Search

This study examines the effects of using a gamification tool as a teaching strategy. Specifically, Kahoot! is evaluated as a tool for enhancing student learning. The activities were part of the laboratory sessions of the subject Mechanism and Machine Theory during two consecutive academic years. We analyze the effect of a gamification learning system on both, students’ grades and motivation, in a course with a large number of students (n1 = 283 students, n2 = 306 students). The students were divided into three different groups (control group, gamification group and writing group) and their results were evaluated depending on the learning method applied during the class. In terms of gamification, this project introduces real-time feedback to stimulate the interest of students and help them use the typical tools and methodologies of game-based learning. The analysis of their performance in the laboratory exam shows significant differences between the group that used gamification and the groups that did not. The results suggest that gamification in engineering lab activities has a positive effect on students’ motivation and learning outcome. The study concludes that game-based elements and competitive activities enhanced student performance

The alert situation due to Covid-19 caused traditional university teaching to go from face-to-face to on-line in less than a week. This article presents the experience and the measures adopted in this change of type of teaching in some subjects of the Barcelona School of Industrial Engineering of the UPC that depend on the Department of Mechanical Engineering (DEM). The subjects adopted different forms to face the new situation; those analyzed also made efforts to ensure quality teaching by developing new materials and adapting teaching and assessment systems. In some cases, it was decided to promote activities aimed at developing skills, emphasizing student self-management and, ultimately, promoting their active learning. Another aspect of this work is that it analyzes whether, really, the effort made during confinement has represented a teaching innovation in these subjects or has been just a mirage. For this, the results of two surveys carried out among the professors of the department in which they are asked about the tools they used, and still use, and their interest in sharing the experiences are presented. These results indicate that the resources used have served to improve and innovate in some aspects of DEM teaching.

En este trabajo se analiza si los recursos didácticos utilizados durante el confinamiento, debido al Covid-19, han representado una innovación docente para los diferentes grupos del DEM de la UPC. Para ello se han utilizado dos encuestas: en la primera, se ha preguntado por las herramientas utilizadas, las dificultades encontradas y el interés en participar en una jornada para compartir experiencias. En la segunda, se ha preguntado por la utilización de las herramientas en cuatro períodos: antes y durante el confinamiento, a la vuelta y en la actualidad. Las conclusiones son que el uso de las distintas herramientas tuvo su punto álgido durante el confinamiento; actualmente, estas herramientas se utilizan más y se aprovechan mejor sus posibilidades puesto que la percepción que se tiene de ellas ha mejorado. Estos resultados indican que los recursos utilizados han servido para mejorar e innovar en algunos aspectos de la docencia del DEM.

Es presenta l’actuació duta a terme en les pràctiques de Teoria de Màquines i Mecanismes de l’ETSEIB. S’introdueix una retroalimentació a temps mitjançant l’aplicació Kahoot! la qual cosa permet estimular l’interès de l’alumnat i ajudar a adquirir els coneixements de l’assignatura amb les metodologies típiques de l’aprenentatge basat en jocs. Els resultats mostren millores significatives en els grups on s’ha dut a terme l’actuació i aporten evidències en favor de la ludificació.

En los mecanismos que incluyen barras y levas, en general el palpador de la leva es de rotación o de translación y posiciona algún elemento, a menudo una articulación, del mecanismo de barras. En el mecanismo que se estudia, el palpador forma parte de una biela del mecanismo de barras por lo que tiene un movimiento complejo de rotación y translación. La leva es de anchura constante y el palpador es doble de caras paralelas, con lo que el mecanismo no requiere muelles para garantizar el cierre del par superior. El mecanismo dispone de un segundo par superior, guía-botón, de orientación ajustable externamente y que permite definir la amplitud de oscilación, entre tramos de reposo, del balancín terminal del mecanismo. En el trabajo que se presenta, se expone como realizar el análisis cinemático analítico de configuraciones y velocidades utilizando la condición de cierres de anillos y la condición de tangencia en el contacto leva-palpador. La elección del perfil de la leva permite obtener intervalos de estricto reposo del balancín, no obtenibles con mecanismos únicamente de barras. Se muestran los resultados obtenidos en este análisis y también los índices clásicos de prestaciones del mecanismo: ángulo y relación de transmisión y ángulo de presión en la leva. A partir de los resultados obtenidos se discute y concluye la bondad del procedimiento utilizado para el análisis de los mecanismos combinados de barras y levas.

La tesi "Estudi del mecanisme d'autoexcitació de bisell en el domini temporal" és un treball de recerca centrat en l'estudi dels instruments musicals que utilitzen el mecanisme de bisell per generar el so. L'objectiu de la tesi és establir un model complet d'aquest tipus d'instruments que sigui prou realista per poder relacionar els paràmetres del model amb la realitat física, però alhora prou simple com per poder ser utilitzat per a la síntesi sonora per modelatge físic.Es parteix de l'esquema bàsic dels instruments autoexcitats: un element de comportament no lineal (el mecanisme de bisell), a través del qual hi ha l'entrada d'energia, i un element de comportament lineal energèticament passiu (la columna d'aire de l'instrument). La interacció entre aquests dos elements actua com a regulador de l'entrada d'energia.Per a la modelització del mecanisme de bisell, es parteix dels resultats de Bickley pel que fa a la descripció del perfil de velocitats del doll i es proposa un model de càlcul de la deflexió que sofreix el doll en el seu recorregut per la finestra basat en una analogia mecànica. La deflexió que presenta el doll en arribar al bisell s'utilitza per calcular les fonts de volum i de quantitat de moviment que s'introdueixen en la columna d'aire. Tal com indiquen estudis previs, es conclou que la font de volum és predominant comparada amb la font de quantitat de moviment.Per a la modelització de la columna d'aire de l'instrument, es presenten dos mètodes que permeten obtenir la funció de reflexió temporal. El mètode de la multiconvolució descriu, sense apartar-se del domini temporal, la participació de totes les discontinuïtats en la funció de reflexió de la columna mitjançant un conjunt d'equacions de convolució que admeten una resolució iterativa. El mètode de les matrius de transferència descriu, en el domini freqüencial, els diferents trams de tub com a matrius de transferència que relacionen la pressió i el cabal en els dos extrems del tram. El producte d'aquestes matrius per als diferents trams del tub, la utilització de la funció de reflexió d'extrem obert i la posterior transformació de Fourier per tal d'obtenir el resultat en el domini temporal proporcionen un altre mètode d'obtenir la funció de reflexió temporal.La utilització de les equacions clàssiques de l'acústica lineal pressuposa la no existència de component continu. En el cas dels instruments de bisell amb extrem obert, la formulació usual de les funcions de reflexió dóna lloc a un creixement secular del component continu que no s'adiu amb la realitat física. Per tal d'oferir una solució més realista que el simple filtratge del component continu del senyal d'entrada, es proposa redefinir la funció de reflexió temporal tot afegint-hi una funció que permeti l'existència de component continu en el senyal d'entrada al tub i la seva radiació a través dels extrems oberts de l'instrument.El model complet és finalment aplicat al cas d'un tub d'orgue i al d'una flauta de bec contralt. En ambdós casos es pot observar que el model descriu els fenòmens bàsics d'aquests tipus d'instruments, com el fet que s'estableixi un règim vibratori governat pels diferents modes propis de la columna d'aire en variar la pressió de bufada. En la modelització de la flauta de bec també s'analitzen els règims vibratoris establerts per a diferents digitacions., The thesis "Study of the self-excitation mechanism of the flue instruments in the time domain" is a work of investigation centered in the study of the musical instruments that use the jet-edge mechanism to generate the sound. The objective of the thesis is to establish a complete model of this type of instruments that is sufficiently realistic to be able to relate the parameters of the model to the physical reality but sufficiently simple to be able to be used for the physical modeling sound synthesis.The basic scheme of the self-excitation instruments is used: an element of nonlinear behavior (the jet-edge mechanism), through which the energy entrance takes place, and an element of energetically passive linear behavior (the air column of the instrument). The interaction between these two elements acts as a regulator of the energy entrance.The results of Bickley are used for modeling the velocity profile of the jet. The deflection that undergoes the jet as it goes across the window is calculated using a mechanical analogy. The deflection of the jet when it reaches the labium is used to calculate the sources of volume and momentum that are introduced into the air column. As previous studies indicate, the volume source predominates over the momentum source.For the modeling of the air column of the instrument, two methods are presented to obtain the time reflection function. The multiconvolution method describes, just in the time domain, the participation of all the discontinuities in the reflection function of the column by means of a set of convolution equations that admit an iterative resolution. The transfer matrices method describes, in the frequency domain, the different sections from tube like transfer matrices that relate the pressure and the flow in both sides of the section. The product of these matrices for the different sections from the tube, the use of the reflection function of the open end and the Fourier transform to obtain the result in the time domain, provides another method to obtain the time reflection function.The use of the classical equations of linear acoustics assumes the lack of continuous component. In the case of flue instruments with open end, the usual formulation of the reflection functions leads to a secular growth of the continuous component that does not correspond to the physical reality. In order to offer a more realistic solution than the simple filtering of the continuous component of the entrance signal, a redefinition of the time reflection function is proposed consisting in the addition of a function that allows the existence of continuous component in the signal at the entrance of the tube and its radiation through the open end of the instrument.The complete model is finally applied to the cases of an organ pipe and an alto recorder flute. In both cases the model describes the basic phenomena of these instruments as the control of its vibrational regime by different eigenmodes of the air column when the blowing pressure is varied. In the modeling of the recorder, the vibrational regimes established for different fingerings are also analyzed., La tesis "Estudio del mecanismo de autoexcitación de bisel en el dominio temporal" es un trabajo de investigación centrado en el estudio de los instrumentos musicales que utilizan el mecanismo de bisel para generar el sonido. El objetivo de la tesis es establecer un modelo completo de dicho tipo de instrumentos que sea suficientemente realista para poder relacionar los parámetros del modelo con la realidad física, pero a la vez suficientemente simple como para poder ser utilizado para la síntesis sonora por modelado físico.Se parte del esquema básico de los instrumentos autoexcitados: un elemento de comportamiento no lineal (el mecanismo de bisel), a través del cual se produce la entrada de energía, y un elemento de comportamiento lineal energéticamente pasivo (la columna de aire del instrumento). La interacción entre estos dos elementos actúa como regulador de la entrada de energía.Para la modelización del mecanismo de bisel, se parte de los resultados de Bickley en cuanto a la descripción del perfil de velocidades del chorro y se propone un modelo de cálculo de la deflexión que sufre el chorro en su recorrido por la ventana basado en una analogía mecánica. La deflexión que presenta el chorro al llegar al bisel se utiliza para calcular las fuentes de volumen y de cantidad de movimiento que se introducen dentro de la columna de aire. Tal como indican estudios previos, se concluye que la fuente de volumen es predominante frente a la fuente de cantidad de movimiento.Para la modelización de la columna de aire del instrumento, se presentan dos métodos que permiten obtener la función de reflexión temporal. El método de la multiconvolución describe, sin apartarse del dominio temporal, la participación de todas las discontinuidades en la función de reflexión de la columna mediante un conjunto de ecuaciones de convolución que admiten una resolución iterativa. El método de las matrices de transferencia describe, en el dominio frecuencial, los diferentes tramos de tubo como matrices de transferencia que relacionan la presión y el caudal en los dos extremos del tramo. El producto de estas matrices para los diferentes tramos del tubo, la utilización de la función de reflexión de extremo abierto y la posterior transformación de Fourier para obtener el resultado en el dominio temporal proporcionan otro método de obtener la función de reflexión temporal.La utilización de las ecuaciones clásicas de la acústica lineal presupone que no existe componente continua. En el caso de los instrumentos de bisel con extremo abierto, la formulación usual de las funciones de reflexión da lugar a un crecimiento secular de la componente continua que no se corresponde con la realidad física. Para ofrecer una solución más realista que el simple filtraje de la componente continua de la señal de entrada, se propone redefinir la función de reflexión temporal añadiendo una función que permita la existencia de componente continua en la señal de entrada al tubo y su radiación a través de los extremos abiertos del instrumento.El modelo completo es finalmente aplicado al caso de un tubo de órgano y al de una flauta de pico contralto. En ambos casos se puede observar que el modelo describe los fenómenos básicos de estos tipos de instrumentos, como el hecho de que se establezca un régimen vibratorio gobernado por los diferentes modos propios de la columna de aire al variar la presión de soplado. En la modelización de la flauta de pico también se analizan los regímenes vibratorios establecidos para diferentes digitaciones.

En la present memòria es detalla el disseny de l’utillatge necessari per a l’automatització del procés de confecció d’una peça basada únicament en filferro, amb la conseqüent integració d’aquest utillatge en un únic conjunt o màquina. Actualment, aquesta peça s’obté de forma manual i depèn completament de la destresa de l’operari en qüestió, de manera que l’objectiu del projecte és facilitar-ne l’obtenció i homogeneïtzar-ne la producció per tal que les peces fabricades presentin el mínim de diferències entre sí, minimitzant-ne al mateix temps el nombre de defectes i el temps de fabricació requerit. Pel correcte disseny de la màquina s’han volgut tenir en compte les càrregues que intervenen en el procés per tal d’assegurar que el disseny és el correcte i que el predimensionament és l’adequat. A tal efecte, s’han comprovat analíticament quines són les accions que afecten el conjunt, amb el suport també d’eines de càlcul computacional per a comprovar els resultats obtinguts. El projecte de què tracta aquest document consisteix en un encàrrec real a l’empresa PRODPRO Industrial, SL. Aquesta, a banda d’ocupar-se del disseny del conjunt, s’ha com-promès també a dur a terme la fabricació del conjunt sencer. De totes maneres, convé destacar que aquest procés no ha estat integrat en aquesta memòria, de manera que aquesta es centra únicament en els aspectes relacionats amb el disseny i projecció de la proposta elaborada

Aquest treball consisteix en la realització d’un nou disseny per al suport del compressor de la unitat de refrigeració V1000 de Thermo King, la més gran fabricada a la planta de Barcelona, destinada al transport refrigerat amb camions de mida mitjana (52 a68 m3).El suport del compressor és un dels components més importants a nivell estructural, ja que per aquesta unitat, el compressor suposa gairebé el 44% del pes total de la màquina. És fonamental que aquest component disposi d’un disseny correcte, donada la seva importància en la transmissió d’esforços i el comportament a vibració de la unitat. S’ha definit la realització d’aquest nou disseny a través de la preparació d’un document de requeriments de mercat (MRD), un anàlisi dels modes de fallada i efecte (DFMEA) i un pla de validació de disseny (DVP&R). Per a la definició del nou disseny, s’han realitzat una sèrie d’anàlisis d’elements finits que simulen el seu comportament sota les excitacions de la vibració provinent de la carretera. Aquest procés s’ha dut a terme partint del model inicial, i en base als resultats obtinguts, s’han anat generant diferents models fins arribar a la solució objectiu. Per completar la primera fase de validació del nou disseny, s’ha realitzat una anàlisi modal d’elements finits, amb l’objectiu de determinar les freqüències pròpies del conjunt estructural i garantir que no coincideixen amb les freqüències d’excitació previstes durant el funcionament. Finalment s’ha realitzat una comprovació del compliment dels requeriments per part d’aquest nou disseny del suport del compressor. Tant el treball de CAD com la realització dels anàlisis d’elements finits s’ha realitzat a través del software PTC Creo Parametric.

El objetivo de este trabajo de final de master esel de diseñar y fabricar un banco de ensayo de suspensiones de motocicleta.La primera parte consiste en un pequeño glosario, un prólogo y una introduccióndel proyecto. Además de un estudio de mercado para ver las características y propiedades técnicas del producto disponible actualmente.En la segunda parte,se describen los cálculos realizados para el dimensionadode la máquina y su actuador. Se han empleado de referencia datos reales de telemetría obtenidos en competicióny ensayos de otros bancos de suspensiones.Posteriormente, se muestra el diseño final del producto,el cálculo de resistencia de sus componentes más críticosyel conexionado con la programaciónrealizada para adquirir los datos de los sensores empleados.La última parte, muestra las posibles mejoras a realizar en la máquina, los costes ymateriales que han sido necesarios para la fabricación del productoy un análisis ambiental. Terminando con las conclusiones finales, los agradecimientos y la bibliografía.

Aquest projecte té com a objectiu dissenyar un sistema que permeti la millora en la neteja dels models actualment implementats de maquinària de producció de pa, a l’empresa on s’han realitzat les pràctiques, Tecnotrade Bakery System Lines Group SI. Al llarg d’aquest projecte, s’analitzaran les diferents solucions tant a nivell de mobilitat, de resistència i de viabilitat de econòmica. Alguns components per realitzar la solució han estat dissenyats, i d’altres han estat extrets de proveïdors. En tots els casos, s’ha treballat amb el programari Inventor, el qual permet tant el disseny, com la realització de simulacions per analitzar les tensions i desplaçaments patits pels components. S’ha realitzat un estudi dels costos que comporten portar a terme aquesta millora. A través de simulacions, s’ha comprovat la funcionalitat a l’hora d’implementar la solució en el model actual. Aquesta solució s’ha realitzat buscant el menor cost possible de la millora. S’ha comprovat que la solució no requereix d’elements mòbils complexos, fent així, que es redueixin els costos. També s’ha pogut comprovar com els desplaçaments teòrics han estat de l’ordre de 0,03 mm, mostrant així la viabilitat de la solució. La solució plantejada compta de la implementació d’unes comportes al mòdul de l’alimentador, juntament amb dues tanques tant d’obertura horitzontal, com d’obertura vertical, les quals garanteixen l’estanqueïtat a l’interior de l’alimentador. També compta amb la implementació de frontisses convencionals que permeten l’obertura de les comportes.

Este trabajo consiste en la elaboración de una herramienta de medición que utiliza unos sensores láser para medir una de las distancias críticas de una impresora de gran formato. En este documento se incluye la explicación del concepto actual de medición, sus inconvenientes y la razón por la cual se ha decidido desarrollar esta nueva herramienta. Se concreta la conceptualización del diseño, los requerimientos que debe cumplir y las tecnologías de fabricación necesarias para poder llegar a obtenerla. También se explicará el desarrollo de cada uno de los componentes que forman parte de la herramienta, haciendo especial mención a aquellos que deben tener buenas tolerancias constructivas para un correcto funcionamiento, especificando en los planos que se adjuntarán en el anexo, las cotas críticas que deberán presentar. Además de la confección de la herramienta de medición, también se incluirá el concepto, el diseño y los planos de un stand de calibración que permita mediante metrologías conocer la distancia real que la herramienta está proporcionando. Se especificarán las tecnologías de fabricación que se usarán para obtenerlas. Otro de los aspectos que va a cubrir este proyecto es la justificación de la elección de los distintos sensores, la electrónica y el sistema de captación de datos que se va a necesitar. Al final del proyecto se incluye el testing efectuado con la nueva herramienta, el tratamiento de datos y un estudio de variabilidad. Para cerrar el proyecto se efectúa un estudio económico que especifica el precio por unidad y el precio del desarrollo. También se explica un breve estudio del impacto ambiental y se concretan las conclusiones sobre la nueva herramienta de medición que ha sido tanto fabricada como testeada.

El projecte consisteix en el disseny d’un motlle d’injecció de plàstic per a fabricar una maneta del seient d’un cotxe. El disseny es fa primer de la peça tenint en compte tots els requeriments tècnics d’aquesta, i després del motlle a partir de la geometria de la maneta i tenint en compte sempre un requeriment econòmic, escollint tots els elements normalitzats necessaris per al seu correcte funcionament i escollint quatre cavitats per a una producció de 300.000 unitats l’any. El material escollit per a la peça és ABS.

The aim in this project is to expound the development of an application, which is going to be used in both cars and mobile devices, in order to improve the driver’s fuel consumption while driving as well as to compare the obtained results during the run or a finite interval of time. This application is going to be implemented with Android. Also the project content includes the process description to create it, and it’s planning for development. As a result, the user, with the help of specific graphs, is going to be able to minimize his fuel’s consumption without having to modify any component of the car, only with a slight change in his way to drive.

El present document exposa l'anàlisi dels moviments de vehicles amb rodes no convencionals i, en particular, d'un model ideat per al transport de càrrega. Concretament es fa una anàlisi cinemàtica, dinàmica i energètica d'un AGV (vehicle de guiatge automàtic) destinat al transport de mercaderies en un magatzem. Per analitzar els moviments d'aquests vehicles, resulta imprescindible un estudi previ que ajudi a entendre el funcionament de les rodes omnidireccionals. És per aquest motiu, que en primer lloc es descriuen les relacions de moviments que transmeten els principals dissenys de rodes no convencionals. Posteriorment, s'analitza diverses distribucions de rodes i motors en models de vehicle i es fa un recull dels consells genèrics a tenir en compte a l'hora de posicionar les rodes en el vehicle. En aquest apartat es crea una eina que facilita la programació dels moviments. Es tracta d'un full de càlcul que, per a qualsevol moviment en el pla i qualsevol model de vehicle, mostra la velocitat angular a la que ha de girar cada roda. Amb la intenció d'estudiar un cas concret, es caracteritza l'espai i la càrrega d'un possible sistema de transport de mercaderies en un magatzem. En aquest context, s'analitzen les diverses propietats cinemàtiques que hauria de tenir el vehicle capaç de satisfer la tasca corresponent. Es genera una seqüència de moviments de l'AGV que mou el volum de càrrega en el temps establert. A continuació, es realitza el càlcul de les diverses forces i moments que entren en joc en el transcurs del recorregut per a la seqüència de moviments triada. En aquest capítol es determinen el parell mínim que necessiten desenvolupar els motors i els frens per generar les acceleracions que pren el vehicle. Finalment es realitza un estudi de les energies. Es calculen les potències desenvolupades per cada motor en cada instant del recorregut i els treballs que fa cadascun. Al llarg de l'anàlisi, s'ha fet una tria dels principals components del model de vehicle: rodes, motors, bateria i cadena de transmissió amb les sol·licitacions obtingudes en l'estudi.