pueden llegar a ser mucho más amplias y estar a distintos ámbitos., Parallel robotic manipulators have been fabricated with the goal of supressing human effort within the industry. As time has passed and they have been studied more in depth, their use has been extended in other fields. They may be classified according to their mobility type: spatial or planar. In this project, a 2RR planar parallel robot is analysed, which means that its movement is limited to a single plane. This mechanism is formed by four pivoted bars and five knots: two anchoring knots are found along with the rotating motors and three other anchoring knots with the union bars. The knot found in the middle (C) is the final knot. The project consists of the design, fabrication, and control of the 2RR robot. For this, a simplified design of the mechanism was done, followed by a kinematic analysis of the movement. At the same time, the mechanism was designed in a CAD program, SolidWorks in this case. Furthermore, a prototype was produced with both the electronic and mechanic parts. The main challenge of this project was being able to control the movement of the C knot. For it, simulations were performed where the C knot was made to follow a sine-like trajectory, with the objective of finding the values of the motors’ angles, and thus, making the mechanism follow the desired path and controlling its movement. To check the behaviour of the mechanism was correct, a pen’s tip was added to the C knot in the prototype’s design. The produced prototype is meant to be used as a learning tool. Furthermore, the practical uses this mechanism has may be much more in-depth and used in different fields.

[CASTELLÀ] En el laboratorio de máquinas eléctricas de la EPSEVG, hay bancadas de ensayos que sirven como herramienta para las investigaciones del grupo GAECE, el cual se enfoca en estudios referentes a: accionamientos electrónicos; electrónica de potencia; mecánica, etc. Estas investigaciones necesitan de instrumentación adecuada para los ensayos. Para este proyecto se propone el diseño de un sistema de medición para un de los bancos de ensayos del laboratorio. El objetivo principal es mejorar la eficiencia, precisión y reducir los errores; mediante la simplificación de los elementos y el conexionado, además de la potenciación de las funciones de los elementos escogidos. El sistema de medición consta de dos módulos de medición: uno de potencia eléctrica y otro de potencia mecánica. El sistema de medición de potencia eléctrica consta de transductores de corriente, los cuales miden la corriente de cada una de las fases de motor del banco de ensayos, así como la corriente del bus del convertidor. Por su parte, el sistema de medición de potencia mecánica, consta de conexiones para un transductor de par y velocidad situado en el banco de ensayos, salidas para la lectura de las mediciones, y un sistema de visualización por pantalla realizado con Arduino. A pesar de conseguir diseñar el sistema de medición de potencia mecánica y eléctrica, así como el modelado de estos, es difícil definir si los objetivos propuestos se han cumplido. Dadas la situación social de confinamiento por el COVID-19, quedaron descartadas las pruebas físicas en el laboratorio. Por ello, este diseño queda en un primer prototipo para el acondicionamiento de la electrónica asociada al sistema de medidas del banco de ensayos del laboratorio de máquinas eléctricas de la EPSEVG., [ANGLÈS] In the EPSEVG's electrical machine laboratory, there are test benches that serve as a tool for the GAECE group's research, which focuses on studies concerning: electronic drives; power electronics; mechanics, etc. These investigations require adequate instrumentation for the tests. For this project we propose the design of a measurement system for one of the test benches of the laboratory. The main objective is to improve efficiency, precision and reduce errors; by simplifying the elements and connections, as well as enhancing the functions of the chosen elements. The measurement system consists of two measurement modules: one for electrical power and one for mechanical power. The electrical power measurement system consists of current transducers, which measure the current of each of the motor phases of the test bench, as well as the current of the converter bus. On the other hand, the mechanical power measurement system, consists of connections for a torque and speed transducer located on the test bench, outputs for reading the measurements, and a screen display system made with Arduino. Although the mechanical and electrical power measurement system has been designed and modelled, it is difficult to define whether the proposed objectives have been met. Given the social situation of confinement by the COVID-19, physical tests in the laboratory were ruled out. Therefore, this design remains in a first prototype for the conditioning of the electronics associated with the measurement system of the test bench of the EPSEVG's electrical machines laboratory.

En la actualidad los motores de reluctancia autoconmutados (SRM) y su variante con imanes permanente los denominados motores de reluctancia híbridos (HRM) son accionamientos que se están estudiando de manera intensa debido a las grandes ventajas que presentan en comparación con otro tipo de motores. El cálculo y el diseño de un motor HRM es proceso muy complejo ya que están involucradas una gran cantidad de variables. Por tal motivo se necesitan herramientas faciliten el poder realizar el estudio de este tipo de motores El objetivo del presente trabajo es el desarrollo de un software que permita generar la geometría de un motor HRM 12/10 con estructuras tipo U independientes y realizar un análisis de elementos finitos para obtener los valores y sus curvas características de Flujo y Par de una manera más sencilla y práctica. El dibujo del motor y el análisis de elementos finitos se lo realiza en el programa FEMM (Finite Element Method Magnetics) de manera indirecta a través del software que se ha programado en MATLAB. Para validar los resultados obtenidos se realiza una simulación en dinámico en un programa de MATLAB-SIMULINK. Por otro lado, existen aspectos sobre la geometría de este tipo de motores que no se han abordado tales como los efectos de una estructura tipo U recta y una estructura tipo U radial. También se realiza la verificación de los efectos del imán en un motor híbrido realizando una comparativa de las curvas obtenidas mediante este software entre un motor HRM y un motor SRM con las mismas medidas geométricas. El software que se ha diseñado permite ahorrar tiempo ya que se ha estimado que el generar la geometría de un motor mediante esta herramienta disminuye en aproximadamente 100 minutos que realizar el dibujo del motor manualmente en el software FEMM. Además, el realizar cambios en las medidas es mucho más fácil ya que se lo hace directamente cambiando los valores en el programa., Nowday self-commutated reluctance motors (SRM) and hybrid reluctance motors (HRM), a SRM motor with permanent magnet, are drives that are being highly studied due to the great advantages they have compared to other types of motors. The calculation and design of an HRM engine is a very complex process since a large number of variables are involved. For this reason tools are needed to facilitate the study of this type of engine. The objective of the present work is the development of a software that allows to generate the geometry of a HRM 12/10 motor with independent U-type structures and to perform a finite element analysis to obtain the values and their characteristic curves of Flow and Torque in a way simpler and more practical. The drawing of the motor and the analysis of finite elements is made in the FEMM program (Finite Element Method Magnetics) indirectly through the software that has been programmed in MATLAB. To validate the results obtained, a dynamic simulation is performed in a MATLAB-SIMULINK program. On the other hand, there are aspects of the geometry of this type of motors that have not been studied, such as the effects of a straight U-type structure and a radial U-type structure. Verification of the effects of the magnet in a hybrid motor is also showed by comparing the curves obtained by this software between an HRM motor and an SRM motor with the same geometric measurements. The software that has been designed saves time since it has been estimated that generating the geometry of a motor using this tool decreases in approximately 100 minutes compared to drawing the motor manually in the FEMM software. In addition, making changes to the measurements is much easier since it is done directly by changing the values in the program.

En este trabajo de final de máster de realiza una aportación sobre la automatización de un banco de ensayos para motores eléctricos de media potencia. En primer lugar se presentan los antecedentes de la línea de trabajo, los objetivos marcados, la metodología de trabajo y la estructura que sigue el documento. En segundo lugar luego se realiza una recopilación de información teórica sobre los bancos de ensayo mediante un estado del arte, se presentan las diferentes configuraciones de bancos existentes y se debate que tipo se adapta a las necesidades del proyecto. En tercer lugar se realiza un modelado de las diferentes propuestas de automatización obtenidas a partir de la información del estado del arte describiendo las características de cada modelo. En cuarto lugar se llevan a cabo diferentes simulaciones para estudiar el comportamiento de los modelos y posteriormente discutir los resultados obtenidos unos respecto de los otros para acabar con una sola propuesta final que sirva de solución para ser implementada. En quinto lugar se describe los procedimientos para implementar la propuesta final, se describe el equipamiento necesario y se establece un protocolo para la configuración de la automatización. En sexto lugar se hace una recopilación de los costes de desenvolupamiento del proyecto. Finalmente se exponen las conclusiones del proyecto y las futuras líneas de trabajo., This master’s final project makes a contribution to an automatization of a medium power electric motor test bench. In first place the background of the Project is presented, the goals set, the working methodology and the structure that follows thsi document. In second place a compilation of test benches technical information is carried out, with the state of the art. The diferent existing types of test bench configurations are presented and which one is the most suitable for En segundo lugar luego se realiza una recopilación de información teórica sobre los bancos de ensayo mediante un estado del arte, se presentan las diferentes configuraciones the project needs. In third place the models of the different automatization options are built and described as from the state of the art technical information. In fourth place different simulations of the models are carried out to study and analize their behaviour and to debate later on the results of the two models, one in relation to the other so a final unique solution is obtained to later on be implemented in the test bench. In fifth place the procedures to implement the automatization are described, the required components are listed and a protocol is established as a guidelines for the set up of the automatization. In sixth place a list of the project developement costs is presented. Finally the conclusions future lines of investigation are presented.

La contaminació es un problema reconegut des dels anys 70. Industries com l’automoció, generen una petjada ecològica important reflectida en la contaminació de l’aire. Com a solució, s’han implementat límits que obliguen a la reducció continua d’emissions vehiculars amb el propòsit d’aconseguir un nivell no perjudicial pel medi ambient i la salut humana. Les proves per garantir que es respecten les lleis, son assajos en bancs de motor que tenen lloc en laboratoris i són efectius, però que s’aproximen poc a la realitat. Per fer front a aquest problema, es realitzen assajos en condicions reals de circulació amb uns equips anomenats PEMS (Portable Emission Measurement System). Aquest sistema de mesura d’emissions representa una millora de cara al futur i s’ha vist recolzat després de l’escàndol del Dieselgate que va suposar un replantejament en el control de la situació. Llurs equips han sigut implementats en els tests d’emissions per vehicles Light Duty i posteriorment en vehicles Heavy Duty tot i que en el segon cas el desenvolupament avança de forma més lenta que en el primer. Tot i ser una solució a poder estudiar les emissions de forma real, els resultats tenen baixa reproductibilitat. Des d’aquest punt de vista, es necessita més investigació i millora. En aquest treball s’ha volgut estudiar quin és l’escenari actual dels PEMS en els vehicles Heavy Duty., La contaminación es un problema reconocido desde los años 70. Industrias como la automoción, generan una huella ecológica importante reflejada en la contaminación del aire. Como solución, se han implementado límites que obligan a la reducción continua de emisiones vehiculares con el propósito de lograr un nivel no perjudicial para el medio ambiente y la salud humana. Las pruebas para garantizar que se respeten las leyes, son ensayos en bancos de motor que tienen lugar en laboratorios y son efectivos, pero que se aproximan poco a la realidad. Para hacer frente a este problema, se realizan ensayos en condiciones reales de circulación con unos equipos llamados PEMS (Portable Emission Measurement System). Este sistema de medición de emisiones, representa una mejora de cara al futuro y se ha visto apoyado después del escándalo del Dieselgate que supuso un replanteamiento en el control de la situación. Dichos equipos, han sido implementados en los test de emisiones para vehículos Light Duty y posteriormente en vehículos Heavy Duty, aunque en el segundo caso el desarrollo avanza de forma más lenta que en el primero. Aunque sea una solución para poder estudiar las emisiones de forma real, los resultados tienen baja reproductibilidad. Desde este punto de vista, se necesita más investigación y mejora. En este trabajo se ha querido estudiar cuál es el escenario actual de los PEMS en los vehículos Heavy Duty., Pollution has been a recognised problem since the 70s. The automotive industry, amongst other organizations, has a significant environmental impact in air pollution. As a solution, restrictions have been implemented to reduce these emissions and lower the pollution threshold by means of a reduction in vehicle emissions and to achieve a more environmental and human friendly atmosphere. To ensure the compliance of these laws, test bed have been created, but with the handicap that they have been designed to test ideal and controlled indoor situations, and conditions but they do not reflect reality. PEMS are equipment designed to extrapolate these measurements to real driving conditions, and this system has been reinforced and gained prominence after the Dieselgate scandal as a future control procedure. Such equipment has been implemented in emission tests for light and heavy duty vehicles, even though for heavy duty the implementation progress is much slower. Although PEMS are presented as a real measurement solution they have shown very low reproducibility rates, fact that makes further research and investigation needed. In this research, we will try to find out the actual scenario and significance of PEMS in heavy duty vehicles measurements.