Sistema de monitoreo de parámetros de motor para una navegación segura de un avión categoría LSA de la empresa Caldas Aeronáutica
El proyecto consistió en diseñar un sistema de monitoreo de parámetros críticos para un avión tipo LSA tales como el nivel de combustible, la temperatura del lubricante y presión interna del motor. Para lograr esto, se llevó a cabo la etapa de investigación en donde se obtuvo un conocimiento más amp...
- Autores:
-
Portilla Rosero, Javier Andrés
Fuentes Granja, Huber Iván
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad Autónoma de Occidente
- Repositorio:
- RED: Repositorio Educativo Digital UAO
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:red.uao.edu.co:10614/14846
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/10614/14846
https://red.uao.edu.co/
- Palabra clave:
- Ingeniería Mecatrónica
Detectores
Aviones - Motores
Aviones - Sistemas de lubricación
Combustibles
Detectors
Airplanes - Motors
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Airplanes - Lubrication systems
Seguridad de vuelo
Sistema de medición
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- openAccess
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- Derechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2023
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El proyecto consistió en diseñar un sistema de monitoreo de parámetros críticos para un avión tipo LSA tales como el nivel de combustible, la temperatura del lubricante y presión interna del motor. Para lograr esto, se llevó a cabo la etapa de investigación en donde se obtuvo un conocimiento más amplio de la problemática de la empresa Caldas Aeronáutica, identificando las necesidades resueltas mediante un dispositivo de seguimiento e indicación de las variables mencionadas anteriormente de una forma amigable y segura. Se analizaron diferentes alternativas de métodos de medición para la implementación del dispositivo de monitoreo y se seleccionó la que mejor se adecuó al proyecto después de identificar sus ventajas y desventajas. Se escogieron los sensores e instrumentos adecuados mediante matrices de comparación y se realizó una simulación para conocer su relación con el rendimiento del avión y su funcionamiento. Posterior a esto, se procesaron los datos obtenidos de los sensores para garantizar que su resultado fuera seguro y confiable y se implementó la codificación de la lógica para indicar el valor de los parámetros deseados con sus respectivas alertas. Finalmente, se creó un sistema de procesamiento de la información local y una interfaz HMI para visualizar los parámetros. Se desarrolló un dispositivo que proporciona una visualización más amigable de los parámetros deseados en comparación con los indicadores analógicos. Este dispositivo es adaptable y puede implementar diferentes sistemas, como navegación, localización y estado de sensores, sin cambios físicos importantes en el diseño del avión. |
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Portilla Rosero, J. A. y Fuentes Granja, H. I. (2023) Sistema de monitoreo de parámetros de motor para una navegación segura de un avión categoría LSA de la empresa Caldas Aeronáutica (Proyecto de grado). Universidad Autónoma de Occidente. Cali. Colombia. https://red.uao.edu.co/handle/10614/14846 |
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[1] Aeronáutica Civil, "Aeronaves de categoría liviana (ALS)," in Oficina de Transporte Aéreo - Grupo de Normas Aeronáuticas, 2021. [2] R. M. Armendáriz, "Conoce el sistema electrónico de instrumentos de vuelo," Transponder 1200, 2017. [En línea]. Disponible en: https://www.transponder1200.com/video-conoce-el-sistema-electronico-deinstrumentos-de-vuelo-efis/. [3] K. Krueger, "Diseño de sistemas de combustible para aeronaves ligeras," Kitplanes, 2015. [En línea]. Disponible en: https://www.kitplanes.com/light-aircraft-fuel-systemdesign-2/. [4] Federico, "Tipos de lubricación del motor," Auto y Técnica, 2019. [En línea]. Disponible en: https://autoytecnica.com/tipo-lubricacion-motor. [5] "Operators Manual for Rotax Engine Type 912 Series," 2018, p. 5-2. [6] J. Liu and P. J. Vasques, "Monitoreo del consumo de aceite para motores de aviación," U.S. Patent US8103462B2, 2012. [7] "Aeronave deportiva ligera," Wikipedia, 2021. [En línea]. Disponible en: https://en.wikipedia.org/wiki/Light-sport_aircraft. [8] Navixy, "Sensores de nivel de combustible," 2021. [En línea]. Disponible en: https://www.navixy.com/es/docs/academy/fuel-control/fuel-sensor/. [9] "Fuel Sensor," Navixy, 2021. [En línea]. Disponible en: https://www.navixy.com/es/docs/academy/fuel-control/fuel-sensor/. [10] "Cables en lugar de tubos capilares: la presión diferencial electrónica o," VEGA, 2018. [En línea]. Disponible en: https://www.vega.com/es-es/compania/blog/2018/cables-enlugar-de-tubos-capilares-la-presion-diferencial-electronica-o. [11] "Ultrasonidos," Instrumentación UC, 2021. [En línea]. Disponible en: https://instrumentacionuc.wixsite.com/facultad-ingenieria/ultrasonicos. [12] Measure Control Solutions, "Guía y selección de medidores de flujo de combustible Diesel | Sino-Inst," Drury Lane Theatre, 2021. [En línea]. Disponible en: https://www.drurylandetheatre.com/diesel-fuel-flow-meters/. [13] "The Advantages of Using Ultrasonic Fluid Measurement," SmartMeasurement, 2021. [En línea]. Disponible en: https://www.smartmeasurement.com/es/the-advantages-ofusing-ultrasonic-fluid-measurement/. [14] "Figura 3.15 Detalles de un caudalímetro de tipo vórtice," ResearchGate, 2015. [En línea]. Disponible en: https://www.researchgate.net/figure/Figura-315-Detalles-de-uncaudalimetro-de-tipo-vortice_fig45_31667536. [15] Asociación Pasión por volar, "Sistema de lubricación en los motores de aviación," Pasión por Volar, 2019. [En línea]. Disponible en: ] "Sistema de aceite del avión," Asociación Pasión por volar, 2019. [En línea]. Disponible en: https://www.pasionporvolar.com/sistema-de-aceite-del-avion/. [17] Rotax. “Illustrated parts catalog". Effectivity 912/914 Series, p. 27. " Rotax, 2021. [18] Rotax. “Illustrated parts catalog". Effectivity 912/914 Series, p. 18. " Rotax, 2021. [19] Kit Electrónica, "¿PIC o Arduino?," Kit Electrónica, 2018. [En línea]. Disponible en: https://www.kitelectronica.com/2018/02/pic-o-arduino.html. [20] "Sensor de nivel de combustible," AliExpress, 2021. [En línea]. Disponible en: https://es.aliexpress.com/item/1005003878833384.html. [21] ON Semiconductor, "Regulador de conmutación Buck - LM2596," ON Semiconductor, 2019. [En línea]. Disponible en: https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/lm2596-d.pdf. [22] "Arduino Mega 2560," Arduino.cl, 2021. [En línea]. Disponible en: https://arduino.cl/arduino-mega-2560/. [23] "Comunicación en serie entre Raspberry Pi y Arduino," AranaCorp, 2021. [En línea]. Disponible en: https://www.aranacorp.com/es/comunicacion-en-serie-entre-raspberrypi-y-arduino/. [24] "Sensores del Nivel de Combustible," Omnicomm, 2021. [En línea]. Disponible en: https://doc.omnicomm.ru/es/omnicomm_terminalsoko-manual/additionalequipment/interface/lls. |
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Se analizaron diferentes alternativas de métodos de medición para la implementación del dispositivo de monitoreo y se seleccionó la que mejor se adecuó al proyecto después de identificar sus ventajas y desventajas. Se escogieron los sensores e instrumentos adecuados mediante matrices de comparación y se realizó una simulación para conocer su relación con el rendimiento del avión y su funcionamiento. Posterior a esto, se procesaron los datos obtenidos de los sensores para garantizar que su resultado fuera seguro y confiable y se implementó la codificación de la lógica para indicar el valor de los parámetros deseados con sus respectivas alertas. Finalmente, se creó un sistema de procesamiento de la información local y una interfaz HMI para visualizar los parámetros. Se desarrolló un dispositivo que proporciona una visualización más amigable de los parámetros deseados en comparación con los indicadores analógicos. Este dispositivo es adaptable y puede implementar diferentes sistemas, como navegación, localización y estado de sensores, sin cambios físicos importantes en el diseño del avión.The project consisted of designing a critical parameter monitoring system for an LSA aircraft such as fuel level, lubricant temperature, and internal engine pressure. To achieve this, the research stage was carried out, where a broader knowledge of the problem at Caldas Aeronáutica was obtained, identifying the need for a monitoring, tracking, and indication device for the variables mentioned above in a friendly and safe manner. Different measurement method alternatives were analyzed for the implementation of the monitoring device, and the one that best suited the project was selected after identifying its advantages and disadvantages. The appropriate sensors and instruments were chosen through comparison matrices, and a simulation was carried out to understand their relationship with the aircraft's performance and operation. Afterward, the data obtained from the sensors was processed to ensure that their results are safe and reliable, and the logic coding was implemented to indicate the desired parameter values with their respective alerts. Finally, an information processing system and an HMI interface were created to display the parameters. A device was developed that provides a more user-friendly display of the desired parameters compared to analog gauges. This device is adaptable and can implement different systems such as navigation, location, and sensor status without significant physical changes to the aircraft's designProyecto de grado (Ingeniero Mecatrónico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2023PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a)84 páginasapplication/pdfspaUniversidad Autónoma de OccidenteIngeniería MecatrónicaFacultad de IngenieríaCaliDerechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2023https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Ingeniería MecatrónicaDetectoresAviones - MotoresAviones - Sistemas de lubricaciónCombustiblesDetectorsAirplanes - MotorsFuelAirplanes - Lubrication systemsSeguridad de vueloSistema de mediciónLubricaciónCombustibleAvión LSASistema de monitoreo de parámetros de motor para una navegación segura de un avión categoría LSA de la empresa Caldas AeronáuticaTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_71e4c1898caa6e32Portilla Rosero, J. A. y Fuentes Granja, H. I. (2023) Sistema de monitoreo de parámetros de motor para una navegación segura de un avión categoría LSA de la empresa Caldas Aeronáutica (Proyecto de grado). Universidad Autónoma de Occidente. Cali. Colombia. https://red.uao.edu.co/handle/10614/14846[1] Aeronáutica Civil, "Aeronaves de categoría liviana (ALS)," in Oficina de Transporte Aéreo - Grupo de Normas Aeronáuticas, 2021.[2] R. M. Armendáriz, "Conoce el sistema electrónico de instrumentos de vuelo," Transponder 1200, 2017. [En línea]. Disponible en: https://www.transponder1200.com/video-conoce-el-sistema-electronico-deinstrumentos-de-vuelo-efis/.[3] K. Krueger, "Diseño de sistemas de combustible para aeronaves ligeras," Kitplanes, 2015. [En línea]. Disponible en: https://www.kitplanes.com/light-aircraft-fuel-systemdesign-2/.[4] Federico, "Tipos de lubricación del motor," Auto y Técnica, 2019. [En línea]. 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