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����Los sonidos en silencio
Lenguaje acústico básico para tiras cómicas
Fernando J. Elizondo Garza*
José de Jesús Villalobos Luna*
Resumen
Los Cómics se han convertido en los últimos
años en un fenómeno social, una gran industria
e incluso han sido aceptados como arte. En todo
el mundo se implementan cursos sobre cómics y
como un apoyo a los mismos se presenta en esta
ponencia un manual resumido del manejo del
sonido en los cómics.
Abstract
The comics has become a social phenomenon, a
big industry and an art. In all the world are
implanted courses on comics and as a teaching
help we present in this text a resumed manual of
sound in comics.
I.- INTRODUCCION
El desarrollo e impacto social de las tiras
cómicas en este fin de milenio han sido
impresionantes, por un lado debido al tamaño
que ha tomado la industria de los cómics y por
otro al reconocimiento social que se les ha dado
a algunos cómics al habérseles aceptado como
arte.
Lo antes mencionado ha generado una gran
demanda de cursos sobre cómics, los cuales
prestan gran atención al dibujo y al guión, pero
lo relativo al manejo del sonido se deja a un
aprendizaje por imitación, no a una educación
formal.
Con el fin de facilitar la educación de la parte
"acústica" de los cómics presentamos aquí un
Manual Resumido del manejo del Sonido en las
tiras cómicas.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
II.- CONCEPTOS BASICOS
Los cómics, en general, no son una *fuente sonora,
pues no emiten ondas acústicas, no producen sonidos,
pero sí pueden hacer que tengamos una evocación, una
sensación, de sonido.
Para comprender los códigos relacionados con el
sonido en los cómics y su interpretación es necesario
comprender algunos esquemas básicos.
II.1.- El proceso de percepción acústica.
Un cuerpo al vibrar produce una onda acústica la
que se propaga por el aire hasta llegar a una oreja que
lo dirige al interior y lo convierte primero en un
movimiento de huesos y membranas, luego en ondas
en un fluido, luego en movimiento de células ciliadas y
por último en estímulos eléctricos que llegan al cerebro
y son interpretados como sonido.
II.2.- Memoria Auditiva.
El cerebro dispone de memoria auditiva, tanto para
almacenar en forma temporal lo que apenas acabamos
de oír como de una memoria permanente para el
registro de información significativa, de uso en el
mediano y largo plazo.
El proceso de memorización de largo plazo está
determinado por varios mecanismos, interralacionados
entre sí:
•
Impresión.- El sonido produce un efecto emocional
brusco. Este proceso está relacionado a los
mecanismos de alarma e interacción con el medio
ambiente de los sentidos.
* Laboratorio de Acústica, Facultad de Ingeniería Mecánica
y Eléctrica, UANL, A.P. 28 sucursal "F", Cd. Universitaria,
San Nicolás, N.L., 66450, México.
E-Mail: fjelizon@ccr.dsi.uanl.mx
E-Mail: jovilla@gama.fime.uanl.mx
3
�Los sonidos en silencio: Lenguaje acústico básico para tiras cómicas
•
Repetición.- De tanto oírlo se aprende. Uno
de los mecanismos básicos de aprendizaje.
•
Correlación.- El sonido ocurre apareado a
una experiencia o circunstancia y ésta se
memoriza como un todo.
•
Aprendizaje.- Memorización intencional de
un sonido.
El proceso de memorización puede darse en
dos niveles principales:
• Sonoro.- En un primer nivel "de tanto oír
algo" lo podemos memorizar como una
estructura sonora, por ejemplo una canción.
• Sonoro-Visual.- En otro nivel podemos, de
tanto observar que un perro siempre ladra,
correlacionar en la memoria la imagen
abstracta de perro con la imagen lingüística
"guau-guau" y con un sonido abstracto de
ladrido.
Estos procesos de memorización, por lo tanto,
pueden
producir
una
memorización
correlacionada, esto es, para cierto sonido
corresponde cierta imagen o información
específica.
II.3.- Evocación.
El proceso principal para el manejo del
sonido en los cómics es el de evocación, que es
el uso de la memoria, el recordar, en base a
aprendizaje y códigos socialmente aceptados.
Para nuestro tema es de gran importancia la
evocación por correlación del tipo sonoro-visual.
La evocación sonoro-visual se da en las dos
direcciones:
• Sonoro ! Visual.- Permite que si dentro de
nuestra casa escuchamos un ladrido, aun sin
4
verlo, podamos afirmar que se trata de un perro.
• Visual ! Sonoro.- Esta es la base del manejo del
sonido en los cómics, pues es la que permite que al
ver un símbolo lingüístico o visual se recuerde el
sonido que corresponde, esto es, que si en el cómics
leemos "guau guau" en nuestra cabeza sentimos el
sonido del ladrido de perro que tengamos
memorizado; que si vemos una imagen de un
choque de autos evocamos la secuencia de sonidos
que en nuestra memoria tenemos registrados como
correlacionados con dicha situación.
Esta capacidad puede llegar incluso al nivel de
diagnóstico al desarrollarse el aprendizaje de
correlaciones más finas entre objetos y sonidos, como
en el caso del médico que según el sonido del corazón
diagnostica su estado o el del mecánico que sólo
escuchando al auto identifica el problema.
III.- CONCORDANCIA SONORO-VISUAL
Una herramienta básica y de gran ayuda para el
manejo del sonido en los cómics es el uso del análisis
de concordancia estructural audio/visual de acuerdo a
los
cánones
establecidos
en
el
lenguaje
cinematográfico. Este análisis busca que el sonido y la
imagen trabajen juntos en paralelo a favor de la
estructura interna de la producción.
Este procedimiento se basa en la existencia de
análogos sensoriales, esto es, que existen estímulos de
diferente tipo, por ejemplo visuales y sonoros, que
producen una sensación similar, los cuales puestos
juntos producen un reforzamiento del mensaje y usado
en contrario puede generar una duda o un aumento de
tensión en el evento. Como ejemplo un paisaje bonito y
tranquilo acompañado de una música clásica y lenta se
puede disfrutarse más estéticamente, y acompañado de
música estridente puede implicar que algo está por
ocurrir.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Fernando J. Elizondo Garza, José de Jesús Villalobos Luna
En la tabla I se presentan algunos ejemplos de
las analogías usadas en el análisis de
concordancia estructural audio/visual los cuales
pueden ser fácilmente adaptados al acoplamiento
sonoro visual en cómics.
Tabla I. Analogías video-audio usadas en el análisis de concordancia estructural en
cinematografía y que pueden adaptarse para el manejo del mensaje sonoro en cómics.
AUDIO
VIDEO
Forma general
Colocación dentro
del marco
Peso gráfico
Textura
Densidad del campo
(# de elementos
gráficos en el marco)
Complejidad del
campo
Vectores
Regular
Irregular
Inestable
Estable
Ligero
Pesado
Ligera
Pesada
Alto
Bajo
Alta
Baja
Gráficos
Indicativos
Orientación principal
de los vectores
Cambio vectorial
Vertical
Horizontal
Cambios rápidos
(grado de continuidad
de línea)
Iluminación
Cambios lentos
Caída
Color
Tensión alta
Tensión baja
Forma sonora
(timbre, acordes)
Tensión del acorde
Acordes y ritmo
Acordes
Magnitud alta
Magnitud baja
Magnitud alta
Magnitud baja
Magnitud alta
Magnitud baja
Baja
continuidad
Alta
continuidad
Clave alta
Clave baja
Rápida
Lenta
Tonalidad
Saturación
Brillantez
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
Densidad horizontal
(densidad melódica: #
de notas en compás)
Densidad vertical
(densidad armónica)
Vectores
Escala principal y
tendencias armónica
Progresión melódica y
continuidad rítmica
Alta
Baja
Progresiones
melódicas
Certeza armónica
Excitación
Calma
Irregular
Disonante
Consonante
Inacentuado
Acentuado
Definidas
Indefinidas
Alta
Baja
Disonancia
Consonancia
Plana
Escala
Dinámica (intensidad)
Cálido
Frío
Alta
Baja
Alta
Baja
Consonante
Disonante
Alto
Bajo
Ligero
Pesado
Simple
Complejo
Alta
Baja
Tono
Timbre
Dinámica
Mayor
Menor
Alto contraste
Fuerte-suave
Bajo contraste
Parejo
Alto
Bajo
Metales, Cuerdas
Flautas, Cañas
Fuerte
Suave
5
�Los sonidos en silencio: Lenguaje acústico básico para tiras cómicas
IV.- SONIDO EN LOS COMICS
Los signos empleados para producir las
evocaciones sonoras en la lectura de los cómics
pueden clasificarse en dos grandes grupos:
a) Códigos Sonoros Básicos.
b) Códigos para Efectos Sonoros.
IV.1.- Códigos básicos.
Estos son los encargados de la transmisión
del mensaje sonoro explícito.
Se subclasifican, en primera instancia, en
cuanto a si la transmisión del mensaje es a través
de códigos lingüísticos o no.
En la Tabla II se presenta una clasificación de
dichos códigos.
Tabla II
IV.1.- Códigos para efectos sonoros.
Los que indican propiedades acústicas inherentes al
mensaje.
Se subclasifican en base a las propiedades acústicas
del sonido.
En la Tabla III se presenta una clasificación de
dichos códigos.
Tabla III
Clasificación de los Códigos para Efectos
Sonoros
Fuerte
Códigos
Efectos de
para
Volumen
Efectos
Sonoros
Débil
En aumento/decremento
Otros
Efectos de
Agudo
Tono
Grave
Ruido
Clasificación de los Códigos Sonoros Básicos
Narrador
Mensajes
Diálogos
Sonoros
Pensamiento
Lingüísticos Mensaje Soez
Códigos
Otros
Sonoros
Básicos
Fenómenos Físicos
Mensajes
Sonoros
Sonidos producidos por
animales
No
Representación de música
Lingüísticos y otros códigos
Golpes
Otros
6
V.- EJEMPLOS
A continuación se presentaran ejemplos de dichos
códigos.
V.1. Códigos Básicos:
Mensajes sonoros lingüísticos.
Son los diálogos que pueden tener los personajes.
Los elementos principales para este tipo de
mensajes son el recuadro, el globo y la nube
conteniendo palabras o signos lingüísticos (ver figuras
1 a 5).
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Fernando J. Elizondo Garza, José de Jesús Villalobos Luna
Fig. 3. Globo que representa el diálogo de
un personaje fuera de cuadro
Fig. 1. El Recuadro representa lo que un narrador
dice acerca de una situación
Fig. 4. La Nube representa el pensamiento
de un personaje.
Fig. 2. El globo representa el diálogo que un
personaje dice en cuadro
Fig. 5. La serie de símbolos representa una situación de
disgusto o las malas palabras que dice un personaje.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
7
�Los sonidos en silencio: Lenguaje acústico básico para tiras cómicas
V.2. Códigos básicos:
Mensajes sonoros no lingüísticos.
Este tipo de mensajes son símbolos aceptados
socialmente y van acompañados de una
traducción lingüística del sonido. (Figuras 6-12).
Fig. 8. Animal más traducción lingüística
aceptada socialmente.
Fig. 6. Los fenómenos físicos se representan
haciendo un dibujo parecido a su forma física y
pueden ir acompañados de una traducción lingüística.
Fig. 7. Animal más traducción lingüística
aceptada socialmente.
8
Fig. 9. Representación de música
(concepto válido para otros códigos).
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Fernando J. Elizondo Garza, José de Jesús Villalobos Luna
V.3. Códigos de efectos:
Efectos de volumen.
Fig. 10. Representación del golpe de una puerta
por medio lingüístico.
Fig. 13. Volumen fuerte: letras o dibujos
grandes y gruesos
Fig. 11. Representación del golpe de una
puerta por medio gráfico.
Fig. 14. Volumen débil: Letras o dibujos
pequeños y delgados
Fig. 12. Representación lingüística de los golpes
de una pelea.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
Fig. 15. Volumen creciente o decreciente:
aumento o disminución de tamaño.
9
�Los sonidos en silencio: Lenguaje acústico básico para tiras cómicas
V.5. Códigos de efectos:
Efectos de ruido.
Fig. 16. Para representar la fluctuación se hace
colocando la traducción lingüística de ese sonido con
letras que cambian de tamaño.
V.4. Códigos de efectos:
Efectos de tono.
Fig. 19. Para representar lingüísticamente el ruido producido
por un personaje o una cosa se utilizan letras grandes y
distorsionadas.
Fig. 17. La representación de un tono agudo se hace
por medio de letras delgadas.
Fig. 20. Para representar un ruido gráficamente se colocan
destellos en el lugar donde se produce el ruido.
Fig. 18. Para representar el tono grave se utilizan
letras gruesas.
10
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Fernando J. Elizondo Garza, José de Jesús Villalobos Luna
BIBLIOGRAFIA
[1] FERNANDO J. ELIZONDO, JOSE DE
JESUS VILLALOBOS Y EDGAR A.
ALVARADO; “El sonido en los comics”,
Memoria del IV Congreso Mexicano de
Acústica, Guanajuato, México, Instituto
Mexicano de Acústica, 18-19 de septiembre
de 1997, México.
[2]
CLIFORD T. MORGAN; "Psicología
Fisiológica", Mc Graw Hill Book Company,
1968, España.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
[3] ARTHUR C. GUYTON; "Anatomía y Fisiología
del Sistema Nervioso", Editorial Médica
Panorámica, 3a. Reimpresión, 1989, Argentina.
[4] ROCIO YAZMIN VILLALOBOS LUNA; "Test de
Memoria Auditiva", Facultad de Psicología de la
Universidad Autónoma de Nuevo León, 1997,
Monterrey, N.L., México.
[5] HERBERT ZETTL; “Sight, sound, motion:
Applied media aesthetics”, Wadsworth publishing
company, 1973, USA.
11
�De ciencia a tecnología
Parte II: La Interfase Administrativa
Miguel A. Palomo González*
Resumen
Las Instituciones Universitarias siempre han
manifestado su interés por los Proyectos de
Vinculación
Empresa-Universidad
para
complementar su contribución social. Se habla
de que en la Universidad existen los recursos
especializados, que también hay que “vender”
los proyectos, pero poco se habla del individuo y
las condiciones de operación en el Proyecto de
Vinculación. El artículo presenta un marco de
operación bajo el enfoque de “Satisfacción del
Cliente”, de Trabajo de la Empresa, con el fin
de asegurar la continuidad y el éxito del
Proyecto de Vinculación.
Abstract
Certainly, the University has been interested in
the Industry-University Research Projects as
another way to increase his social contribution.
We talk about the University’s specialized
resources, as well as in the need “to sell”
projects to the Industry, but there is less concern
on the members and their operation conditions
in the Project Cooperation. This paper presents
a “Client Satisfaction” operational frame.
INTRODUCCION
En la primera parte de este artículo (ver:
Ingeniería, enero-junio 1998, Vol. 1, Núm.1., p.
10-14) se presentó la diferencia entre la
naturaleza y razón de ser del trabajo científico y
del tecnólogo, así como la problemática de “la
interfase humana” en la transformación de la
ciencia en tecnología. En la segunda parte
hablaremos de “la interfase administrativa”
dentro del contexto dinámico de la empresa, así
como de las habilidades de integración y análisis
a desarrollar por el científico, y por el tecnólogo,
12
que participan en un Proyecto Tecnológico de
Vínculación Empresa-Universidad.
*
LA ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL
Tanto el científico como el tecnólogo pertenecen a
una Organización y su trabajo se ve influenciado por
las políticas, reglas y estructura internas. Las
Organizaciones evolucionan con el tiempo y sus
características de operación, coordinación, planeación
y control cambian, ya sea por la edad y/o por su
tamaño. Una manera de clasificar las Organizaciones
es en Emprendedora, Máquina, Profesional,
Innovadora, Diversificada, Misionaria, o Política1. La
Organización Profesional es la que mejor describe el
modus operanti, de la Universidad. En el caso de la
Empresa hacemos los siguientes supuestos: que se
encuentra en una industria competida, que sus
Dirigentes reconocen que detrás de una Estrategia de
Negocio se encuentra una Tecnología, que la Función
de Tecnología está reconocida en la Organización y
que se orienta a la Satisfacción del Cliente2; cela dit, la
Organización Innovadora es la que describe el modus
operanti de la Empresa.
*
Profesor en la Jefatura de Ingeniería Industrial, en la Facultad de
Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Nuevo León.
E-mail: mpalomo@ccr.dsi.uanl.mx
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1, No.2
�Miguel A. Palomo González
En la Organización Profesional los
profesionales (los científicos) no solo controlan
su propio trabajo, también adquieren suficiente
control sobre las decisiones administrativas que
los afectan. Para su Coordinación,
la
Organización depende de la estandarización de
sus habilidades. La mayoría de los estándars se
originan fuera de su propia estructura, es decir
en las asociaciones profesionales (o “colegios
invisibles”)
a las que pertenecen. La
administración
profesional
enfatiza
una
autoridad de naturaleza profesional: el poder de
la especialización y la destreza. La estructura de
desempeño fue diseñada para perfeccionar
programas en entornos estables; no son
estructuras que resuelven problemas para crear
programas nuevos en respuesta a necesidades
no-previstas3.
En la Organización Innovadora (de los
tecnólogos), innovar significa romper con los
esquemas preestablecidos, por consiguiente la
Organización no depende de ninguna forma de
estandarización para su Coordinación. La
flexibilidad es un requisito, los procesos de
información y decisión fluyen tan flexibles e
informales como sea necesario para promover la
Innovación. La Organización no puede depender
de las habilidades estandarizadas de sus
expertos, debe rebasar las fronteras de la
especialización, lo cual implica asignar los
problemas a Equipos Multidisciplinarios que
combinan los esfuerzos, se habla entonces de
sinergias. Cada Equipo se forma alrededor de un
proyecto específico. Al enfrentarse al problema
de un Cliente, el Equipo se involucra en
esfuerzos creativos para encontrar una solución
única; en cambio, la Organización Profesional
ubica o conceptualiza dicho problema dentro de
un paradigma conocido, conforme al cual pueda
aplicar un programa estándar. Una se involucrará
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1 No.2
en el pensamiento divergente, cuyo objetivo es la
Innovación; la otra en el pensamiento convergente,
enfocado a la perfección. La Organización Innovadora
se encuentra en entornos que son tanto dinámicos
como complejos4.
LA INTERFASE ADMINISTRATIVA
Visto como un todo, el éxito en el desarrollo de un
Proyecto de Vinculación Empresa-Universidad,
presenta un complejo sistema a administrar, que
involucra las objetivos particulares, patrones de
conducta y formas de Organización de los actores
(Individuos, Empresa y Universidad). El enfoque de
“Satisfacción del Cliente” nos permite, en principio,
proponer un marco de referencia sobre las habilidades
que hay que desarrollar para entender el ambiente y
lograr una integración efectiva en el Desarrollo de un
Proyecto Tecnológico, con el único fin de reducir la
incertidumbre en el éxito, e incrementar la empatía de
los actores. Partimos del hecho de que la Empresa, tal
y como la hemos definido, es el “Cliente” y que la
Universidad es el “Proveedor” (pensar lo contrario
implica negar la razón de ser de los actores).
a)- Las restricciones de operación del Equipo de
Trabajo:
El Científico o Representante de la Universidad
debe empezar por asimilar el paradigma de que su
papel, ante la Empresa, es el de un Líder Científico que
se integra al Equipo Multidisciplinario (bajo la
supervisión del Líder de Proyecto nombrado por la
Empresa). Por lo tanto debemos empezar por entender
los principales tipos de presiones a las que está
expuesto el Equipo: presión de tiempo, en el
presupuesto, cumplir con la calidad o especificaciones,
y la Satisfacción del Cliente de la Empresa (MarketPull). Dichas presiones no se presentan en la
Organización Profesional con la misma intensidad y al
13
�De ciencia a tecnología Parte II: La Interfase administrativa
unísono, por lo que hay que aprender a trabajar
bajo este nuevo conjunto de restricciones.
si somos buenos o no, simplemente se trata de analizar
como contribuir a resultados de una empresa.
b)- Análisis del ambiente y habilidades
requeridas
Puesto que nos interesa proporcionar un
servicio satisfactorio, es natural que nos
preocupe ¿Qué tan efectiva es la Investigación
en la Empresa?, ¿Cuáles parámetros toma en
cuenta? La literatura menciona diferentes
metodologías y técnicas para lograr la eficiencia
interna, sin embargo lo que le interesa a la
Empresa, en primera instancia, son los resultados
logrados. Dichos resultados pueden ser
cualitativos y cuantitativos. Analicemos los
siguientes factores prácticos5:
Por otra parte, a través del tiempo y las vivencias,
los participantes del Equipo han desarrollado ciertas
habilidades necesarias para sobrevivir en un ambiente
competido. Así mismo, se puede lograr un desempeño
eficiente y la integración al Equipo de Trabajo al
desarrollar las siguientes habilidades6:
•
¿Qué le sucedería al Negocio si la
Función de Tecnología no existiera?
•
¿Cuántas Patentes por año se generan?
•
¿Cuánto representan los ingresos por
concepto de Licencias de Explotación de
patentes?
•
¿Qué desarrollos o mejoras hemos
generado que actualmente se utilizan en
el proceso?
•
¿Cuáles han sido las TIR (Tasa Interna
de Retorno) y “Payback’s” (Períodos de
Recuperación de la Inversión) en los
proyectos implementados?
•
¿Por qué han fracasado los proyectos en
el Mercado?
•
Un comportamiento “Problem Solving”, lo
cual implica una actitud de “querer hacer” vs.
una actitud “más pensante” .
•
Habilidad para la identificación de problemas,
antes de que sean críticos, lo cual depende de
la capacidad de observación y la cognoscitiva
del individuo.
•
Saber detectar las oportunidades, esto significa
hacer las cosas que permiten maximizar los
resultados de la Empresa.
•
Tener un estilo de trabajo participativo, no se
trata de cuestionar sistemáticamente sino de
lograr resultados, y esto es una resultante de la
capacidad de empatía con el Equipo de trabajo.
(falta de coordinación con el Departamento
de Mercadotecnia, pobre entendimiento del
Mercado, Productos fuera de tiempo, Producto
poco competitivo, etc.)
No se trata de saber las técnicas o medios
utilizados (el fin justifica los medios), ni analizar
14
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1, No.2
�Miguel A. Palomo González
c)- Actores Políticos y el trabajo del Líder:
La integración del Científico al Equipo de
Trabajo también depende de reconocer los tipos
de actores políticos que existen en la Empresa.
El Líder de Proyecto enfrenta el difícil problema
de mantener la cohesión del Equipo; cada
miembro tiene sus propias actitudes, presiones
de tiempo, aprendizaje y experiencias pasadas,
que traen a la mesa de trabajo.
En un
Departamento funcional el problema es relativo,
puesto que normalmente encontramos gente con
un bagage más o menos homogéneo.
En adición al problema de mantener unido a
un Equipo Multidisciplinario, el Líder tiene que
actuar y tomar decisiones bajo incertidumbre, no
puede dejarse llevar por la inercia (el Mercado
no espera, la competencia no perdona, la
Empresa menos), ni aspirar a obtener toda la
información necesaria (sólo la justa); su trabajo
equivale a caminar en un terreno poco firme y
con condiciones de visibilidad poco clara. Las
siguientes actividades nos pueden servir para ser
un facilitador en las relaciones del Líder con el
grupo, y no ser una pieza más que el Líder debe
empujar7:
•
Entender el contexto del proyecto y su
impacto en la Organización
•
La discusión significa avance, sea
positivo, si no hay discusión entonces la
apatía está presente.
•
Identifique quién está interesado en el
Proyecto y qué espera.
•
Sea proactivo, más que reactivo.
•
Identifique claramente el resultado final
esperado (suyo y del proyecto)
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1 No.2
•
Desarrolle una visión sobre los resultados del
proyecto, evalúe los escenarios.
Visto desde otro ángulo, el analizar las condiciones
de Operación del Proyecto nos ayuda a esclarecer
nuestras responsabilidades, y a que nuestras
intervenciones y contribuciones sean oportunas en
cada actividad que realiza el Equipo (generación de
ideas, identificación de proyectos, proposición de
soluciones, selección de proyectos, implementación,
etc.).
Finalmente, es importante identificar los personajes
con los que podríamos compartir la mesa de trabajo.
Al tratar de entender el comportamiento de los
miembros del Equipo podemos tipificar tres tipos de
Actores Políticos: los Naïve, los Sensibles y los
Tiburones8:
•
Naïve: le disgusta el juego político; evita el
compromiso; dice las cosas como son; tiene fe
en la Verdad.
• Sensible: considera que la política es necesaria;
se compromete con los objetivos del área;
establece una red de comunicación informal;
usa al sistema para recibir y dar favores; es un
negociador.
• Tiburón: la política es una oportunidad; el
compromiso es con él mismo y a cualquier
precio; es manipulador, usa el engaño si es
necesario;
es conflictivo, utiliza la
información a su favor, “cultiva” amistades
para usarlas posteriormente.
Las habilidades se desarrollan, la capacitación por
medio de seminarios son una gran ayuda, pero sin
lugar a dudas el mejor método de enriquecimiento de
las habilidades es a partir de las vivencias en el
ambiente real de trabajo. Involucrarse sí, pero sin
perder de vista nuestro objetivo de trabajo, sin olvidar
el resultado por el cual somos responsables, sin
minimizar la razón por la cual estamos en el Proyecto
15
�De ciencia a tecnología Parte II: La Interfase administrativa
de Vinculación. Las experiencias y el
aprendizaje logrado nos fortalecerán para el
siguiente Proyecto.
REFERENCIAS:
1. Mintzberg H. Estructuras, Fuerzas y Formas de las
Organizaciones Eficaces. El Proceso Estratégico.
Mintzberg H., Quinn J. B., Voyer J. Prentice-Hall,
1997, México, p. 159-183
2. Palomo-González M. A.. Strategie de l’Enterprise
Internacionale en Amerique Latine. Institute
d’Administration des Entreprises, Grenoble,
France, 25 juin, 1982, 270 p.
3. Mintzberg H.. La Organización Profesional. op.
cit., p. 308-320
4. Mintzberg H.. La Organización Innovadora. Op.
cit. p. 321-336
5.
Robb W. L.. How Good is Our Research. Research
Technology Management, march-april, 1991.
6. Livingston J. S.. El Mito del Administrador Bien
Preparado. Harvard Business Review, en-feb,
1971.
7. Pinto J. K.., Kharbanda O. P.. Lessons for an
Accidental Profession. Business Horizons, marchapril 1995, p. 41-50.
8. Ibid.
16
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1, No.2
�Minería en Nuevo León:
Antecedentes de la industria de fundición
Javier Rojas Sandoval*
INTRODUCCION
En Nuevo León, las fundiciones de metales,
hierro y acero no se explican sin considerar la
existencia de una base minera que le diera
sustento. Por ello es importante mencionar la
tradición minera nuevoleonesa.
Varios pueblos de Nuevo León deben su
origen a la actividad minera: Minas de San
Gregorio (1577), El Carmen (1614), Real de
Santiago de las Sabinas (1693), Santa Catarina
(1596), Real de Minas de San Carlos de
Vallecillo (1766), Mineral de San Pedro de Boca
de Leones (1690).1
Dos autores son de obligada lectura para
indagar sobre los orígenes y la historia colonial
de la minería en Nuevo León: el capitán Alonso
de León cronista del Nuevo Reino de León,
quien escribió el texto: Relación y discursos del
descubrimiento, población y pacificación de este
Nuevo Reino de León; temperamento y calidad
de la tierra, publicado por primera vez el año de
1649,2 y Eugenio del Hoyo con su “Historia del
Nuevo Reino de León (1577, 1723).3 Para la
minería del siglo XIX un texto básico es el de
César Morado: Minería e industria pesada.4
MINERIA EN NUEVO LEON
El capitán Alonso de León escribió en el
capítulo quinto del discurso segundo que en el
Nuevo Reino de León existían muchos minerales
de plata y plomo. En particular destacaba la
gran abundancia de este último metal. Las vetas
del mineral argentífero de San Gregorio (hoy
Cerralvo) se convertirían en el atractivo principal
para los primeros pobladores hispanos que
fundaron el Nuevo Reino de León. Le seguía el
Real de las Salinas, que para esos años tenía
cinco haciendas. Asimismo mencionaba otra en
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
el cerro de las Mitras. También las haciendas de
plomo localizadas en Pesquería Chica.*
Sobre la cantidad de metal, el mismo cronista
maneja datos contradictorios. Menciona que entre los
años de 1626 hasta 1648 se habían sacado más de
sesenta mil marcos de plata, de cuya cantidad
procedían arriba de trescientos quintales de greta y dos
millones de pesos.2
El mismo cronista da cuenta de los minerales de
Coahuila, que aunque en un principio fueron intentos
fallidos, con el tiempo se descubrieron los minerales de
Nueva Almadén, hoy Monclova. Así, se integró una
vasta región minera que abarcaba Nuevo León,
Coahuila y Zacatecas, y que habría de desempeñar un
decisivo papel en el desarrollo de la industria minerometalúrgica nuevoleonesa.
Entrada a las minas de “El Diente”
*
Colegio de Historia de la Facultad de Filosofía y Letras,
Universidad Autónoma de Nuevo León.
17
�Minería en Nuevo León: Antecedentes de la industria de fundición
Eugenio del Hoyo refiere que con Martín de
Zavala pueblan el reino un conjunto de
inmigrantes cuya característica era su formación
minera “de abolengo, grandes conocedores de
los metales y su beneficio”.
Hubo mineros que entraron con más de diez
mil pesos de avíos de minas para sacar plata.
El profesor Israel Cavazos señala que:
“En el archivo municipal de Monterrey se
conserva por lo menos un centenar de registros
de vetas, en un término de diez años”
Eugenio del hoyo informa que en Cerralvo eran
tan abundantes los metales que en poco tiempo
se descubrieron no menos de 220 minas.3
Con mayor abundamiento cita al autor Diez de la
Calle quien dice que:
“Las minas son tan ricas que aun habiendo
pocos que las beneficien, se habían sacado y
marcado más de 42 mil marcos de plata y más
de cincuenta mil quintales de plomo y 300 de
greta”.5
La pregunta obligada es: ¿por qué no se
desarrolló un emporio minero en la región? La
respuesta la da Eugenio del Hoyo diciendo que si
bien había abundancia de greta y plomo, más no
así de plata. Los yacimientos no eran hondables,
por ser mantos y, finalmente, el problema
principal fueron los rebeldes indios que no se
dejaron someter al trabajo disciplinado requerido
por la minería. Un factor adicional sería el
tecnológico. Según el mismo autor, el beneficio
se hacía exclusivamente por fundición, no llegó
a establecerse el sistema de patio, descubierto
por Bartolomé de Medina, debido a lo costoso de
las instalaciones y las dificultades para
transportar los azogues.
La fundición sólo era aplicable a unas cuantas
clases de minerales y resultaba incosteable para
los metales de baja ley.
18
A principios del siglo XIX Simón de Herrera
elaboró un informe en el que da cuenta del estado del
Nuevo Reino de León.6 En él reporta la situación de la
minería. Menciona que tenía noticias de la existencia
de minas de hierro por toda la Sierra Madre, pero nadie
las explotaba. Minerales de plomo con plata, así como
de cobre que podían beneficiarse sin mayores costos.
En 1757 se descubrió La Iguana, mina que habría de
producir muchos millones en pocos días. La plata de
ese mineral se beneficiaba fácilmente al fuego por
contener plomo. Los minerales se localizaban en
Cerralvo y estaban abandonados. Para el año de 1799
una compañía en Vallecillo denunció catorce minas y
descubrió una rica veta. En el Real de la Boca de
Leones, también se descubrió un manto de plata de
mucha ley. En la Sierra Madre se informa de la
existencia de alabastro, yeso de superior calidad.
Narra que se suponía la existencia de carbón de piedra
por haber mucha pizarra. Esto último explica la
instalación cien años después de las famosas plantas
cementeras.
El auge de la minería nuevoleonesa del siglo XIX
estuvo asociado a los cambios que se produjeron a
nivel nacional. Durante los últimos años del siglo XIX
y los primeros del XX, la minería en México registró
un auge importante, después del relativo estancamiento
que se había prolongado desde las luchas de
independencia de 1810. Fue entonces que se dieron las
condiciones internas y externas para que México
tuviera un marcado desarrollo minero caracterizado por
el crecimiento, la modernización y la diversificación de
la industria minera metarlúrgica.
Entre las principales condiciones que caracterizaron
este periodo destacan las siguientes: los cambios en la
legislación minera de 1887 y 1892 modificaron
sustancialmente las condiciones de acceso a los
recursos del subsuelo, la evolución de la economía
internacional favoreció el consumo de metales
industriales con el rápido crecimiento de la siderúrgica
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1 No.2
�Javier Rojas Sandoval
y la metalmecánica. Asimismo, el desarrollo del
sistema ferroviario hizo posible la explotación de
yacimientos
en
zonas
incomunicadas,
principalmente del norte del país, lo cual
disminuyó los costos de transporte y facilitó la
importación de maquinaria y la exportación de
minerales a Estados Unidos.
Todo ello se combinó con una serie de
avances tecnológicos que se introdujeron
masivamente en México y revolucionaron las
formas de producción que se habían conservado
casi sin cambios desde el Virreinato.
Disminuyeron los costos y fue posible explotar
minas abandonadas y nuevos yacimientos de
leyes más bajas; se elevó la escala de
producción.
Bajo el régimen de Porfirio Díaz, la minería
alcanzó un auge extraordinario. Hasta 1891-1892 los
mineros mostraban interés sólo por la explotación de
metales preciosos. Sin embargo, después de este
periodo comenzó una explotación más intensa de
metales industriales (hierro, plomo y cobre) que
sobrepasó a la de oro y plata a partir de 1905.
El periodo comprendido entre 1888 y 1903 fue una
gran bonanza para los negocios mineros. Entre otras
cosas por la Ley Minera de 1892 que autorizaba la
plena propiedad del subsuelo y la introducción de
mejores técnicas de beneficio.
DE MINERIA A FUNDICION
Fue en ese marco nacional en el que se produjo un
auge de la minería industrial en Nuevo León. Pocos
años antes de que se hicieran las primeras solicitudes
para instalar las primeras fundiciones, se tenían
registradas 123 minas, distribuidas en Monterrey,
Cerralvo, Mina, Villaldama, Arramberri, Sabinas
Hidalgo, Agualeguas, Carmen, Garza García,
Escobedo, Allende, Santiago, Santa Catarina, y Salinas
Victoria.7 Por lo que se refiere a la explotación de
minas de hierro en Nuevo León, se sabe que uno de los
factores determinantes para instalar la Fundidora en
Monterrey fue la existencia de abundantes yacimientos
minerales de hierro tanto en Nuevo León como en
Coahuila. Lo mismo puede decirse del carbón.
El término fundiciones hace referencia a diferentes
tipos de fábricas. Se les llamaba así a las haciendas de
beneficio de metales preciosos como la plata y el oro.
Como el plomo estaba asociado con la plata, las
fundiciones de plata también procesaban el plomo.
Asimismo se beneficiaban el cobre y el zinc. Otro tipo
de fundiciones eran las que procesaban el hierro.
De acuerdo con el análisis de Isidro Vizcaya sobre
los orígenes de la industrialización regional, la
instalación de las plantas metalúrgicas en Nuevo León
fue estimulada por el arancel McKinley, aprobado por
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1 No.2
19
�Minería en Nuevo León: Antecedentes de la industria de fundición
la Cámara de Representantes de Estados Unidos
el 21 de mayo de 1890, donde se establecían
barreras proteccionistas, lo que obligó a
beneficiar los metales en México.
Ello
explicaría, en parte, la fundación de las plantas:
Asarco (1890), Peñoles (1890), Fundidora
(1900).7
REFERENCIAS
1. Ricardo Elizondo. Fundación de pueblos de
Nuevo León, Archivo General del Estado de
Nuevo León. Monterrey, N.L., 1985. pp.
17-22.
2. Capitán Alonso de León, Juan Bautista
Chapa y Fernando Sánchez de Zamora.
Historia del Nuevo Reino de León, con
noticias sobre Coahuila, Tamaulipas, Texas
y Nuevo León estudio introductorio y notas
de Israel Cavazos Garza R. Ayuntamiento de
Monterrey, Monterrey, N.L., 1980, pp.5055.
20
3. Eugenio del Hoyo, Historia del Nuevo Reino de
León (1577-1723), Editorial Al Voleo, 1979, pp.
361 y ss.
4. César Morado Macías.
Minería e industria
pesada, AGENL, Monterrey, N.L., 1991,
Cuadernos del Archivo, No. 62.
5. Juan Diez de la Calle. Memorial y noticias sacras
y reales del imperio de las Indias Occidentales…,
1ª. Edición Madrid 1646, 2ª. Edición Bibliófilos
Mexicanos, 2, México, 1932.
6. José Eleuterio González, Algunos apuntes y datos
estadísticos que pueden servir de base para formar
una estadística del estado de Nuevo León,
Monterrey, Imprenta del Gobierno, 1874, p. 35-40.
7. César Morado Macías, op. Cit., p. 29.
8. Isidro Vizcaya Canales, Los orígenes de la
industrialización de Monterrey (1867-1920),
Librería Tecnológico, Monterrey, 1971, p. 68.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1 No.2
�Javier Rojas Sandoval
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1 No.2
21
�Minería en Nuevo León: Antecedentes de la industria de fundición
22
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1 No.2
�Los recursos didácticos en la enseñanza de
la física en la ingeniería
Juan Antonio Herrera A.*
INTRODUCCIÓN
El deseo de incrementar la efectividad de las
clases de Física, es general dentro de la
comunidad docente de nuestra facultad y
considero que de todo maestro de la materia. El
uso adecuado de los recursos didácticos, es la
herramienta que nos permite lograr que en el
estudiante se produzca el aprendizaje, de una
forma constructivista y sea capaz de aplicar el
conocimiento en circunstancias diferentes a las
que lo aprendió; se hace necesario clarificar en el
desarrollo del tema, la interpretación que sobre
recursos se tiene, además de algunas formas en
cómo pueden ser utilizados para lograr el fin
educativo.
FUNDAMENTACIÓN
Las corrientes didácticas actuales tratadas en
nuestro país y específicamente en la U.A.N.L., marcan
tres tendencias que estructuran el contenido de diversa
forma y responden a corrientes psicológicas diferentes,
a continuación se describirán algunas características de
cada una de esas tendencias: *
• Didáctica Tradicional: La estructuración de los
contenidos se establece de acuerdo a un temario
y/o al índice de un libro y no existen más
objetivos que cumplir el listado. (Es lo más
utilizado en nuestra Institución y otras similares)
obedece a la corriente conductista sin
especificarlo.
• Didáctica Tecnocrática: también conocida como
Tecnología Educativa. Donde los objetivos se
fragmentan hasta la mínima actividad,
jerarquizándolos y clasificándolos también según
su actividad ya sea de enseñanza y/o aprendizaje,
cayendo en la hiperprogramación, convirtiendo al
proceso en una producción continua de
cumplimiento de objetivos, eliminando la
oportunidad de que el educando realice los
procesos de acomodación y asimilación que
aseguran un aprendizaje eficaz. Esta tendencia
está directamente enfocada a responder al
Conductismo ya que obedece al esquema
Estímulo-Respuesta, sin considerar los procesos
internos que ocurren en el Educando.
Las clases tradicionalistas, son las más
utilizadas en nuestra institución ya sea por:
ignorancia por parte de los maestros de la
didáctica, pedagogía y de las diversas
concepciones psicológicas hacia la educación,
así como las carencias materiales y tecnológicas,
también puede ser porque la estructura curricular
está diseñada para este tipo de transmisión
educativa, esta problemática nos conduce a
considerar como una solución remedial a “Los
Métodos y Técnicas para Aumentar la
Efectividad de las Clases Tradicionales”.
Los métodos y técnicas anteriores nos
permitirán considerar al educando como un
individuo integral en donde las áreas del
desarrollo se manifiestan. De acuerdo a las
tendencias psicológicas mediacionales (área
cognitiva, área psicomotriz y área afectiva).
Estas áreas en el proceso enseñanza– aprendizaje
(E-A) deben ser tratadas y atendidas ya que se
hace necesario que el educando quiera aprender,
que pueda aprender y que tenga los
conocimientos previos.
• Didáctica Crítica, también conocida como Activa.
Permite una estructuración flexible que lleve al
educando a construir su conocimiento, en donde
su proceso de aprendizaje sea activo, asegurando
al maestro, que en el alumno se den los procesos
de asimilación y acomodación, en base a las
actividades desarrolladas y sus conclusiones,
*
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
Departamento de Física, FIME-UANL.
21
�Los recursos didácticos en la enseñanza de la física en la ingeniería
además de los trabajos efectuados, etc. Esta
tendencia responde al Constructivismo.
La didáctica crítica permite establecer una
escala más equitativa para la medición del
desarrollo, no sólo en el área cognitiva (que
puede usar la Taxonomía de Bloom) sino
también en el área Psicomotriz (habilidad,
destreza y pericia) y en el área afectiva (gusto,
involucración y compromiso).
La didáctica crítica nos lleva a planear la
evolución del curso y los recursos a utilizar con
el propósito de facilitar el proceso de aprendizaje
en el alumno, ya que el primer estímulo que
recibe va dirigido a el área afectiva para
predisponerlo a que se cubran las otras dos áreas.
La planeación del curso y en especial de la
clase evita la improvisación y permite la
utilización de los recursos didácticos requeridos
(se debe contar por parte del maestro con el
conocimiento y habilidades para su uso
efectivo), que lleven a incrementar la asimilación
y acomodación del conocimiento en el alumno.
ya dentro de este estado anímico, además le faciliten el
proceso de aprendizaje en forma integral.
De acuerdo a nuestra concepción sobre recursos
didácticos clasificamos a estos cómo: internos al
alumno y externos, estos últimos en su mayoría son
utilizados por el maestro como métodos, técnicas y
recursos audiovisuales e interactivos.
Dentro de los recursos didácticos internos al alumno se
tienen:
Conocimientos previos en el alumno que pueden ser:
• Conocimientos estructurados correctamente
• Preconcepciones ciertas y erróneas.
• Experiencias previas
Algunos de los recursos externos como:
• Métodos y técnicas para el trato de grupos
• Técnicas de Microenseñanza.
• Dinámicas de Grupo.
• Técnicas de interrogación
Recursos Audiovisuales y de interactividad:
• Medios eléctricos y electrónicos como: videos,
herramientas computacionales, comunicaciones
por satélite, proyectores (transparencias, acetatos,
cuerpos opacos), etc.
• Medios de Escritura: pizarra, rotafolio, láminas,
cuadernos, etc.
• Equipo y prácticas de laboratorio
• Investigaciones: bibliográfica, aplicativas, uso de
la red (Internet y/o W.W.W.), etc.
• Elaboración de trabajos y ensayos
PROPUESTA
La utilización de los recursos didácticos pueden
llevar al uso de métodos y técnicas, que han probado su
efectividad en el incremento del nivel de asimilación y
acomodación.
Se llamarán recursos didácticos a todos los
medios que lleven a los alumnos a motivarse, y
22
El inicio al tema es el momento crítico para el
maestro, ya que predispone al alumno a participar o no
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Juan Antonio Herrera A.
en ella, por lo que se requiere del conocimiento,
por otros maestros. Es imprescindible que al
comienzo de una clase se despierte la
comunicación y provoque un ambiente de
trabajo proactivo. la utilización de recursos que
motiven al estudiante como: demostraciones
impactantes, experiencias previas al alumno,
preconcepciones erróneas, etc., para después
mantener el interés y el ambiente de trabajo y si
éste es colaborativo qué mejor, cada tipo de
sesión se recomienda diseñarla de acuerdo con
su naturaleza y utilizar los recursos didácticos
que se acomoden mejor a ella y a los objetivos
establecidos.
Son también recursos didácticos aquellos que
establezcan la normatividad del curso como fijar
las reglas del juego en la primera clase, entregar
la programación del curso que incluya las
actividades que se esperan de ellos y el tipo de
sesión, así también la forma de su evaluación.
Para lo anterior se hace necesario:
• Tener claros los objetivos a perseguir y
diseñar cada sesión para su realización.
• Recordarles a los alumnos lo que se espera
de ellos para la próxima sesión.
• Los recursos y medios deberán ser variados
para evitar el tedio (de acuerdo al tipo de
sesión, son los recursos que se han de
utilizar).
• Siempre concluir, no se vale dejar
conceptos en el aire.
• Cuando el maestro se dirija a los alumnos,
variar los estímulos visuales y auditivos que
él genera y siempre ver al grupo y a sus
integrantes dirigiéndose a ellos, no al aire.
• Aplicar una evaluación de entrada
(diagnóstica), para conocer las condiciones
cognitivas y las habilidades en los alumnos,
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
y mediante esta herramienta establecer estrategias
para subsanar deficiencias.
CONCLUSIÓN
El uso adecuado de los recursos didácticos en las
clases de física, facilita al alumno su aprendizaje, al
mantener la motivación durante la sesión, además de
ofrecer una gran gama de alternativas de exposición, de
trabajo interactivo ya sea personal con material y de
equipo, como con otras personas. Permite estructurar
diversos tipos de sesiones de acuerdo con los objetivos
a alcanzar. Nos permite a los maestros facilitar el
proceso E-A y evitar la improvisación ya que es
planeada su utilización y metodología, y trabajados los
materiales.
Para la utilización adecuada de los recursos
didácticos por parte de la generalidad de los maestros
de nuestra institución se hace necesario el
establecimiento de un programa de capacitación
estructurado sobre Métodos Didácticos y Técnicas de
Microenseñanza con las que se aumente la efectividad
de las clases de Física.
BIBLIOGRAFÍA
1. María de los Angeles Legañoa Ferrá. Compendio
Didáctica de la Física. U.A.N.L., México, 1998.
2. María de los Angeles Legañoa Ferrá. Compendio
Didáctica General. U.A.N.L., México, 1998.
3. Herbert J. Klausmeier. Psicología Educativa:
habilidades humanas y aprendizaje. Harla México,
1982.
4. Margarita Panza González. Operatividad de la
Didáctica. Guernica, México, 1994.
23
�Science & engineering, philosophy and
common sense♦
Lorin Loverde*
Sometimes when certain connections are
made among concepts, the fact of their
juxtaposition♦ triggers in the mind interesting
implications. Consider the following title of a
simposium: "Education of Values, Attitudes and
Common Sense in Engineering".1 Certainly,
starting out with education and values is a
common
them
of
the
Enlightenment
philosophies of the 18th Century. Adding the
concept of attitude is equally a common theme
of psychology.
However, then come the
concepts of common sense and engineering, at
which point we begin to wonder.
In the paper “Sentido común: una filosofía
para la vida cotidiana” the author, Garza
Treviño, cites a number of philosophers, from
Aristotle to Kant to affirm the importance of common
sense. For example, John Dewey noted how it is the
traditions, work, techniques, interests and institutions
which a group (or society) establishes for itself. The
group thus far in human history is always provincial
because we do not yet have the one group of humanity
as a whole that we need. We want engineers to learn
and apply common sense. Lack of common sense is
close to being malfunctional and irrelevant in life.
However, should common sense be the source of
values? And even more importantly, should the people
in society who apply science to life be guided by such
values? In the negative mode, the answer to both
questions is yes. Values without common sense are
irrelevant. Engineers without common sense are
impractical.
HOW DO WE ELEVATE OURSELVES TO
EXCELLENCE?
Turning the ideas into the positive mode, we have a
very different and startling proposition. Should our
highest guiding values can be reduced to mere
common sense? Engineers who impose science on
society can appeal to mere common sense for a defense
(even when they are cause of ecological disaster and
mindless mechanics).
♦
El presente artículo nos fue enviado con motivo de
la publicación en el número 1 de Ingenierías del
texto Sentido común: una filosofía para la vida
cotidiana del Lic. Juan Gerardo Garza Treviño.
El Editor
24
There is a good meaning of common and a lesser
meaning. *The good meaning refers to what is
common to all, which is what Heraclitus meant by the
logos. The lesser meaning refers to the sub-excellent,
the lowest common denominator, or the weakest mind
of a group. The weakest mind should not be the
determiner of our highest values. The whole idea of
social and moral progress rests on our continuing to
aspire to the highest truth of which we are capable, not
*
Director Administrativo de Quality de Sabinas.
Qslorin@aol.com
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Lorin Loverde
what the weakest mind can tolerate. There is no
other way to aspire to excellence or to apply
excellence to our culture.
Common sense is the residue, the settlement
on the bottom of the lake after the storm among
highest minds is over. Common sense is
important not because it leads to greatness but
because it is the minimum without which we
lapse into irrelevancies. The minimum should
not be used to define the maximum, the barely
passable should not be used to define the
excellent, and the weakest mind should not be
used to determine the direction of a civilization.
What should? We certainly do not abandon
common sense, but how do we elevate ourselves
to excellence?
We have to avoid the
provincialism of common sense. Why do we
want to be satisfied with common sense? What
is its hidden appeal? One approach is to realize
the analogy, science is to engineering as
metaphysics is to common sense. This too is a
startling juxtaposition.
We have established what is common sense,
and we know that engineering is the application
of scientific laws to practical problems.
However,
how
does
science
parallel
metaphysics? And why is engineering like
common sense?
Engineering is like common sense in both the
good and reduced meanings. Engineering is the
application of the logos to practical problems.
Yet engineering is also the receiver of
knowledge from a past storm of a theoretical
conflict in the skys of science. Engineering did
not apply any propositions of relativity theory or
quantum mechanics in the Eighteenth Century.
The storms of Einstein and Plank had not yet
occurred.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
Yet engineering is "where the rubber meets the
road." This metaphor means that at the point of
contact, things are very critical. Engineering is the
point of contact between scientific theory models and
social needs. Engineers who whistle happily while
building atomic bombs and biological weapons are
dangerous. Engineers are citizens, and we all as
citizens need to aspire to excellence in planetary
responsibility.
THE TERRIBLE QUESTION
Now the most difficult question: how is science like
metaphysics? In the answer to this question is also the
answer to what might be called "the terrible question"
– namely, why does science fail to guide both
engineers and citizens with the highest values, the best
attitudes, the most noble altruism, the most creative art,
and the most equitable form of justice?
Scientists would immediately protest the latter
question, saying in effect, "But that's not our job!" Yet
the terrible question haunts scientists, haunts the
engineers who rely on scientific knowledge, and haunts
the people who depend on engineering successes to
improve their lives...not make them worse. The
question is terrible because we rely on science for so
much, and even if science refuses to answer the terrible
question, it imposes upon us a framework and a
horizon within which we have attempted to answer the
question. That is, until Heidegger.
WHAT IS METAPHYSICS?
The answer to that question before the philosophy
of Martin Heidegger will not yield the answer to the
terrible question. Before Heidegger, metaphysics was
a set of the basic propositions of a philosophy. So,
before Heidegger the relation between metaphysics and
physics (as the first science) was visible: metaphysics
formulated the abstract theory structures in the inquiry
25
�Science & engineering, philosophy and common sense
of the mind and physics tested the theory
structure in the inquisition of nature. Initially,
the philosopher was both metaphysician and
physists. Later, to a scientist, metaphysics was a
source of hypotheses. However, metaphysics
was also the foundation of the other areas of
philosophy: epistemology, ethics, aesthetics,
politics, value theory, etc. These other areas
were the foundations of Western Civilization,
the soul of our culture, but they were largely
ignored by science which aspired to be valuefree.
Martin Heidegger 1889-1976
Therefore, metaphysics is larger than science.
Eventually, science used up the best hypotheses
from metaphysics and went on to develop far
better hypotheses and theory structures than the
philosophers could provide by inquiries in their
minds. Metaphysics was eventually ignored as if
it no longer influenced our world picture. That
was before Heidegger.
Heidegger described the foundations of
Western Civilization (metaphysics) as being a
detour of some 2,500 years that is still our
fundamental framework today. The implications
of the Heideggerian revolution are immense and
will take centuries to work out. For Heidegger it
26
is not an accident that our word for the application of
science to society by engineers is "technology." Our
word is the combination of the Greek concept of
technê, plus the Greek concept of logos. Technê is a
metaphysical term. Heidegger said that we should not
be surprised that technology has come to dominate and
exploit men through weapons as well as nature through
tools. All of that was in technê, in the beginning of
metaphysics from the era of Plato. If metaphysics has
suffered such a flawed beginning, such a twisted stem,
it is no wonder that modern culture has grown crooked,
bent, distorted, and dangerous? And insights into the
origins of metaphysics are not what you will find in the
common sense of today.
Heidegger's answer to the terrible question is that
metaphysics laid the groundwork for value-free,
inhumane, and anti-ecological science from the
beginnings of Western Civilization.
Heidegger's
answer is that metaphysics constructed a powerful but
fundamentally flawed system for framing questions
and posing answers about the cosmos, God, man and
society. Therefore, if we can have some insight into
the flaw of the framework of metaphysics, we can have
some insight into the flaw of the framework of science
and the unfortunate dependence on science by
engineering. And further we can surpass common
sense and begin to take a better direction for
civilization in the future.
To get this insight by Heidegger's direct argument is
rather complex:
•
•
•
•
metaphysics posited theory structures
metaphysics separated mind from thing,
metaphysics substituted the object of
knowledge for the thing in nature, and
metaphysics turned the object of knowledge
into an already-there-ness of self-same, inert
objects waiting for man to stumble upon them.
Most people cannot understand that argument
because it is too fundamental, too far-reaching in its
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Lorin Loverde
implications. However, we can back up and get
at Heidegger's conclusions by another route. We
can begin to ask questions about the approaches
we take to knowledge, the scope we demand of
knowledge, and the degree to which we want to
progress in terms of humanity as a whole.
THE GUARDIANS OF THE TRANSITIONS
The challenge to each new era of science and
culture is to sift among the many, many strange
wonders and elaborate on those few that make
sense in light of the current historical context.
That is why each epoch has to re-interpret the
ancient wisdom in its own way. That is also
why the previous epochs can be seen to have
made such blatant mistakes. Now, in our time,
we say arogently how could they have believed
such things back then? But back then, deep in
history, they looked around their world and it
never occurred to them that they could doubt
such things. In a few hundred years or a few
thousand years, people will say how could they
have believed the things they did back in the
20th Century?
Consider what it means for the intelligencia
of a culture to offer propositions about what to
believe. It sounds simple, and it would be if they
did not care whether what they said was true.
Once the intelligencia feels the call of
conscience and stops arbitrarily accepting
revelations (or stops presumptuously accepting
cultural traditions), then the burden of truth
becomes the greatest burden one can imagine.
The intelligencia are the guardians of the
transitions from the old to the new.
There are only two2 ways to proceed in this
most important and perilous journey. One is to
offer an appeal to the truth and the other is to
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
offer an appeal to faith. It would be convenient if both
were the same (as they should be ultimately). The
people of truth never know for sure and the people of
faith never believe for sure. The people of truth search
for what will convenience anyone. The people of faith
have finished their search and demand that every one
join them. The people of truth reject any imposed
logic or arbitrary principle. The people of faith reject
any close examination by universal principles that
might expose what is too arbitrary.
Neither is
innocent. Each has attacked and killed the other. One
elevated itself through Eros to ascend to the divine.
The other was elevated from outside of itself through
Agape by God's descent to the human.
THE SEARCH FOR IDENTITY
Consider, for example, the search for identity
among several generations of Latin American writers
in the last century of the millennium. They make
strange mixtures of European philosophers. The mix
could be called merely mistaken, but that would deny
their new view which may be precisely their seeing
things mixed differently. What is different is their
stand against materialism with the attempt to affirm
will, spirit, love and sacrifice.
That is admirable. But one must ask why a region
should bother to search for a partial identity (the
Americas) when our real task is the new planetary
culture. Alfonso Reyes is correct that the entire human
heritage should go into the new culture.3 Yet it will not
exactly be a synthesis because the heritage is not
adequately dealing with the hidden knowledge that is
now finally emerging. The New Planetary Culture4 is
an elaboration of ancient wisdom so that with this new
insight artists and intellectuals can create new forms
for a planetary culture. By definition, a planetary
culture is non-tribal, non-national and also nonregional.
27
�Science & engineering, philosophy and common sense
Planetary does not mean one planet as if the
earth were the center of the universe. Rather, it
means wholeness, the inclusionary mode of
universal brotherhood. If a nation wants to forge
a new culture, the people should not be looking
only into their individual past but also into the
future of the planet as a whole. This universal
outlook will not impose a homogenized culture
on the indigenous cultures. Rather, it is a regrounding of cultural forms and practices,
cultural thought and action.
It is interesting that the nationalists, and even
the
more
encompassing
multi-national
regionalist, typically do not tend to deal with
fundamental philosophical positions.
Their
inability to deal with philosophy and spiritual
knowledge will be a direct influence on their
retreating into easier positions of provincialism
(and it makes no difference whether it is the
provinciality of a tribe, a nation, or a multinational region). When the intelligencia avoid a
foundation in truth, they call for faith (in the
religious realm) or commitment (in the political
realm). Mere historical contingency of a
culture does not equal truth. It was probably
for this very reason that Karl Marx had to add
that the communist ideal is not only historical
but is also historically determined.
That
additional qualification is saying that you might
as well agree with the historically contingent and
provincial position because it will come to pass
inevitably. So there are only two appeals a
leader can sound to the people: (1) truth, (2)
faith. Truth carries its own intelligibility thereby
it is up to the individual humans to figure it out
and infer what is the common good for action in
light of this truth. Faith is asserted even though
it does not carry its own intelligibility. In either
faith (religiously) or commitment (the political
variation), the primary emphasis is frequently
28
given to a moral code, i.e., rules of action. Then, it
becomes up to either the human individuals to figure
out or institutional intermediaries to pre-digest for
individuals what kind of a foundation would produce
(and justify) such rules (that is how we get the
theologian trying to figure out why there is evil if God
is good).
CONTRIBUTE TO THE EMERGING VISION OF
THE WHOLE
Humanity is one. The ultimate question in regard to
regional culture is not whether universals corrode
unique national heritage; rather, the question is whose
universals will be adopted by the unique and
historically developed culture? If the universals are
merely Greek, then it is logical that they will
homogenize national pride or regional strength. But if
the universals are spiritual truths, they give an
inclusionary basis for expanding a region, not its mere
homogenization.
Further, there is a price for avoiding truth. If we do
not understand the universal archê of evil, then we
unwittingly fall into its path of least resistance. A
provincial culture is rich, but by its willingness to stay
provincial it lacks a vision to ward off evil, so
separatism falls into evil despite all its humanistic and
benevolent intentions and efforts. When criticizing
provincialism of a tribe or a nation or a multinational
region it is not so much a matter of saying what in it is
false; rather, it is a matter of saying what is only
partially true. Most wide-spread movements attain a
shared vision of reality because they each manage to
obtain a part of the truth. That part of the truth has
power. People rally around it as if it is the common
good. The problem is not so much that they are wrong
and someone else is right; the problem is that their
vision of the truth is only a part of what is true, and
someone else's vision of the truth is also a part of the
larger universe of truth. Except for the totally selfish
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Lorin Loverde
and exploitative positions, almost every widespread religion and culture has a part of truth to
contribute to the emerging vision of the whole.
Even science cannot lay claim to a finished truth.
When Newtonian physics replaced medieval
cosmology, the assumption was that we replaced
error with truth. But when Einsteinian physics
emerged, it did not replace an error, it simply
offered a more encompassing truth, applicable
on very large and very small scales, where
Newton's laws were not accurate, but the
Newtonian view is still valid for the scale of
objects we call our ordinary world.
Often, people assumed that intelligible meant
lawful, that lawful meant predictable, that
predictable meant determined, and that
determined meant unfree. If that sequence of
inferences is applied to nature, then nature would
be unfree and freedom could arise only if we
oppose nature.
In the sense used herein,
intelligibility means a formerly organized,
information bearing continuity or an emergingly
organized discontinuity which comes out of
creativity, chaos or the abyss.
Quantum
physicists as well as sociologists found
intelligibility in statistical events. Even much of
the irrational becomes more intelligible when we
identify the unconscious forces or events which
drive the behavior. Free will is not something
that we have if we somehow manage to
formulate a theoretical justification for it in
opposition to nature; free will is an ontological
aspect. Making things intelligible included
making a place for free will, creative change,
and the emergence of radical leaps. There is a
place for (1) free will and (2) a place for love in
(3) nature because all three are aspects of the
same ontology.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
The sooner we appreciate that, the sooner we can
explore the almost infinite complexity of the whole
truth.
A COMMON FUTURE
When we conceptualize truth to be finite and
comprehensible, we imply that God as the origin is
finite as well. If the origin is infinite, inclusive, and
overflowing, so also must be the truth which comes
forth out of it. The cultural provincial is a person who
seeks power and does not want to admit to a finite but
unending truth; he unconsciously assumes that it is
better to have something finite and finished over which
the guardians of truth can maintain control for their
own exclusinary benefit in politics, religion, science or
even art.
Therefore, a good assertion of the
intelligencia is not the traditional one that "my truth is
better than your truth," rather it should be that my truth
comes from a unique molding of reality, interpreted by
a unique people with a development in history, and so
thereby my truth deserves to be given an opportunity to
earn a place (unless it is totally exclusionary and
without love) in the multi-colored mosaic, in the multithematic symphony, in the multi-cellular cosmic body
of evolving truth. In our era, the Latin love song is not
the same genre as the North American love song or the
Chinese love song or the Iranian love song. The idea
is not to destroy any of them that give their peoples a
common past but to find reasons which we share to
create new songs which we can share for a common
future.
THE TASK OF EDUCATION
It is simple to teach enough to students to
understand and appreciate these issues. If engineers, or
musicians, or lawyers, or administrators are not
educated well enough to even understand the scope and
29
�Science & engineering, philosophy and common sense
depth of the questions, how can we expect them
to be the guardians of our future?
NOTES
Science provides theoretical models, and
engineering applies the knowledge to everyday
life. However, neither engineering nor science
can abdicate to a tradition their responsibility to
be guardians of the planet and guardians of
humanity as a whole.
1. "Sentido común: una filosofía para la vida cotidiana,"
Juan G. Garza Treviño, Ingenierías, 1998, Vol. 1, No. 1.,
p. 27.
2. Of course, in addition to these two ways of appealing to
people, there are always the techniques of totalitarianism,
deception, and coersion. But the question here is not how
do you force people to follow but how do appeal to
something in them that allows them to follow naturally
without force.
3. Stabb, Martin S., In Quest of Identity: Patterns in the
Spanish American Essay of Ideas, 1890-1960, The
University of North Carolina Press, Chapel Hill: 1967, p.
85.
4. New Planetary Culture: Foundations for the Next Era as
Developed in Business, Science, Technology, Social
Sciences, Philosophy and Literature is a three-volume
work in process by the author.
Metaphysics provides theoretical models
(forming a partial truth), and common sense
applies the knowledge to everyday life.
However, that is not enough. There is a great
time lag in this process. The common sense
applied today is the residue of metaphysics (and
tradition) from centuries past.
Neither
philosophy nor common sense can abdicate to a
tradition their responsibility today to be
guardians of the planet and a guardian of
humanity as a whole.
30
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Lorin Loverde
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
31
�Estabilización de una clase de sistemas no
lineales. Aplicación a un generador síncrono♦
Jesús de León Morales*
Salvador Acha Daza*
Resumen
En este trabajo se propone un algoritmo de
control basado en un observador no lineal para
estabilizar una clase de sistemas no lineales
observables para toda entrada. La aplicación
de este algoritmo se lleva a cabo sobre un
modelo reducido de un generador síncrono.
Resultados en simulación son presentados para
mostrar la eficiencia de este algoritmo.
1- INTRODUCCIÓN ♦
El estudio sobre problemas de estabilidad
para sistemas de control descritos por ecuaciones
diferenciales no lineales afines en el control, y
en particular, con aplicaciones a los sistemas
eléctricos de potencia, ha atraído recientemente
la atención de diversos grupos de investigadores
en el mundo, prueba de ello han sido los
innumerables
artículos
en
revistas
internacionales sobre el tema. Los diferentes
enfoques que han sido considerados, y en
especial aquellos que se basan en los elementos
de la geometría diferencial han permitido el
análisis de estabilidad y el diseño de
controladores mucho más eficientes que con los
métodos anteriores basados en técnicas clásicas
de control. La diferencia primordial entre el
enfoque basado en técnicas de control clásico y
los más recientes que usan métodos de la
geometría diferencial es que estos últimos
resultan más poderosos, y además ayudan a
comprender muchos de los fenómenos que antes
eran despreciados o que limitaban su aplicación
♦
Proyecto galardonado con el Premio de
Investigación UANL 1997 en la categoría de ciencias
exactas, otorgado en sesión solemne del H. Consejo
Universitario de la UANL en septiembre de 1998.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
a sólo pequeñas regiones de funcionamiento. El
objetivo de este trabajo es presentar un algoritmo de
control basado en un observador. Un observador
(sensor computacional) es un sistema auxiliar que
permite estimar las variables de estado que no son
medibles físicamente, y que permite implementar un
algoritmo de control a un sistema descrito por
ecuaciones diferenciales no lineales en variables de
estado.*
Los sistemas considerados pertenecen a una clase
conocida como sistemas afines en el control, que son
observables para toda entrada, es decir, sistemas con la
propiedad de que la observabilidad del sistema no se ve
afectada por las entradas aplicadas al sistema.
Mediante un cambio de coordenadas apropiado
(difeomorfismo) es posible, bajo ciertas condiciones
estructurales, transformar un sistema no lineal en otro
el cual es controlable, además, éste es linealizable
mediante un feedback de estado, para posteriormente
diseñar un feedback lineal para estabilizar al sistema.
Además un análisis de estabilidad del sistema en
lazo cerrado será presentado, es decir, se dan
condiciones necesarias para garantizar la estabilidad
del sistema aumentado; formado por el sistema
controlado y un observador.
Finalmente, un modelo reducido de un generador
síncrono será considerado. A éste se le aplicará el
algoritmo de control propuesto y mediante
simulaciones se mostrará su buen desempeño.
Este trabajo está organizado de la siguiente forma:
En la sección 2 se darán algunos conceptos básicos
sobre la geometría diferencial, así como definiciones y
la notación utilizada. Un modelo reducido de un
generador síncrono, además la determinación de las
propiedades de contabilidad y de observabilidad son
*
Programa Doctoral en Ingeniería Eléctrica, FIME-UANL.
Apdo. Postal 148-F, San Nicolás, N.L., CP 66451, México.
31
�Estabilización de una clase de sistemas no lineales: Aplicación a un generador síncrono
presentadas en la sección 3. La clase de sistemas
considerada para la cual es posible diseñar un
controlador
linealizante-estabilizante
será
considerada en la sección 4. Posteriormente en
la sección 5, se establece el resultado principal
de este trabajo, y en la sección 6, se presentan
los resultados de simulación, los cuales son
obtenidos al aplicar el algoritmo de control al
modelo del generador síncrono. Finalmente, las
conclusiones y trabajos futuros cierran este
artículo.
2. PRELIMINARES MATEMÁTICOS Y
DEFINICIONES.
En esta sección se presentan matemáticas
básicas y definiciones que serán utilizadas a lo
largo del trabajo. Para mayores detalles, se
invita al lector a que consulte las referencias [1,
2].
Un campo vectorial f sobre un abierto
(denominado vecindad) U de Rn es una función
que asocia a cada punto p de U, un vector fP del
Espacio Tangente.
derivada de Lie de la función h a lo largo del campo f,
la cual está definida como
∂h
L f h = f1 (x )
∂x
∂
∂
+ .. . + f n ( x )
∂ x1
∂xn
Si f es una función suave sobre U que es una
vecindad del punto p, entonces L f h es llamada la
32
∂h
∂xn
(p)
)
i−1
f h , ∀i ≥ 1
o
Lf h = h
;
y para cualquier otro campo vectorial f0, f2 …, fn, se
tiene que:
Lf
n
... L f
2
Lf
L h
f
1
0
Se define el paréntesis de Lie entre dos campos
vectoriales f y g como:
[ f , g ]( h ) = L f L g h − L g L f h
que en coordenadas locales en una vecindad U, se tiene
que:
[f ,g]=
dg
f −
dx
df
dx
g
dg
siendo dx la matriz Jacobiana de g definida por
∂g 1
"
dg ∂x1
=
dx ∂g n !
∂x1
∂h
∂h
dx 1 + ... +
dx n
∂ x1
∂xn
f = f1 ( x )
(L
i
Lf h = f
La diferencial de una función suave h: U ⊂
R ! R está definida en coordenadas locales
como:
Si (U , ϕ ) es una carta de coordenadas en una
vecindad U del punto p ( p ∈ U ) , y x1 (p), …,
xn(p), son las coordenadas locales, un campo
vectorial f, el cual está expresado como:
f n (x )
Cuando se tienen derivadas de Lie repetidas a lo largo
del mismo campo vectorial f, se denota como:
n
dh =
( p )+ . . . +
1
∂ g1
∂x n
∂g n
∂xn
Para paréntesis de Lie repetidos se sigue la
siguiente notación:
o
ad f g = g ,
ad f g =
i
ad f g =
[
i −1
f , ad f
[ f , g ];
]
g ;
∀ i = 0 , 1, 2 , . . .
Además, Span {f, g} significa el espacio generado
por los campos vectoriales f y g.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Jesús De León Morales, Salvador Acha Daza
0
0
z = :
.
0
0
Definición 1: Dos sistemas
•
.
x1 = f1 (x1 ) + g1 (x1 )u
.
x2 = f 2 (x2 ) + g 2 (x2 )u
1
0
...
0
:
1
:
...
...
.
.
0
0
0
0
...
...
•
0
0
0
0
: z + : u
.
.
0
1
1
0
z∈ Rn,
z = Ac z + B c u ,
u ∈ R
n
donde f1 , f2 , g1 , g2 son campos vectoriales en R
con f1(0) = 0, f 2(0) = 0 y g1 (0) ≠ 0, g2(0) ≠ 0, se
dicen ser feedback equivalentes si existen dos
funciónes suaves k(x) y b(x) con k(0) = 0, b(0) ≠
0, que definen un feedback de estado de la forma
u = k (x 1 ) + b (x 1 )v
y un difeomorfismo (cambio de coordenadas) en
una vecindad U del origen de Rn
x 2 = Τ (x1 ),
Τ (0) = 0
3. MODELO DEL GENERADOR SÍNCRONO
Considere el modelo de un generador síncrono
conectado mediante líneas de transmisión puramente
reactivas al resto de la red eléctrica, la cual está
representada por una barra infinita (i. e. una máquina
que gira a velocidad síncrona ω s constante y capaz de
tomar o entregar cualquier cantidad de potencia) está
modelado por un sistema de tercer orden.
••
tal que el sistema en lazo cerrado
.
x1 = f1 (x1 ) + g1 (x1 )k (x1 )+ g1 (x1 )b(x1 )v
en coordenadas x2 es
•
dΤ
x 2 =
dx 1
( f1
•
M δ m + D δ m + PG = PM
•
~
~
x
x′ − ~
xd
′ E ′ a = − d E a′ − d
V ∞ cos (δ m
T do
~
~
x d′
x d′
)+
E fd
donde
+ kg 1
)#
T
dT
(g 1 b ) # T − 1 (x 2
+
dx 1
= f 2 (x 2 ) + g 2 (x 2 )u
−1
(x 2 )
) u
Definición 2: El sistema no lineal con una
sola entrada se dice ser localmente linealizable
por un feedback de estado si es localmente
equivalente a un sistema lineal en la forma de
controlador de Brunovsky
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
PG =
1
1
1
−
E a′ V ∞ sin (δ m ) +
~
~
~
'd
x d′
x
x
q
V∞
2
2
sin (2 δ m
)
δ m = δ − ∠ V∞
ω s M f
u f
E fd =
2 rf
Hipótesis 1: Se considera el caso donde no hay
amortiguamiento, es decir D = 0.
Luego, el modelo del generador síncrono tiene una
representación de estado como la siguiente:
33
�Estabilización de una clase de sistemas no lineales: Aplicación a un generador síncrono
•
δ m = ω
•
ω = PM
M
1
−
M
•
E a′ = −
−ωS
V∞
−
M ~
x′
d
E a′ sin (δ m
1
1
−
~
~
x d′
xq
~
xd
E a′
′ ~
T do
x d′
otras variables se consideran no medibles. Entonces, el
modelo está representado por:
)
•
δ
= ω −ωS
m
•
ω = m 1 − {m 2 E a′ + m 3 cos (δ m )}sin (δ m
•
E a′ = − m 4 E a′ + m 5 cos (δ m ) + u f
f1 = ω − ω
V∞
V
PM
; m2
; m3 = ∞
M
M ~
x 'd
M
~
xd
,
′ ~
T do
x d′
~
x′ − ~
xd
m 5 = − d
′ ~
x d′
T do
2
1
V ∞ ,
~
xq
−
)
f 3 = − m 4 E a′ + m 5 cos (δ
m )
m
)}sin (δ m )
que tiene la forma general
1
~
x d′
ωs M f
=1
2 rf
T ' do
en donde δ m es el ángulo del rotor del generador
referido a la barra infinita, ω es la velocidad
angular del rotor, E'a representa un voltaje
interno con magnitud proporcional a enlaces de
flujo λf, el voltaje de excitación de campo está
representado por uf , m1 es la aceleración
proporcionada por la turbina y se considera
constante; y uf es la variable de control que
estabilizará al generador una vez que ocurre un
disturbio eléctrico o posiblemente una falla en el
par proporcionado por la turbina. Las mi ´s son
constantes que dependen de parámetros de la
máquina, de la línea de transmisión eléctrica, de
la inercia del rotor y del voltaje constante de la
barra infinita. Se considera que la única variable
del sistema a ser medida es δ m , ángulo del rotor,
34
S
f 2 = m 1 − {m 2 E a′ + m 3 cos (δ
con la siguiente notación para los parámetros
m4 =
f 0
1
=
f
2 + 0 u f
f 3 1
donde
o en forma más compacta:
m1 =
•
δ m
•
ω
•
E a′
V 2 sin (δ )cos (δ )
m
m
∞
E fd
~
x′ − ~
xd
V ∞ cos (δ m ) +
− d
′ ~
′
x d′
T do
T do
∑
•
x = f ( x ) + g ( x )u ,
:
NL
y = h ( x ) = C x = x 1 ;
donde x ∈ R n es el estado del sistema, con dimensión
n. La entrada u ∈ R, y la salida y ∈ R, donde para el
modelo del generador síncrono, n = 3, la salida y es el
ángulo del rotor δ m m y la entrada está dada por
v f = v fe + u , con vfe el valor del voltaje de excitación
de campo para un punto dado de operación.
Antes se establece el siguiente resultado importante:
Teorema 1: Considere el sistema no lineal ∑NL con
una sola entrada. El sistema ∑NL es localmente
linealizable feedback de estado si, y sólo si, en una
vecindad U del origen:
(i) S p a n {g , a d f g , . . . , a d
(ii) La distribución G N − 2
}= R
= Span{g , ad
m −1
f
g
n
f
g , . .. , ad fn − 2 g
}
es involutiva y de rango constante n - 1.
Por otra parte, el punto de equilibrio (o punto de
operación) de este sistema se puede obtener a partir de:
f ( x ) + g ( x )u = 0
que para el modelo del generador síncrono resulta ser
todas aquellas soluciones que satisfacen
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Jesús De León Morales, Salvador Acha Daza
ωe −ω
s
= 0
′ + m 3 cos (δ
m 1 − {m 2 E ae
′ + m 5 cos (δ
− m 4 E ae
me
)}sin (δ m ) =
me
)+
u
(1)
0
= 0
f
G2
donde el subíndice e denota equilibrio.
Nota 1: A continuación el punto definido por
(
′
x e = δ me , ω S , E ae
)
d im ( G 2
G 1
=
{g
Span
Span
, ad
f g
Definición 3: Considere el sistema no lineal ∑NL. El
espacio de observación θ de ∑NL es el espacio lineal
sobre R de funciones en una variedad M que contiene
a h y todas las derivadas de Lie repetidas de la forma:
(δ
me
)
que resulta ser una distribución involutiva de
rango 2 en una vecindad del punto de operación
′ ), solución de las ecuaciones
x e = (δ me , ω , E ae
S
algebraicas (1); y además
G 2 = Span
{g , ad
f
(
L ∆ k ... L ∆ 2 L ∆ 1 L ∆ 0 h
g , ad
2
f
g}
)
con ∆1, ∆2,…, ∆k como campos vectoriales dentro del
conjunto {f, g}.
Si se denota por dθ = {dϕϕ∈θ} donde d es la
diferencial exterior.
}
0 0
0 , m 2 sin
1 m
4
3
Por otra parte, se tiene la siguiente
u = u f − u fe
Nota 2: El modelo reducido del generador
síncrono resulta ser controlable y observable, es
decir que la controlabilidad del sistema se puede
obtener a partir del cálculo de los paréntesis de
Lie de los diferentes campos f y g. Para ello se
calcula el rango de la distribución G1
=
)=
lo cual implica que el sistema es controlable, excepto
en δ m = 0 , ± π , o múltiplos de estos valores.
permite resolver el problema.
G 1
me
)
Se puede apreciar que
se considera un punto de equilibrio para el
modelo del generador síncrono. Como el punto
de equilibrio es distinto de cero, y los resultados
están determinados a partir del origen, una
transformación de coordenadas
ξ = x − x e,
0 0
(
)
0
,
δ
me ,
m 2 sin
1 m 4
= Span
− m 2 sin (δ me )
m (ω − ω )cos (δ ) + m sin (δ
4
S
me
22
m 4
Definición 4: Se dice que el sistema no lineal ∑NL
verifica la condición de rango en Xe si
dim (d Θ (x e
)) =
n
Cuando la condición de rango se cumple para todo
x∈ Rn, se dice que el sistema no lineal ∑NL es
observable en el sentido del rango.
Para el modelo del generador síncrono, resulta que
dim (d Θ (x e )) = dim {span
{d δ m , d ω ,
+ ( − m 2 E ' ae cos( δ me ) + 2 m 2 cos( 2 δ me )) d δ m
′
− m 2 sen( δ me ) d E ae
o simplemente
(d Θ (x e )) =
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
dim
}}
{span {d δ m , d ω , m 2 sin (δ me )d E ae′ }}
35
�Estabilización de una clase de sistemas no lineales: Aplicación a un generador síncrono
excepto en los puntos donde δm =0±π , o múltiplos
de estos valores, ya que en estos puntos se tiene
pérdida de dimensión, y en consecuencia pérdida
de observabilidad.
Dado que el modelo satisface las condiciones
del Teorema 1, entonces es posible determinar
una transformación que permite representar al
sistema (en este caso el modelo del generador)
en una forma para la cual se puede diseñar un
controlador linealizante. Una transformación
feedback linealizante está dada por:
x1 = δ m
x2 = ω − ω S
′ sin (δ m ) − m 3 sin (δ m )cos (δ m
x 3 = m 1 − m 2 E ae
)
u =
en
donde
las
funciones
φ ( x ) yψ ( x ) ,
coordenadas originales (δ m , ω , E a′ ) , están
dadas por:
+ m 3 {cos
2
fe
φ (x ) = L nf h (x ),
(δ m ) −
− m 2 E a′ (ω − ω
S
sin (ω − ω
S
)}
)
Así, el sistema se encuentra en una forma de
controlador de Brunovsky (ver Definición 1)
para la cual el diseño de una ley de control
linealizante y estabilizante resulta de manera
directa en la siguiente forma:
36
ψ (x ) = L g L nf − 1 h (x )
n
u =
∑
i =1
a i − 1 x i = − Lx
que tiene una estructura de un controlador
proporcional.
Los parámetros a i′ s se pueden
seleccionar de modo que el polinomio característico:
s n + a n − 1 s n − 1 + ... + a 1 s + a 0 = 0
4. ESTABILIZACIÓN DE UNA CLASE DE
SISTEMAS NO LINEALES.
Considere la clase de sistemas no lineales los cuales
son observables para toda entrada y que descritos por
•
x1 = x 2
•
x = x
3
∑ T : 2
.
:
•
x n = φ (x ) + ψ (x )u
)}sin (δ m )
)cos (δ m )
ψ (x ) = − m 2 sin (δ m
1
u
L g L nf − 1 h (x )
El control auxiliar u puede ser seleccionado de la
siguiente manera:
)
− m 5 cos (δ m
+
presente raíces con parte real negativa.
•
x1 = x 2
•
x 2 = x3
•
x = φ (x ) + ψ (x )u
3
+ m 2 {− m 2 u
L g L n −f1 h (x )
en donde
Escribiendo en forma diferencial resulta que
φ (x ) = m 2 m 4 E a′ sin (δ m
L fn h (x )
con φ( x) + ψ( x)u como funciones globalmente Lipschitz.
Se puede escribir en forma condensada el sistema
T como sigue:
∑
•
x = Ax + Φ (x ) + Ψ (x )u
∑ T :
y = Cx
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Jesús De León Morales, Salvador Acha Daza
θ S + A T S + SA = C T C
donde
0 1 ... 0
..
. :
: :
. , Φ (x ) =
A = . .
0 0 ... 1
0 0 ... 0
0
:
.
Ψ (x ) =
,
0
(
)
ψ
x
Para valores de θ suficientemente grandes y x~ es
un estimado del vector de estado x. El símbolo (~)
será utilizado para indicar el estimado de la variable en
cuestión.
0
:
.
,
0
φ (x )
Nota 3: Como se puede apreciar, resulta que el
observador es una copia del sistema a observar más
un término de corrección, S-1 CT, que representa la
ganancia del observador. Al observador Ω se le
conoce también como observador no lineal de alta
ganancia.
C = (1 0 ... 0 )
Siendo el objetivo el diseñar una ley de
control que permita estabilizar al sistema no
lineal considerado. Para ello se aplican las ideas
del Teorema 1, considerando la siguiente ley de
control expresada como
u (x ) =
− ∑ in= 1 a i − 1 x i − φ (x )
ψ (x )
que linealiza y estabiliza al sistema
∑
T
. Sin
Entonces se tiene el siguiente resultado sobre el
diseño de un observador no lineal para la clase
considerada:
Teorema 2: El sistema dinámico Ω es un observador
asintótico para el sistema
T . Más precisamente, el
∑
error de estimación definido por e = x~ − x , converge
hacia cero asintóticamente a medida que el tiempo t
tiende hacia infinito, i. e.
e (t ) ≤ Ke (t o
)
exp {− λ (t − t o
)}
embargo, dado que no se tienen disponibles en la
medición todas las variables del vector de
estado, de hecho sólo se mide el ángulo del
rotor, entonces es necesario estimar las variables
que no son medidas físicamente, para poder
implementar la ley de control linealizanteestabilizante obtenida.
λ es una constante positiva que puede ser seleccionada
arbitrariamente y determina la velocidad de
convergencia del observador, t0 es el tiempo inicial, K
es una constante positiva.
Un observador para esta clase de sistemas
puede ser diseñado, i. e. el sistema dinámico
descrito por:
Nota 5: El modelo del generador síncrono resulta ser
observable debido a que mediante el cambio de
coordenadas propuesto, el sistema transformado
resulta ser la forma
T , el cual es observable, y en
Ω :
•
x = A~
x + Φ (~
x )u − S − 1 C T (C ~
x − y)
~
es un observador para
∑
T
, donde S es una
Nota 4: La prueba de este teorema está incluida en el
Teorema 3 de la siguiente sección.
∑
consecuencia es posible construir un observador tipo
Ω.
matriz positiva definida simétrica, que es
solución de la ecuación:
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
37
�Estabilización de una clase de sistemas no lineales: Aplicación a un generador síncrono
•
x − S − 1 C T Ce
x = M~
•
−
∑ A : e = A − S 1 C T C e + {Φ (~x ) − Φ (~x − e )}
~
x
{
(
) − Ψ (~x − e )}u (~x )
+
Ψ
(
)
donde la matriz M tiene la forma
0
:
M = .
0
− a
0
1
:
.
0
− a1
...
.
..
...
...
.
1
− a n − 1
0
:
las a's que aparecen de la aplicación del control
u (~
x )=
Esquema de control en lazo cerrado
Fig. 1.
(controlador-obervador).
− ∑ in= 1 a i − 1 ~
x i − φ (~
x)
~
ψ (x )
dependen del estado estimado, el cual es
Ahora se
proporcionado por el observador Ω .
establece el resultado principal de este trabajo.
Teorema 3: Sea u(x) el feedback dado por (1). Asuma
5. PRINCIPIO DE SEPARACIÓN
En esta Sección se tiene interés en el estudio
de estabilidad del sistema en lazo cerrado
descrito en la Figura 1.
En otras palabras, se considera el problema
de estabilidad de una pareja formada por el
observador Ω y la ley de control u(x), cuando el
control linearizante estabilizante es considerado
como una función de los estimados
proporcionados por el observador Ω , en lugar de
las componentes del vector de estado verdadero,
de las cuales algunas son medibles. Para
resolver este problema, se considera el siguiente
sistema aumentado descrito en forma general:
∑
A
•
T
−1
~
~
~
~
x = A x + Φ (x )u Ψ (x ) − S C (C x − y )
•
: e = (A − S − 1 C T C )e + {Φ (~
x ) − Φ (~
x − e )}
~
~
~
{
(
)
(
)
}
(
)
+ Ψ x − Ψ x − e u x
que
∑
Sup
u( x ) ∠∞ .
x ∈ℜ n
A
Así el sistema aumentado
es globalmente y en forma asintótica estable.
Demostración. Considere la siguiente función de
Lyapunov
V (~
x , e ) = V 1 (~
x ) + V 2 (e )
A partir de la definición de V ( ~x , e ) , se calcula la
derivada con respecto al tiempo a lo largo por
A .
)2 e T e
x ) − Φ (~
x − e)
= 2 e T S {(A − S − 1C T C )e + {Φ (~
dV 2 (e )
=
dt
(
d e T Se
∑
•
dt
x ) − Ψ (~
x − e )}u (~
x )}
+ {Ψ (~
x ) − Φ (~
x ) − Φ (~
x − e)
= −φ e T Se − (Ce )2 + 2 e T S {{Φ (~
x ) − Ψ (~
x − e ) }u (~
x )}
+ {Ψ (~
Denotando por e s la norma de (eT Se)1/2 y
utilizando la desigualdad de Schwart, se obtiene
o en forma más compacta
38
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Jesús De León Morales, Salvador Acha Daza
2
d (e s )
dt
para alguna σ constante la cual depende de θ.
Finalmente, se tiene
≤ −φ (e s )
2
+ 2 e s Φ (~
x ) − Φ (~
x − e )s
d ~
x P
+ 2 e s Φ (~
x ) − Φ (~
x − e )s ρ
dt
= −α ~
x P + 2 σ (θ ) e s
cuya solución está dada por
donde
e (t ) s ≤ − e (t 0 ) s exp {− µ (t − t 0
ρ = Sup u (x ).
x∈ℜ n
con
Ahora usando la forma particular de S, φ, y
ψ; además del hecho de que son globalmente
Lipschitz, se obtiene:
x ) − Φ (~
x − e ) s ≤ λ1 e s
Φ (~
x ) − Ψ (~
x − e )s ≤ λ 2 e s
Ψ (~
para algunas constates λ1 y λ2 , las cuales no
dependen del parámetro θ, para θ ≥ 1.
θ
d e s
≤ −
− λ1 + ρ λ 2 e s
2
dt
Seleccionando θ tal que θ − λ1 − ρλ2 = µ > 0, se
2
obtiene:
cuya solución está expresada como
s
{
e x p − µ (t − t 0
)}
T
dV1 (~
x ) ~T ~
= x P Mx − S − 1C T Ce + M~
x − S − 1C T Ce P~
x
dt
adecuadas
dV 1 (~
x)
2
x
x P e s
= −a ~
+ 2 σ (φ ) ~
P
dt
donde
(M ~x − S − 1 C T Ce )T P ~x
≤ σ (θ
) ~x
K2 =
σ (θ ) e (t 0 ) s
α
µ +
2
{
( )(t − t 0 )}
~
x (t ) P ≤ {K 1 + K 2 }exp − min µ α
2
e (t ) s ≤ − e (t 0 ) S exp {− µ (t − t 0 )}
Si se selecciona θ tal que θ > 2 ( λ1 − ρ λ2 ) + α , se
puede garantizar que:
~
x (t )
P
≤
{K 1
+ K 2 } e x p {−
α
( t − t 0 )}
2
6. SIMULACIONES
En esta sección se presentan resultados de
simulación para el algoritmo de control propuesto,
considerando el modelo del generador síncrono. Para
ello se han considerado los siguientes valores de
parámetros:
Por otro lado, se tiene que
Reemplazando expresiones
tomando la norma, resulta en:
σ (θ ) e (t o ) s
~
,
x (t 0 ) P +
α
µ +
2
Esto termina la demostración. ∆
d e s
≤ −µ e s
dt
)
K1 =
En consecuencia, se puede concluir que:
Entonces
e (t ) s ≤ − e (t 0
)}
P e s
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
y
m1=
m4 =
V∞
V
PM
; m2 =
; m3 = ∞
M
M~
x d′
M
~
xd
;
T do′ ~
x d′
2
1
~
xq
−
~
x' −~
xd
m 5 = − d
~
T do′ x d′
1
~
x 'd
V ∞
donde los valores deben estar en pu, excepto T'do
39
�Estabilización de una clase de sistemas no lineales: Aplicación a un generador síncrono
P M = 1;
M = 0 . 026525 ;
~
xq = ~
x d = 1 .4;
H = 1;
ω
~
x d′ = 0 . 8 ;
V ∞ = 1 .0;
u
fe
S
=1
T do′ = 4 seg
= 0 . 375
Por otro lado, se debe considerar que el
objetivo del control es mantener el ángulo del
rotor del generador referido al bus infinito, lo
más cercano a un valor deseado δref. La señal de
referencia para el ángulo del rotor del generador
δref está dada por
a1 = 350.0;
a2 = 155.0;
a3 = 22.0
θ = 20
Las simulaciones de las diferentes variables así como
los de sus estimados se presentan a continuación.
Como puede apreciarse en las Figuras 2, 3 y 4, las
variables de estado convergen hacia el valor verdadero,
tiempo después de comenzar las simulaciones.
Además, el ángulo del rotor δm converge también hacia
la señal de referencia deseada δref , (ver Figura 2).
δ ref = 0 . 3 rad
Como sólo el ángulo del rotor del generador
es la única variable medible físicamente y por
otro lado, la ley de control depende
explícitamente de todo el vector de estado del
sistema, i. e. de las variables del modelo del
generador síncrono, esto impide que la ley de
control sea aplicada directamente. Para evitar
este problema, se diseña un observador que
estima la parte del vector de estado no medible.
Reemplazando los estimados en la ley de control
propuesta, el esquema de control permite
controlar el ángulo del rotor del generador.
Fig. 2. Ángulo del rotor y su estimado.
Las condiciones iniciales con las cuales se
efectuaron las simulaciones, tanto para el
sistema como para el observador, están dadas
por:
(δ
m
, ω , E a′
) = (0 . 1,
1 .0 ,
1 .0 )
para el modelo del generador síncrono, y
(δ~ , ω~ , E~ ) = (0 . 2 ,
a
0 .8,
0 .9 )
para el observador (los estimados).
Los valores de los parámetros del
controlador, así como los del observador fueron
los siguientes:
40
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Jesús De León Morales, Salvador Acha Daza
Fig. 3. Velocidad síncrona y su valor estimado.
Fig. 4. Voltaje interno y su valor estimado.
En la Figura 5 se muestra el control aplicado al
sistema.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
Fig. 5. Control aplicado al generador síncrono.
7. CONCLUSIONES
En este trabajo se propuso un algoritmo de control
basado en un observador para una clase de sistemas
afines en el control. Condiciones suficientes fueron
dadas para garantizar que el sistema controlado y el
observador resultaran ser estables. Los resultados de
simulaciones mostraron el buen funcionamiento de este
algoritmo cuando se aplicó a un modelo reducido de un
generador síncrono. Los trabajos futuros sobre el
mismo tema son aquellos que consideran el caso
cuando los parámetros para una clase de sistemas no
lineales.
Además, la aplicación de estas y otras técnicas al
control de los sistemas eléctricos de potencia sigue
siendo un área de gran interés dentro del sector
eléctrico, así como de los grupos de investigación
relacionados con el tema.
41
�Estabilización de una clase de sistemas no lineales: Aplicación a un generador síncrono
8. BIBLIOGRAFÍA
[1] A. Isidori, “Nonlinear Control Systems,”
Comunications and Control Engineering,
Sipringer-Verlag, Berlin, 1989.
[2]
H. Khalil, “Nonlineal Systems,” 2nd.
Edition, Prentice Hall, 1996.
[3]
A. Bergen, “Power System Analysis,”
Prentice-Hall, 1986.
42
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Radiotrazadores en el estudio de los
procesos químicos
Boris I. Kharisov*
Resumen
Se revisan las principales aplicaciones de los
radioisótopos en el estudio de los mecanismos
de reacciones químicas y en la determinación de
varias constantes de compuestos y procesos
químicos.
I. INTRODUCCIÓN
Es sabido que los átomos de diferentes
isótopos del mismo elemento químico se
distinguen por el número de neutrones en los
núcleos y tienen idéntica estructura de sus capas
electrónicas, por eso las propiedades químicas de
sus compuestos son muy similares. Al cambiar la
composición isotópica de una sustancia, se
pueden estudiar más profundamente las
propiedades de los compuestos químicos.
En
comparación
con
los
métodos
tradicionales, el “método de radiotrazadores”,
MRT (uso de los átomos radiactivos para
estudiar las sustancias y procesos químicos) se
caracteriza por una mayor sensibilidad,
simplicidad del equipo y exactitud de
determinación, por eso se usa mucho en varias
áreas: química, física, biología, ingeniería,
medicina, etc. Existen tres direcciones
principales de su uso:
1. Estudio de movimientos de sustancias en
varios sistemas. Los radioisótopos se
introducen a un sistema, y luego se determina
su posición en diferentes partes de ésta. Así
se determinan, por ejemplo, los coeficientes
de difusión.
2. Estudio de mecanismos de procesos y
transformaciones. Así se determinan, por
ejemplo, las constantes de reacciones
reversibles, sitios de formación y destrucción
de enlaces en moléculas, etc.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
3. Determinación de cantidad de sustancias, por
ejemplo, determinación de solubilidad de
compuestos *poco solubles o su presión de vapor
saturado.
En esta revisión se describen los métodos
principales del uso de los radiotrazadores en varios
procesos químicos.
II. USOS EN QUÍMICA FÍSICA E INORGÁNICA1
a. Determinación de solubilidad
Los métodos tradicionales de determinación de
solubilidad de sustancias poco solubles se basan en las
mediciones de conductimetría, potenciometría o
polarografía, que tienen sus propios desventajas y
límites. El uso del MRT para estos objetivos permite
usar cualquier compuesto en cualquier solvente (polar
o no polar, estable o inestable, volátil, etc.) o sus
mezclas, en presencia o ausencia de otros compuestos.
Vamos a ver, como se determina la solubilidad de
un compuesto, si se conoce su actividad específica. La
actividad registrada de los m gramos de un compuesto
es Isólida, la actividad del mismo compuesto en V mL de
su solución es Isolución. Ya que durante el paso a la
solución la composición isotópica de los compuestos
no cambia las actividades específicas de este
compuesto en fase sólida
Iesp.,sólida = Isólida/m
y en solución Iesp.,solución deben ser iguales:
Iesp.,sólida = Iesp.,solución = Iesp.
En el caso, cuando 1 mL de la solución saturada
contiene s gramos del compuesto (o sea, su solubilidad
s se mide en g/mL),
Iesp.,solución = Isolución/Vs
Se puede transformar esta ecuación como
*
Facultad de Ciencias Químicas, UANL.
43
�Radiotrazadores en el estudio de los procesos químicos
Isólida/m = Isolución/Vs
y determinar la solubilidad como
s = Isolución m/(Isólida V) = Isolución/(Iesp..V)
Si es necesario determinar la solubilidad
como L moles por 1 litro (mol/L), la formula
anterior se transforma en:
corriente en la espiral 3, y las zonas 1 y 4 se separan.
Después de enfriar la ampolla, se determina la
actividad I (imp./min) del arsénico desublimado en la
zona 4 y el volumen V de ésta. La presión de vapor (en
Pa) se calcula de acuerdo con la fórmula p = RT/MV .
I/Iesp. (R = 8314 Pa.L/(mol.K), M es el peso molecular
del vapor). A veces la ampolla se enfría
momentáneamente en el nitrógeno líquido o agua;
después de eso, se analiza el contenido de la zona 4.
L = 103s/M = 103Isoluciónm/MIsólidaV =
= 103Isolución/MIesp.V,
donde M es el peso molecular de la sustancia.
Si es necesario evaluar la solubilidad del
BaSO4 a 25 oC en una solución de NaCl (0.01
mol/L), se usa 133BaSO4 que tiene, por ejemplo,
la actividad 5.5•108 imp./(min.g). La actividad de
la sustancia, registrada después de haber
evaporado 2 mL de la solución, es 2570 imp/min
(sin fondo natural). En este caso
s = 2570/(5.5•108•2) = 2.3•10-6 g/mL;
L = 2.3•10-6.103/234 (peso molecular de BaSO4)
= 1•10-5 mol/L.
b. Determinación de presión de vapor
saturado
Frecuentemente se necesitan datos sobre las
presiones muy bajas de vapor saturado (< 10-4
Pa). Al usar el MRT, se puede determinar el
peso de sustancia en fase gaseosa y la densidad
del vapor saturada. Como un ejemplo, vamos a
examinar cómo se determina la presión del vapor
de As, marcado con 76As que tiene la actividad
específica Iesp.. Este se pone a la zona 1 de la
ampolla (figura 1), luego la ampolla se vacía y se
suelda. La ampolla se calienta en la mufla a
temperatura dada (T, K), luego se prende la
44
Fig. 1. El equipo para determinar la presión
de vapor saturado
1 – zona donde se coloca el compuesto de estudio,
2 – compuesto (As), 3 – espiral, 4 – zona de
condensación, 5 – mufla.
Otro ejemplo de aplicación de radioisótopos para
determinar la presión de vapor de compuestos volátiles
es el uso del 60Co en su aducto volátil Co(acac)2.dipy,
reportado en nuestro trabajo anterior2.
c. Determinación de coeficientes de autodifusión
Para determinar el coeficiente de autodifusión D de
átomos o iones de un compuesto o material, sobre la
superficie de éste se pone la capa del mismo
compuesto conteniendo un
radioisótopo (por la
electrólisis, evaporación de solución, etc.). La muestra
se calienta hasta la temperatura de estudio (T) y se
mantiene en estas condiciones durante el tiempo t (para
que el radioisótopo se penetre adentro de la muestra).
Luego se quitan las capas finas (hasta 100 mcm) de la
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Boris I. Kharisov
muestra y se determinan sus actividades. Al
saber el espesor de cada capa, se puede encontrar
la dependencia de la concentración del
radioisótopo a diferentes distancias de la
superficie. Por ejemplo, la curva de distribución
de 64Cu en el monocristal de cobre metálico se
presenta en la figura 2 (T= 1336 K, t = 4.1.104 s).
Fig. 2. Cambio de actividad de
monocristal de cobre metálico.
64
Cu en el
radioisótopo que pasó desde la solución a la capa
superficial y se calcula su peso. Una de las fórmulas
para calcular el área de superficie S es la siguiente1:
S = 8.45•107sV(I0-Isolución)/ρ2/3mIsoluciónM1/3,
donde s es la solubilidad de sustancia (g/mL), V es el
volumen de solución (mL), I0 es la actividad total en el
sistema (imp/min), Isolución es la actividad de la
solución, ρ es la densidad de sustancia, m es el peso de
la muestra sólida, M es su peso molecular.
e. Estudio de la cinética de reacciones entre gases y
sustancias sólidas
El uso de gases marcados con los radioisótopos
puede
simplificar
considerablemente
algunos
problemas industriales relacionados con el contacto
“gas-sólido” como es el caso de la separación de
mezclas de elementos. Como un ejemplo, vamos a
examinar como se puede determinar la temperatura del
inicio de la reacción entre el cloro gaseoso y el cobalto
metálico (figura 3).
La concentración C del isótopo a la distancia x
de la superficie se determina así:
C = C0 exp(-x2/4Dt)/{2(πDt)1/2],
donde C0 es la concentración inicial de la
sustancia que difunde.
d. Determinación de área de superficie
La técnica llamada “el método del cambio
superficial” se usa para determinar el área de
superficie por las reacciones de cambio isotópico
entre sustancias sólidas y sus soluciones
saturadas (o vapores) que contienen un
radioisótopo. Las muestras del estudio están en
contacto con la solución hasta que se establezca
un equilibrio entre dos fases (0.25-0.5 horas).
Luego se determina el número de los átomos del
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
Fig. 3. Equipo para estudiar la cinética de
reacciones de cloración.
1 – termopar, 2 – tubo de reacción, 3 – lugar donde
se coloca el metal, 4 – mufla, 5 – manómetro, 6 –
bomba, 7 – llae para introducir el gas (cloro), 8 –
llave para evacuar gases del sistema, 9 – medidor
de radiactividad.
El metal se coloca en la zona 3 del equipo, luego el
espacio se llena con el 36Cl2. Al usar el medidor 9, se
45
�Radiotrazadores en el estudio de los procesos químicos
registra la actividad de la fase gaseosa a
temperaturas diferentes. Entre la temperatura
ambiente hasta la del inicio de la reacción, la
actividad de fase gaseosa no presenta cambio;
después de empezar la reacción, la actividad
baja, ya que el producto CoCl2 tiene la presión de
vapor muy baja y prácticamente no pasa a la fase
gaseosa.
f. Estudio de mecanismos de reacciones
inorgánicas
En nuestros trabajos recientes,3,4 se describe
el uso del isótopo 36Cl para estudiar la
interacción entre los cloruros de hierro (FeCl3) y
circonio (ZrCl4). Debido a la necesidad de
mejorar la purificación del circonio de hierro
para los objetivos de la industria nuclear (el
circonio se utiliza en la construcción de
reactores), este sistema fue estudiado
profundamente,3-6 y fue encontrado que a
temperaturas mayores de 300oC se forma el
hexaclorocirconato de hierro FeZrCl6 y
desprendiéndose el cloro libre:
FeCl3 + ZrCl4 = FeZrCl6 + 0.5 Cl2
Eso es uno de pocos ejemplos cuando el
hierro en el número de oxidación inestable (+2)
puede existir a temperaturas altas en presencia
de un oxidante tan fuerte como el cloro
molecular. El FeZrCl6 existe en estas
condiciones debido a peculiaridades de su
estructura5.
Al estudiar la distribución del cloro-36,
introducido al FeCl3, entre los productos de
reacción (FeZrCl6 y Cl2), fue encontrado que casi
toda la radiactividad (98%) pasa al producto
sólido (FeZrCl6):
Fe36Cl3 + ZrCl4 = FeZr36Cl3Cl3 + 0.5Cl2
46
Con base a este curioso hecho (el cloro se elimina
no del inestable FeCl3, sino del ZrCl4 que es estable
hasta 1300 oC), así como en otros métodos físicoquímicos aplicados, fue propuesto el mecanismo de
interacción entre dichos cloruros4. Este mecanismo
incluye la absorción de las moléculas de Fe2Cl6 (que
están en la fase gaseosa) por los cristales del ZrCl4,
transferencia de electrón (como resultado, de la
formación de Fe(II)), a partir de Fe(III) y la
eliminación de un átomo de cloro y formación de un
hueco en la unidad de estructura de ZrCl4. Luego se
forman los grupos-núcleos de FeZrCl6 (poco volátiles)
que crecen desde su vapor.
g.
Estudio de mecanismos de procesos
electroquímicos
Como un ejemplo de aplicación del MRT en la
electroquímica, se estudió el mecanismo de
electroconductividad de mezclas de H2SO4 y
C2H5OC4H9 no acuosas. Si el 14C se inserta a los
radicales C2H5 o C4H9 en el éter y 3H (T) al ácido
sulfúrico, en las condiciones de electrólisis los 14C y 3H
se mueven simultáneamente. Por lo tanto, el proceso de
formación de iones puede ser descrito por el esquema
siguiente:
C2 H 5 OC4 H 9 + H2 SO 4
C2 H 5 O C4 H 9
H+
+ HSO4 III. USOS EN LA QUÍMICA ORGÁNICA7
a. Estudio de equivalencia de enlaces
químicos en moléculas
Uno de los métodos (“método de síntesisdescomposición”) se basa en la síntesis de un
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Boris I. Kharisov
compuesto que contiene el radioisótopo a partir
de las moléculas activa e inactiva y luego el
producto se descompone formando las sustancias
iniciales. Si la radiactividad se queda (completa
o parcialmente) en la molécula que era activa
antes de la síntesis, los enlaces en el producto
final no son equivalentes. Si la radiactividad se
distribuye igualmente entre las moléculas, los
enlaces son equivalentes (esta conclusión es
correcta únicamente en el caso cuando no hay
cambio isotópico en el sistema). Ejemplos:
Enlaces no equivalentes. Pb2O3. Síntesis.
Na2PbO3 + Na2Pb∗O2 + 2H2O = Pb∗2O3 +
4NaOH
Descomposición.
Pb∗2O3 + 4NaOH = Na2PbO3 + Na2Pb∗O2 +
2H2O
Enlaces equivalentes. Na2HgI4. Síntesis.
HgI2 + 2NaI∗ = Na2HgI4∗
Descomposición.
Na2HgI4∗ + 2AgNO3 = 2AgI∗ + HgI∗2 + 2NaNO3
Otro método (“método de cambio isotópico”)
se basa en la diferencia de velocidades del
cambio isotópico de los átomos, que tienen
posiciones no equivalentes en la molécula. Por
ejemplo, en el cambio isotópico entre PCl5 y Cl2
en CCl4, dos átomos de cloro se cambian rápido
y tres más despacio, que corresponde a la
estructura del PCl5 presentada en figura 4.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
Fig. 4. Estructura de PCl5.
Fig.4. Estructura de PCl5
b. Estudio de la tautomería
Es sabido que el cambio de hidrógeno entre los
compuestos orgánicos a temperatura ambiente tiene
lugar solamente con los átomos H móviles (en los
grupos OH, SH, NH), pero no tiene lugar con los H
conectados con los átomos de carbono.
La ausencia de cambio de hidrógeno entre el glioxal
y el agua prueba la ausencia de tautomería del glioxal
que pudiera formar los grupos OH:
H
O
C
C
H
H
O
HO
C
C O
Mientras en el caso del H3PO2, debido a la
tautomería, tiene lugar el cambio entre todos los tres
átomos de H:
H
H
P
OH
O
H
P
OH
OH
c. Estudio de transposiciones moleculares
El estudio de la distribución intramolecular de los
radioisótopos es el método más propagado entre otros
que se relacionan con el MRT. Por ejemplo, dos
47
�Radiotrazadores en el estudio de los procesos químicos
mecanismos pueden ser ofrecidos para la
siguiente transposición:
*CH
3
*CH3
H SO
1. H3C-C C CH-CH3 2 4
-H2O
OH HO
H3C-C
*CH3
2. H3C-C C
CH-CH3
OH HO
CH
COCH3
Se pueden comprobar estas dos rutas mediante la
medición de la radiactividad del CO2.
CH3
Sin embargo, el ácido oxálico se oxida con KMnO4
formando CO2 solamente a partir del grupo COOH.
H2SO4
H3*C-CO CH
-H2O
CH3
d. Estudio de isomerización
Aquí se introduce el radioisótopo a la
sustancia que actúa como catalizador de
isomerización. Por ejemplo, la izomerización del
butileno tiene lugar en presencia de H3PO4. Si se
pone el tritio (T) como “marcador” a este ácido,
el tritio se inserta al grupo CH3:
T
O
H
HO- P - OH
CH 2 - CH= CH- CH3
T
H 3 P O4
O
e. Estudio de procesos “Redox”
El MRT permite muy fácilmente determinar
los lugares de ruptura de enlaces en los
compuestos orgánicos en los procesos de
48
CH3CH2∗COOH → CO2 + HOOC-∗COOH
CH3CH2∗COOH ← ∗CO2 + HOOC-COOH
Después de oxidar el producto final con
HClO, se forma CH3I inactivo. Ya que HClO
oxida el grupo CH3, conectado con el grupo CO,
el primer esquema es correcto.
CH 2 = CH- CH- CH3
oxidación o reducción. Por ejemplo, el C3H5COOH,
conteniendo 14C, en el grupo COOH se oxida con
KMnO4 en medio básico por dos vías:
f. Estudio de la catálisis
A veces en las reacciones catalíticas se propone la
participación directa del catalizador en transferencia de
átomos. Por ejemplo, el AlBr3 provoca un cambio
rápido de átomos de bromo entre dos alquilbromuros.
Al introducir 80Br a un alquil-participante y registrar la
actividad de productos durante un tiempo, se puede
comprobar la existencia de este cambio:
R´∗Br + Al2Br6 ! R´Br + Al2Br5∗Br
R´´Br + Al2Br5∗Br ! R´´∗Br + Al2Br6
IV. CONCLUSIONES
En esta revisión se presentan sólo unos ejemplos de
las aplicaciones del MRT en varias áreas de química.
Adicionalmente, este método se usa mucho en química
analítica (titulación radiométrica, análisis de
activación, etc.), química física, biosíntesis, medicina y
otros campos.
El MRT pertenece a las técnicas más cómodas de
investigación, aunque tiene algunos límites
relacionados con las precauciones que deben seguirse
al trabajar con radiactividad. Es un método que puede
ser llamado como “universal” debido a su uso en una
gran variedad de campos de investigación.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Boris I. Kharisov
Referencias
1. Lukianov V.B., Berdonosov S.S et al. Los
Radiotrazadores
en
la
Química.
Vissh.Shkola: Moscú. 203-259 (1985).
2. Berdonosov S.S., Grigoriev A.N., Kharisov
B.I. Determinación de Presión del Vapor del
Aducto
del
Bis(acetilacetonato)
de
Cobalto(II) con α,α′-dipiridil. Vest. Mosk.
Univ., Ser.2 (Khimiya). 24(6), 570-571
(1983).
3. Kharisov B.I., Berdonosov S.S., Kozlovskii
V.F. Síntesis y Propiedades de Nuevos
Compuestos FeZrCl3Br3 y FeHfCl3Br3. Vest.
Mosk. Univ., Ser.2 (Khimiya). 31(6), 593597 (1990).
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
4. Berdonosov S.S., Kharisov B.I., Troyanov S.I.,
Melikhov I.V. Síntesis de “Redox” de Nuevos
Haluros Bimetálicos de Zirconio (Hafnio) y Hierro
y su Diagnóstica Radioquímica. Vest. Mosk.
Univ., Ser.2 (Khimiya). 35(6), 520-524 (1994).
5. Troyanov S.I., Kharisov B.I., Berdonosov S.S. La
Estructura de FeZrCl6, Nuevo Tipo de Estructura
para los Compuestos ABX6. Russ. J. Inorg. Chem.
37(11), 1250-1255 (1992).
6. Berdonosov S.S., Kharisov B.I., Nikitin M.I.
Determinación de la Constanta de Equilibrio de la
Formación del FeZrCl6 a partir de FeCl3 y ZrCl4.
Vest. Mosk. Univ., Ser.2 (Khimiya). 33(4), 392394 (1992).
7. Nesmeyanov An.N. Radioquímica.
Moscú, 476-495 (1978).
Khimiya:
49
�Amortiguadores magnetoreológicos♦
Miguel Cupich Rodríguez*
Fernando J. Elizondo Garza*
Resumen
Se describen las propiedades de los fluidos
magnetoreológicos y su uso en amortiguadores
para el control de vibración.
Abstract
This article illustrate the rheological and
magnetic properties of magnetorheological
fluids and some aplications in fluid damper for
vibration control.
I.- INTRODUCCION
La reología es la ciencia que estudia la
deformación de substancias bajo el efecto de
fuerzas. Esta se limita normalmente a materiales
que no obedecen a la Ley de viscosidad de
Newton y a la Ley de Hooke. ♦
En el control de vibraciones es importante la
utilización de dispositivos de amortiguamiento y
los amortiguadores de fluido viscoso son
elementos que aprovechan las propiedades del
fluido para proveer una fuerza que contrarreste
los efectos de la vibración.
La desventaja con estos amortiguadores es
que generalmente las propiedades del fluido son
constantes y por ende también su coeficiente de
amortiguamiento y el valor de la fuerza
generada.
La amortiguadores magnetoreológicos son
dispositivos que utilizan fluidos magnéticos que
pueden cambiar sus propiedades mediante un
estímulo magnético, lo cual puede ser
♦
Ponencia presentada en el V Congreso Mexicano
de Acústica realizado en Querétaro, Qro. el 17 y 18
de Septiembre de 1998 durante la sesión sobre
Vibraciones Mecánicas.
50
aprovechado para proveer una rápida respuesta en el
control de vibraciones. *
Los fluidos magnéticos son materiales que
responden a la aplicación de un campo magnético con
un cambio en su comportamiento reológico y están
formados por partículas magnetizables finamente
divididas y suspendidas en un líquido portador, tal
como un aceite mineral. Estos fluidos son llamados
ferro-fluidos si sus particulas son del orden de 3 a 15
nm. y fluidos magnetoreológicos si están en el orden
de 0.05 a 8 micrones.
Estos últimos poseen
innumerables ventajas con respecto a los ferrofluidos
por lo cual actualmente encuentran gran aplicación en
los amortiguadores magnetoreológicos.
Los fluidos magnetoreológicos responden a la
aplicación de un campo magnético con un cambio en
su comportamiento reológico. Típicamente, este
cambio se manifiesta mediante el desarrollo de un
esfuerzo producido monotónicamente que crece con el
campo aplicado. De ahí su habilidad para proveer una
simple, silenciosa y rápida respuesta en la interface
entre controles electrónicos y sistemas mecánicos.
Los fluidos magnetoreológicos son menos
conocidos
que
sus
análogos,
los
fluidos
electroreológicos. Ambos fluidos son suspensiones
coloidales de partículas polarizables que tienen un
tamaño del orden de pocos micrones.
El
descubrimiento inicial y el desarrollo de los fluidos y
dispositivos magnetoreológicos puede ser acreditado a
Jacob Rabinow en el US National Bureau of
Standars1-3 en los cuarentas.
La respuesta de los fluidos magnetoreológicos es
resultado de la polarización inducida en las partículas
suspendidas mediante la aplicación de un campo
*
Departamento de Dinámica, FIME-UANL.
E-mail: mcupich@gama.fime.uanl.mx
E-mail: fjelizondo@ccr.dsi.uanl.mx
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Miguel Cupich Rodríguez, Fernando J. Elizondo Garza
externo. La interacción entre los dipolos
inducidos resultantes obliga a las partículas a
formar estructuras columnares, paralelas al
campo aplicado. Estas estructuras tipo cadena
restringen el movimiento del fluido dando lugar
a un incremento en las características viscosas de
la suspensión. La energía mecánica necesaria
para producir estas estructuras tipo cadena se
incrementa conforme crece el campo aplicado,
dando como resultado un esfuerzo dependiente
del campo. En ausencia de un campo aplicado,
los fluidos magnetoreológicos muestran un
comportamiento Newtoniano.
Así, el
comportamiento de fluidos controlables es a
menudo representado como un plástico Bingham
que tiene un límite elástico variable. En este
modelo, el flujo es gobernado por la ecuación de
Bingham:
•
τ = τy (H) + η γ τ > τy
(1)
para esfuerzos τ arriba del esfuerzo de cedencia
dependiente del campo τy .
Abajo del esfuerzo de cedencia el material se
comporta viscoelásticamente:
•
τ = Gγ
τ < τy
Campo aplicado
L
Campo aplicado
Fuerza
L
Velocidad
Presión
g
g Flujo(Q)
(a)
(b)
Fig.1. Modos básicos de operación de dispositivos de fluidos
controlables: a) modo de flujo de presión conducida, b) modo
de corte directo.
(2)
donde G es el módulo complejo del material.
Mientras que el modelo de plásticos Bingham
ha probado su uso en el diseño y caracterización
de dispositivos basados en los fluidos
magnetoreológicos, también es cierto que estos
fluidos exhiben algunas diferencias significativas
respecto a este simple modelo.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
II. GEOMETRÍAS COMUNES EN
DISPOSITIVOS MAGNETOREOLOGICOS
Muchos de los dispositivos que utilizan fluidos
controlables pueden ser clasificados ya sea como de
polos fijos (modo de flujo de presión conducida) o de
polos móviles (modo de corte directo). En la Figura 1
se muestran estos dos modos básicos de operación.
Ejemplos de dispositivos de flujo de presión conducida
son servo-válvulas, amortiguadores y absorbedores de
choque. Ejemplos de dispositivos de flujo de corte
directo son clutches y frenos.
III. PROPIEDADES REOLOGICAS
Las propiedades reológicas de los fluidos
controlables son dependendientes de la concentración y
densidad de las partículas, de la distribución de forma
y tamaño de las partículas, de las propiedades del
fluido portador, de aditivos adicionales, del campo
aplicado, de la temperatura y de otros factores. La
interdependencia de todos estos factores es muy
compleja, aun es importante en el establecimiento de
metodologías para optimizar el desempeño de estos
fluidos para aplicaciones particulares.4
51
�Amortiguadores magnetoreológicos
La figura 2 muestra el esfuerzo de corte en
cuatro fluidos magnetoreológicos como función
de la densidad de flujo magnético a una
velocidad de corte máxima de 26 s-1 . A tal
velocidad de corte baja, los datos de esfuerzos de
corte son aproximadamente equivalentes a los
del esfuerzo de cedencia definido en la
ecuación.1 A densidades de flujo magnético
bajas, el esfuerzo fluido puede exhibir un
comportamiento de acuerdo a la Ley de La
Potencia.
La figura 3 muestra la viscosidad de los cuatro
fluidos magnetoreológicos como función de la
velocidad de corte. Puede observarse que la viscosidad
del fluido no es estrictamente proporcional a la carga
de Hierro. Verdaderamente, la viscosidad del fluido es
significantemente una función de la química y
composición de los fluidos portadores.
Viscosidad (Pa-s)
3
10
-1
2
Esfuerzo (Pa)
5
10
10
1
10
10
4
1.75
-.75
0
10
10
3
-1
10
10
2
10
-2
-1
10
Densidad de Flujo (T)
10
0
Fig. 2. Esfuerzo de corte fluido como función de la
densidad de flujo magnético a una velocidad de corte
-1
máxima de 26 s . El orden ascendente de los
registros corresponden a un incremento en la fracción
de volumen de Hierro.
En todas las formulaciones optimizadas de
fluidos magnetoreológicos para una aplicación
específica, la viscosidad del fluido en ausencia
de
un
campo
magnético
es
más
significantemente una función del aceite
portador, de los agentes de suspensión y de la
carga de partículas.
52
10
0
1
10
-1
Velocidad de Corte(s )
10
2
10
3
Fig. 3. Viscosidad como función de la velocidad de corte a
25° C. 26% Vol. de Hierro (O), 42% Vol. de Hierro ( • ),
40% Vol. de Hierro (!) y 36% Vol. de Hierro (!).
IV.- PROPIEDADES MAGNETICAS
La comprensión de las propiedades magnéticas de
los fluidos magnetoreológicos es importante para el
diseño de dispositivos basados en estos fluidos. En
muchos de tales dispositivos, el fluido representa la
mayor reluctancia magnética dentro del circuito
magnético. Estas propiedades magnéticas pueden
también probar ser útiles al proveer penetración dentro
del carácter y formación de las estructuras de partículas
dentro del fluido.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Miguel Cupich Rodríguez, Fernando J. Elizondo Garza
En la figura 4 se muestran para los cuatro
fluidos magnetoreológicos las curvas de
inducción magnética o curvas B-H .
0
10
-1
10
0.8
Β−µo H (T)
B (T)
1
-2
10
0.6
10
V.- APLICACIONES DE LOS FLUIDOS
MAGNETOREOLOGICOS 5
0.4
0.2
0
-3
fluido y Js es la polarización de saturación del material
particulado. Por ejemplo, un fluido que contiene 30%
de hierro (Js=2.1 Tesla) se satura alrededor de
(0.3)(2.1)= 0.63 Tesla. Pequeña o no puede ser
observada histéresis en las curvas de inducción. El
comportamiento superparamagnético es consecuencia
de las propiedades suaves del hierro utilizado como
material particulado en estos fluidos y a la movilidad
de estas fases particuladas.
0.2 0.4 0.6 0.8
-2
µo H (T)
10-1
10
100
µo H (T)
Fig. 4. Densidad de Flujo Magnético dentro de fluidos
magnetoreológicos como función del campo
magnético aplicado. Intercalado: Inducción intrínseca
como función del campo aplicado. El orden
ascendente de los registros corresponden a un
incremento en la fracción de volumen de Hierro.
Como
puede
verse,
los
fluidos
magnetoreológicos
exhiben
propiedades
magnéticas lineales hasta un campo aplicado de
alrededor de 0.02/ µ 0 A/m, donde µ 0 es la
permeabilidad del vacío. En esta región la
permeabilidad (la pendiente de B(H) de los
fluidos es relativamente constante.
Estas
permeabilidades varían entre 5 y 9 veces la del
vacío. Los fluidos magnetoreológicos comienzan
a exhibir una saturación magnética gradual por
arriba del régimen lineal.
Una saturación
completa ocurre típicamente en campos por
arriba de 0.04/ µ 0 A/m. La inducción intrínseca
o densidad de polarización (B- µ 0H) de un
fluido magnetoreológico a saturación completa
es φJs Tesla, donde φ es el % de partículas en el
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
Suspensión de asientos para vehículos de trabajo
pesado.
La figura 5 muestra un amortiguador de fluido
magnetoreológico diseñado para utilizarse en un
sistema de suspensión de asiento semi-activa en
vehículos de carga para travesías largas.
Accumulator
N2 - 20 Bar
Diaphragm
Coil
Annular Orifice
Bearing &Seal
MRFluid
Wires to
Electromagnet
Fig. 5. Amortiguador de fluido magnetoreológico
Rheonetic RD-1001/4.
El amortiguador mostrado en la figura anterior es
capaz de proveer un amplio rango dinámico de control
de fuerza para muy modestos niveles de potencia de
entrada.
53
�Amortiguadores magnetoreológicos
Amortiguadores de Vibración.
La figura 6 muestra un amortiguador
magnetoreológico utilizado en control activo de
vibraciones en aplicaciones industriales.
Baffle
moves chamber
Elastomeric
MR fluid
Diaphragm
Magnetic Flux
Thermal Expansion
Accumulator
Fluid
Flow
3-Stage Piston
MR Fluid
Piston
Motion
LORD
Rheonetic™ Seismic Damper
MRD-9000
Fig. 7. Amortiguador sísmico de fluido magnetoreológico
Rheonetic MRD-9000.
5.1
Coil
MR
Fluid
REFERENCIAS.
1. Rabinow, J. “The Magnetic Fluid Clutch” , AIEE
Fig. 6. Amortiguador de vibraciones Rheonetic RD1013-1.
Trans., 67 1308-1315 (1948).
2. Rabinow, J. “Magnetic Fluid Clutch” , National
Bureau of Standards Technical news Buletin, 32(4)
54-60 (1948).
Control de Vibración sísmica en estructuras.
La prueba del incremento en el crecimiento
de
la
tecnología
de
dispositivos
magnetoreológicos es que se han diseñado y
construido amortiguadores de tamaño apropiado
para aplicaciones en ingeniería civil. Para el
diseño nominal, fueron elegidos una fuerza
máxima de amortiguamiento de 200,000 N y un
rango dinámico de diez. La figura 7 muestra un
diagrama esquemático de un amortiguador de
fluido magnetoreológico de gran escala.
54
3. Rabinow, J. “Magnetic Fluid Torque and Force
Transmitting Device”, U.S. Patent 2,575,360
(1951).
4. Guerrero, Carlos “Apuntes de Reología de
Polímeros” Programa Doctoral en Ingeniería de
Materiales, FIME-UANL 1994.
5. Mark R. Jolly, Jonathan W. Bender, and J. David
Carlson “Properties and Aplications of Commercial
Magnetorheological Fluids” , SPIE 5th Annual Int.
Symposium on Smart Structures and Materials, San
Diego, CA, 15 March, 1998.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Manufactura en FIME:
Retos y desafíos;
Objetivos y metas
José Luis Castillo Ocañas*
ANTECEDENTES
HISTORIA
Al hablar de manufactura no nos basamos en
su significado original, esto es, hacer las cosas a
mano, sino en el de hacer artículos, objetos o
piezas por medio de procesos industriales.
La idea de contar con un espacio equipado en
nuestra Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
para el desarrollo y educación de los conceptos de
manufactura nace a principios de los ochentas,
visualizándose la necesidad de establecer un Centro
Multidisciplinario, dadas las tendencias en la
manufactura moderna, el cual además de apoyar a los
alumnos de la facultad con prácticas, desarrollara
proyectos de investigación y servicios a la industria. *
La mecanización se inicia con la Revolución
Industrial durante el siglo XVIII, con las
primeras máquinas de hilar y tejer en Inglaterra,
y a principios del siguiente siglo, en Europa,
aparecen las máquinas básicas para moldear y
cortar metal. La gama de ramas industriales son
muchas; por mencionar algunas: las de
alimentos,
maquinaria,
electricidad,
farmacéutica, herramientas, textil, mueblera, etc.
Con lo dicho anteriormente se puede
establecer que la manufactura está basada en
materiales; y como los responsables del estudio
de los materiales son los ingenieros, estos
tendrán que determinar la posición, resistencia,
factibilidad económica y su transformación en
un producto que debe de satisfacer alguna
necesidad.
Es importante hacer notar que pasarían tres
administraciones centrales de la Universidad antes de
que el CEMIC pudiera consolidarse.
En 1981, con apoyo de rectoría, se adquieren 2
máquinas de control numérico marca EMCO de
entrenamiento, las cuales vinieron a representar un
gran paso pues marcan la transición en la educación
sobre máquinas herramientas de las convencionales a
las computarizadas.
Es
conveniente
mencionar
que
la
manufactura también es cambiante y a veces lo
hace en forma muy acelerada, por lo que esta
rama de la Ingeniería se debe adaptar a
conceptos como estudios de mercado, desarrollo
de productos, y sus costos, y con ello establecer
la planeación de procesos con las normas y
especificaciones de calidad que el entorno exige.
En este texto se desea dejar constancia de los
esfuerzos y trabajos de muchas personas para
ver realizado el proyecto de la instalación de un
Centro de Manufactura Integrada por
Computadora (CEMIC) en la FIME.
Máquina de entrenamiento de control numérico
EMCO modelo COMPAC 5 CNC
4
Este equipo se moderniza en 1987 con la llegada de
máquinas CNC de nuevo modelo y 2
*
Coordinador de Maestría, Facultad de Ingeniería Mecánica
y Eléctrica. UANL
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
55
�Manufactura en FIME: Retos y desafíos; Objetivos y metas
simuladores/entrenadores de control numérico,
así cómo 6 entrenadores/simuladores para dichas
máquinas.
Cuando se aprobó en 1990 la reforma curricular
en FIME, se aprovechó para proponer una
actualización en el campo de Máquinas
Herramientas, Diseño de Máquinas, Técnicas de
Dibujo por Computadora y otras relacionadas
con la manufactura moderna.
Se comenzó por introducir cursos como:
CAD/CAM, Diseño y Manufactura Auxiliado
por
Computadora,
Robótica
y
CIM
(Manufactura Integrada por Computadora), con
lo que se dio un gran impulso en lo que respecta
al perfil académico de los alumnos de la FIME.
En enero de 1994 se adquieren un centro de
maquinado vertical marca EMCO modelo VMC
300 un torno industrial EMCO T342, un brazo
robot Motoman K6 y dos robots de Eshed
Robotec, uno para alimentación de material y
otro para control de calidad por medio de
micrómetro láser.
Robot ESHED Robotec para control de calidad.
Robot Motoman K6 alimentador de máquinas CNC.
Robot ESHED Scorbot ER IX alimentador de material.
56
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�José Luis Castillo Ocañas
Para interconectar dicho equipo se compró un
carrusel alimentador con controles lógicos
programables (PLC) para su sincronización y sus
respectivos programas de cómputo.
Con el fin de acelerar el proceso de puesta en
marcha y de preparación de los cursos que se
darían a los alumnos, un grupo de cuatro
catedráticos de la FIME asistieron a un curso de
entrenamiento a la Universidad de Tel Aviv en
Israel durante febrero marzo de 1994.
Los Ingenieros Alfonso Molina, José Luis Castillo,
Roberto Mireles y Eugenio López Guerrero, maestros
de FIME, en la Universidad de Tel Aviv, Israel.
Con lo anterior el proyecto de manufactura
para la FIME, se consolida, inaugurándose
formalmente el Centro de Manufactura Integrada
por Computadora (CEMIC) en octubre de 1994.
La sede de este Centro fue acondicionada
gracias a un programa de equipamiento y
modernización de Laboratorios, por medio de un
apoyo muy importante por parte del Comité
Administrador del Programa Federal de
Construcción de Escuelas (CAPFCE).
Al mismo tiempo se crea la Coordinación de
Automatización de Procesos con Alta
Tecnología (CAPAT) encargada de la
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
planeación y organización de los cursos académicos
para los alumnos de licenciatura.
OBJETIVOS DEL CEMIC
El Centro de Manufactura Integrada por
Computadora busca coadyuvar al cumplimiento de los
objetivos de la FIME ofreciendo cursos académicos,
programas de desarrollo tecnológico y proyectos de
investigación.
Se contempla continuar apoyando la modernización
de los laboratorios en el área de Manufactura y en esta
forma mejorar el nivel educativo de los estudiantes de
la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica en sus
diferentes niveles: licenciatura, maestría y doctorado.
El principal objetivo del proyecto en este momento
es colaborar con los procesos de evaluación externos a
nuestra facultad, preparándonos para cumplir
primeramente con los criterios de acreditación de
carreras dados por los Comités Interinstitucionales
para la Evaluación de la Educación Superior así como
también con los criterios de acreditación de
instituciones, dados por SACS (Southern Asociation of
Colleges and Schools), lo anterior con el fin de lograr
la acreditación a la cual aspira nuestra Facultad en
todas sus carreras como parte del proyecto UANLVISION 2006 de nuestra alma mater.
Se busca atender no sólo a los estudiantes de
nuestra facultad sino a la comunidad industrial en
general. Se pretende ofrecer servicios de transferencia
de tecnología así como asesoría a las empresas en la
introducción de nuevas tecnologías, se contempla
desde el diseño, simulación e implementación de un
concepto, hasta la planeación de su fabricación,
utilizando herramientas y máquinas similares a las que
se disponen en la industria. De esta manera FIME
daría un paso más en el compromiso de colaborar en el
desarrollo industrial de nuestra entidad y en
consecuencia de nuestro país.
57
�Acuse de recibo
Revista IDEAS
Publicación trimestral de la Facultad de
Ingeniería y Tecnología de la Universidad
Autónoma del Estado de México, UAEM.
La dirige el Dr. Jozef Wojcik Filipek con la
participación de un Comité Editorial.
En su número 14 correspondiente a Septiembre
de 1998 presenta un Análisis del desempeño
hidrodinámico anisotérmico del distribuidor de la
máquina de colada continua de acero siendo los
autores J. de J. Barreto Sandoval y otros. Así
mismo, del director mencionado, el artículo
Diseño y construcción del equipo para la
preparación de los especímenes para análisis
microscópico de los materiales. Incluye también
“Cementación sólida” de Malagón Romero y
Ramírez Martínez; y un estudio sobre la
Resistencia de la mampostería del valle de
Toluca, escrito por Francisco Becerril Vilchis y
Raúl R. López Millán.
Por su parte, Mercedes Ramírez Rodríguez se
apunta con El transporte y el reto de la regla de
oro de la urbanidad-los espacios comunes, y Lilia
Ojeda con Conceptos y enfoques de la logística.
Además, Thelma Beatriz Pavón Silva nos habla
de La basura ¿qué hacemos con ella?, y sobre
Educación a distancia: la educación del futuro,
escriben Javier Sánchez Guerrero y otros.
58
Revista Ciencia UANL
Publicación trimestral de divulgación científica y
tecnológica editada por la Universidad Autónoma
de Nuevo León, a través de la Secretaría
Académica y la Secretaría de Extensión y
Cultura.
La dirige el Dr. Mario César Salinas, el editor es
el Ing. Fernando J. Elizondo y el coordinador
editorial es el Lic. Margarito Cuéllar.
En su número 4 octubre-diciembre de 1998, entre
otros textos, Manuel Rojas Garcidueñas nos dice
que mientras de escritores mexicanos abundan
nombres de calles en Monterrey, de científicos
mexicanos sólo encontró una calle con el nombre
de uno de ellos. Y sobre esto Edmundo Derbez
García explica “Cómo poner el nombre de un
científico a una calle”.
También se incluyen textos sobre la tragedia de
Chernobil, “Cómo escribir un artículo científico”
“Proyecto genoma humano en la UANL”.
“Asimilación de CO2 en plantas de lechuga bajo
películas fotocromáticas”. Además el doctor
Juan Antonio Aguilar escribe sobre “Termopares
para medir temperaturas en muestras expuestas a
microondas” y los doctores Virgilio A. González
y Ubaldo Ortíz Méndez efectúan un “Análisis de
curvas DSC de polímeros”.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�PROMEP
Programa de mejoramiento para el profesorado
Jesús Moreno López*
A partir de 1990, cuando se integró el Fondo
para la Modernización de la Educación Superior
(FOMES), el Gobierno Federal comenzó a
canalizar apoyos a las Instituciones de
Educación Superior (IES) Públicas, a través de
programas que estarían íntimamente vinculados
a los proyectos de desarrollo de esas
instituciones.
FOMES, que en su primera partida de apoyo
otorgó asignaciones en base al proyecto de
desarrollo presentado por las IES, sin obligación
de incluir un proyecto formal que permitiera su
evaluación, pidió que a partir de 1991 se
presentaran proyectos formales bajo los
lineamientos marcados por la Coordinación
Nacional para la Planeación de la Educación
Superior (CONPES).
En Mayo de 1995 fue presentado el Plan de
Desarrollo 1995-2000, en el que se manifiesta la
intención de crear un “sistema nacional de
formación, actualización, capacitación y
superación profesional del magisterio que
asegure las condiciones para garantizar la
calidad
profesional
de
su
trabajo”.
Posteriormente es presentado el Programa de
Desarrollo Educativo 1995-2000 en el cual, el
capítulo correspondiente a Educación Media
Superior y Superior, hace referencia a la
importancia del profesorado como sustento del
esfuerzo educativo, por lo que se propuso la
creación del Sistema Nacional de Formación de
Personal Docente Académico, constituyéndose
un grupo de trabajo integrado por representantes
de las Asociación Nacional de Universidades e
Instituciones de Educación Superior (ANUIES),
el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología
(CONACYT), la Subsecretaría de Educación
Superior e Investigación Científica (SESIC), los
cuales elaboraron el documento para el:
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
Este *programa se diseñó para fortalecer los cuerpos
académicos de las instituciones, fijándose como
objetivo general “Mejorar substancialmente la
formación, la dedicación y el desempeño de los
cuerpos académicos”, como un medio para elevar la
calidad de la educación superior. El programa consiste
en un plan de desarrollo al año 2006, con una etapa
intermedia al 2000, de manera que los compromisos
contraídos por las instituciones tengan un seguimiento
basado en el calendario propuesto.
El primer programa de PROMEP incluía la
posibilidad de apoyar a las IES tanto para
infraestructura como para el desarrollo de docentes,
pero en la actualidad está claramente definido que
FOMES apoya la infraestructura y PROMEP los
programas de formación de docentes. Sin embargo,
ambos programas siguen interconectados, por ejemplo
en el compromiso de las IES de definir como
responsables de los programas para los que se solicita
apoyo a través de FOMES a docentes que cumplan con
el perfil PROMEP, esto es, que sean especialistas en su
campo de trabajo, con posgrado en esa área del
conocimiento.
La UANL conformó su proyecto general de
PROMEP con las aportaciones de las dependencias
académicas, incluyendo además aquellos proyectos que
los departamentos centrales generaron, estableciéndose
entonces un compromiso de participación conjunta
entre la Institución y las dependencias. La FIME
presentó ante el Programa de Mejoramiento del
*
Secretario Académico de la FIME.
Universidad Autónoma de Nuevo León.
59
�PROMEP: Programa de mejoramiento para el profesorado
Profesorado (PROMEP) su proyecto de
desarrollo de los cuerpos académicos 1998-2006,
ratificándose aquel compromiso en un
documento que fue firmado por el Rector de la
UANL, Dr. Reyes S. Tamez Guerra, por el
Director de la FIME, Ing. Cástulo E. Vela
Villarreral y por un representante de PROMEP,
el 24 de Junio del presente año.
El documento detalla las responsabilidades de
la Institución (UANL) y de la dependencia
(FIME), y las aportaciones que PROMEP
otorgará, así como los lineamientos que la FIME
deberá cumplir para ser receptora de esas
aportaciones. Las acciones que se señalan
abarcan compromisos respecto de los programas
educativos, la atención a los alumnos, el
mejoramiento del desempeño de los profesores y
la infraestructura.
Se otorgó, por ejemplo, la cantidad de
$3;250,000.00 (tres millones doscientos
cincuenta mil pesos) para el equipamiento de
laboratorios, con la condición de que estos
queden completamente funcionales de acuerdo a
las necesidades detectadas. Sin embargo, los
apoyos sólo podrán ser otorgados a laboratorios
en los que los responsables del equipo, es decir
aquellos que lo utilizarían, se comprometieron a
darle seguimiento, elaboraron los reportes
correspondientes y cumplan con el perfil del
PROMEP.
10 amperímetros de gancho digital, 2 equipos de
microondas, 5 osciloscopios de 40 MHZ, 1 analizador
de redes de 30 KHZ a 3 GHZ opcional a 6 GHZ., 1
cable para puerto de prueba de 7 mm para 50 OHMS.,
1 kit de calibración para conectores tipo “N” de 50
OHMS para uso con 8753, 85046ª, 85047ª y 85044ª, 6
multímetros digitales DMM16, 3 osciloscopios
TDS340A, 1 trazador de
curvas programable
TEKTRONIX 570ª, 2 generadores de funciones, 1
sistema de entrenamiento de líneas de transmisión
LABVOLT, 1 transformador de distribución
LABVOLT, 1 compensador en serie, 1 entrenador de
aire acondicionado y aire forzado, 1 sistema de
entrenamiento en aire acondicionado y aire forzado y 1
sistema de enfriamiento en bombas de calor.
También se aprobó apoyar por única vez que 57
maestros de la FIME inicien o concluyan su postgrado,
otorgando una beca a cada profesor, especialmente si
ese estudio es realizado en una institución diferente de
la UANL y su área está relacionada con el campo de
desempeño del docente.
La Administración de la FIME está plenamente
convencida que los apoyos que se obtengan para
mejorar la atención a los alumnos, a través de mas y
mejor infraestructura y del continuo desarrollo de su
planta docente, desembocarán en una mayor eficiencia,
por lo que continuará presentando proyectos ante
PROMEP y FOMES, puesto que la experiencia
acumulada permite predecir respuestas positivas que
seguirán beneficiando a nuestra dependencia.
Con este apoyo se adquirió el siguiente
equipo: 4 sistemas de tiro parabólico, 4 sistemas
de oscilaciones mecánicas, 4 sistemas de ondas
mecánicas, 4 sistemas para el estudio de fluidos,
4 baños de temperatura constante, con control
electrónico, 4 aparatos para dilatación lineal, con
termómetro digital, 2 generadores de Van Der
Graff, 8 fuentes de poder, 20 multímetros
digitales, 20 amperímetros de gancho analógico,
60
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�51 Aniversario
José Luis Arredondo Díaz *
Rogelio G. Garza Rivera **
Desde su fundación la Facultad de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma
de Nuevo león, ha contribuido al desarrollo de
nuestro Estado, al formar ingenieros capacitados
que satisfagan las demandas del mercado laboral.
FIME, a través de sus 51 años, ha sido dirigida
por personas con gran visión, con un sentido común
que ha logrado que esta facultad sea considerada
como una de las mejores Escuelas de Ingeniería en
Latinoamérica.
deseaban compartir sus experiencias con maestros y
alumnos de la Facultad.
Se iniciaron los eventos el sábado 24 de octubre,
con un almuerzo de la fraternidad en donde
convivieron más de 500 ex-alumnos de las distintas
generaciones.
Del 26 al 30 del mismo mes se llevó a cabo el
Simposium sobre Educación, Ciencia y Tecnología
con una serie de conferencias en las instalaciones de
nuestra Facultad. *
La participación de cada Director en su período,
ha permitido que la Facultad cada día se desarrolle
más y obtenga ese prestigio tan merecido.
En el área cultural el grupo de teatro que dirige
el Profesor. Miguel Angel Flores, montó la obra
“Decir Sí” que fue presentada en el Auditorio Ing.
René Mario Montante Pardo.
El mundo ha evolucionado en una forma tan
acelerada en los últimos años, que debemos estar
preparados para estar a la par de la era moderna, es
por eso que debemos encontrar la fórmula que logre
una formación académica que vincule la
investigación científica a proyectos útiles para el
sector productivo como a la misma sociedad.
En este mes de octubre pasado, festejamos el
quincuagésimo primer aniversario de la fundación
de nuestra Facultad. Lo hicimos con una serie de
actividades en las que participaron personalidades
de la Industria y ex-alumnos que actualmente
ocupan puestos importantes en las empresas y que
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
Otro aspecto importante dentro de la formación
de nuestros alumnos es el deporte por lo cual se
realizaron encuentros deportivos con otras
instituciones de educación superior, en disciplinas
como el voleibol, basketbol, futbol y se llevó a cabo
la ya tradicional carrera de los 5 kilómetros en
donde participan maestros y alumnos.
*
**
Secretario de Relaciones Públicas de la FIME-UANL.
Sub-Director de la Facultad de Ingeniería Mecánica y
Eléctrica, Universidad Autónoma de Nuevo León.
61
�51 aniversario
Así mismo se organizó un concurso de oratoria
en el que participaron 27 compañeros alumnos,
logrando el 1er. lugar el joven Miguel Angel Neira
González. También se realizó un concurso de
habilidades e inventiva.
En diversas ceremonias se realizaron:
• Reconocimientos a Ex−alumnos distinguidos
• Reconocimientos al Mérito Académico
• Reconocimientos al grupo de los 100
(alumnos más destacados).
También se efectuaron:
• La Exposición industrial
• Exposición de carteles del cine mexicano
• Muestra Gastronómica de diferentes Estados
de México.
Como siempre, con una gran asistencia se
realizó el concurso “FIME – CANTA” participando
19 grupos y 3 solistas, calificando así:
• 1er. Lugar, la alumna: Erika Lucía Váldez
Gzz.
Luis Eduardo
• 2do. Lugar, el alumno:
Lozano.
• 3er. Lugar, el Grupo Tierra Firme.
Las canciones que interpretaron son inéditas y
ellos son los propios autores.
62
Corte del listón durante la inauguración
de la Exposición Industrial por parte de 2 exalumnos de
la primera generación de egresados de la FIME.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�José Luis Arredondo Díaz, Rogelio G. Garza Rivera
Al final de esa semana el Ing. Cástulo E. Vela
Villarreal, Director de la Facultad, agradeció a
todos los maestros, al personal administrativo, a la
Mesa Directiva de la S.A.F.I.M.E., a las Sociedades
de Estudiantes por Carrera y a las Asociaciones de
Estudiantes Foráneos, su colaboración para la
realización de todas las actividades en donde se dio
una gran convivencia entre todos los que formamos
la Facultad. Así mismo dio por clausurados los
festejos del 51 Aniversario, invitando a todos a
trabajar unidos en bien de la sociedad, y de nosotros
mismos para seguir siendo la facultad número 1.
Al centro el Ing. Artemio Abrego de Telinor S.A.
coordinador de la Exposición de
Carteles del Cine Mexicano.
Stand de la Asociación de estudiantes de Coahuila
durante la muestra gastronómica organizada por las
diferentes asociaciones de estudiantes de la FIME.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
63
�Ex-alumnos distinguidos de la FIME
Rogelio G. Garza Rivera*
Dentro de los eventos celebrados con motivo del
51 Aniversario de la FIME, y contando con la
presencia del Director, Ing. Cástulo E. Vela
Villarreal, y del Secretario Académico de la
UANL, Ing. José Antonio González Treviño, en
el auditorio del doctorado de nuestra facultad, el
lunes 26 de octubre del presente año, se
entregaron reconocimientos a los siguientes ex–
alumnos distinguidos:
Dr. Raúl Quintero Flores, IME(58-63)
Director General de la División Tecnológica
HYL S.A. de C.V.
Ing. Julián Serrano Gutiérrez, IME(62-67)
Director General del Grupo FEMSA División
Comercio.
Ing. Gilberto Pérez Cabrero !, IM(47-51)
Director General GILPER, S.A., alumno fundador de
F.I.M.E., reconocido como uno de los mejores técnicos
mexicanos en diseño de Moldes e Inyección de
Plásticos, en Holanda Portugal España y Japón.
Ing. Nicolás Treviño Navarro, IME(57-61)
Presidente del Consejo y Director General de
Maquinaria y Electricidad Regiomontana, S.A. de
C.V., Ex-Rector de la U.A.N.L. y Ex-Director de la
F.I.M.E., Lic. en Matemáticas. *
Ing. Francisco Alanís Almaguer, IMA(68-73)
Director de Ingeniería en la NASA/JSC, (Orbitador),
Jhonson Space Center.
Ing. Roberto A. González Treviño, IME(60-65)
Propietario Asociado (VEMFRISA) Comercialización
e Ingeniería en aire acondicionado.
*
Sub-Director de la Facultad de Ingeniería Mecánica y
Eléctrica, Universidad Autónoma de Nuevo León.
64
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Rogelio G. Garza Rivera
Ing. Gumersindo Montemayor Contreras,
IME(65-70)
Director Corporativo de Calidad del grupo AXA,
S.A. De C.V.
Ing. Manuel Villarreal Garza, IM(47-51)
Alumno fundador de la escuela de Ingeniería
Mecánica de la U.A.N.L., Jubilado de la
Empresa Cigarrera).
Ing. Epitacio Elizondo Selva, IM(47-51)
Alumno fundador de la Escuela de Ingeniería
Mecánica de la U.A.N.L., jubilado de la
Empresa FEMSA en donde desempeñó cargos
importantes (Gerencia, Etc.).
Ing. Manuel Fraustro Sánchez, IMA(64-69)
Presidente del Colegio de Ingenieros Mecánicos
Eléctricistas y Vicepresidente de la Federación
de Colegios de Profesionistas.
Ing. René Mario Montante Prado, IM(55-59)
Desarrolló el algoritmo Montante para el cálculo
matricial. Actualmente se reconoce a nivel
nacional en las universidades en la materia de
álgebra superior.
Ing. Alfonso Monso Marcos Flores, IME(60-65)
Consultor en planeación y proyectos de energía para
diversas empresas, como CEMEX, ATEC, HYLSA,
GALVAK, CENTRAL AND SOUTH WEST,
ALPRIL Y ENERTEK.
Ing. Rafael Garza Jaúregui, IME(67-72)
Director zona noreste del grupo LALA.
Ing. Héctor Cuéllar Tamez, IME(60-65)
Director de Operaciones de Aceros Planos HYLSA.
Ing. Javier Bermea Guevara, IMA(68-73)
Director General de Empaques TITAN.
Ing. Alberto Gerardo Garza Elizondo, IMA(68-73)
Asesor de Desarrollo y Administración del Abasto
Zona Centro de Cementos Mexicanos, S.A. de C.V.
Ing. Guadalupe José González Ramírez, IM(47-51)
Asesor profesional de Plantas Despepitadoras de
algodón, alumno fundador de F.I.M.E.
Ing. Rodolfo de la Garza Treviño, IM(47-51)
Alumno fundador de F.I.M.E.
Ing. Fernando Peña Garza, IME(59-64)
Gerente Regional de Producción Norte de la C.F.E.
Ing. José Orlando Solís Barrera, IMA(65-70)
Vicepresidente de la Comisión de Capacitación
de COPARMEX.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
65
�Graduados a nivel Doctorado en la FIME
Enero-Junio 1998
Roberto Villarreal Garza*
DR. JOSE LUIS CAVAZOS GARCIA
DR. VICTORIANO FRANCISCO ALATORRE
GONZALEZ*
Título obtenido: Doctor en Ingeniería
Especialidad en Ingeniería de Sistemas.
con
Nombre de la tesis: Efecto de adaptación al estilo de
aprendizaje de los estudiantes en un medio ambiente de
institución asistida por computadora.
Fecha de examen: 18 de Febrero de 1998.
Asesor: Dr. Oscar Flores Rosales
Título obtenido: Doctor en Ingeniería de
Materiales.
Nombre de la tesis: Tratamiento térmico en una
aleación de aluminio 6063.
Fecha de examen: 12 de Junio de 1998.
Asesor: Dr. Rafael Cólas Ortíz
Egresado en 1972 de la Facultad de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica de la Universidad
Autónoma de Nuevo León, como Ing. Mecánico
Electricista. Obtuvo su primer grado de maestría
en Ingeniería Mecánica con especialidad en
Diseño en 1992, su segundo grado de Maestría
en Ingeniería Mecánica con especialidad en
Materiales en 1993 en la misma Institución.
Labora en la FIME desde 1972 en el área de
materiales
ocupando
diferentes
puestos
administrativos. Actualmente es Coordinador
del área de Ingeniería de Materiales.
DR. JESUS AURELIANO ESQUIVEL
CARDENAS
Título obtenido: Doctor en Ingeniería Eléctrica.
Nombre de la tesis: Análisis de sistemas no lineales,
cálculo simbólico y aplicaciones.
Fecha de examen: 03 de Junio de 1998.
Asesor: Dr. Joaquín Collado Moctezuma
*
Sub-Director del Posgrado
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, UANL.
66
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Titulados a nivel Maestría en la FIME
Enero-Junio 1998
Roberto Villarreal Garza*
María Elena Garza González, M.C.
Administración, especialidad en Relaciones
Industriales, “Proyecto de implantación de una
materia referente a valores en la Facultad de
Ingeniería Mecánica y Eléctrica”, 16 de Enero
de 1998.
motores eléctricos de C.A. por computadora”, 20 de
Enero de 1998.*
Sergio Gerardo Velázquez Castro, M.C.
Administración, especialidad en Relaciones
Industriales, “Proyecto de implantación de una
materia referente a valores en la Facultad de
Ingeniería Mecánica y Eléctrica”, 16 de Enero
de 1998.
Francisco Javier de la Garza Salinas, M.C.
Ingeniería Eléctrica, especialidad en Electrónica, “El
compilador interactivo Fifth”, 21 de Enero de 1998.
José Guadalupe González Martínez, M.C.
Administración, especialidad en Relaciones
Industriales, “Las relaciones humanas, los
beneficios sociales y económicos de una escuela
de fútbol soccer (Microempresa)”, 16 de Enero
de 1998.
M.C.
Alejandro
Trujillo
Alvarez,
Administración, especialidad en Relaciones
Industriales, “Las relaciones humanas, los
beneficios sociales y económicos de una escuela
de fútbol soccer (Microempresa)”, 16 de Enero
de 1998.
Mario Alberto Martínez Romo, M.C.
Administración, especialidad en Relaciones
Industriales, “Las relaciones humanas, los
beneficios sociales y económicos de una escuela
de fútbol soccer (Microempresa)”, 16 de Enero
de 1998.
M.C.
Guadalupe
Elizondo
Platas,
Administración, especialidad en Relaciones
Industriales, “Análisis de la psicología del
estudiante un enfoque a la autoestima”, 16 de
Enero de 1998.
Armando Páez Ordoñez, M.C. Ingeniería
Eléctrica, especialidad en Potencia, “Análisis
diagnóstico, rediseño y control eléctrico de
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
Francisco Javier Olvera Rodríguez, M.C. Ingeniería
Mecánica, especialidad en Diseño Mecánico,
“Certificación de materiales y productos de empaque
de una maquina L.S.”, 21 de Enero de 1998.
José Wenceslao Báez Martínez, M.C. Eléctrica
especialidad en Potencia “Protección en sistemas
eléctricos de potencia”, 22 de Enero de 1998.
Elva Villarreal Villarreal, M.C. Administración,
especialidad en Relaciones Industriales, “La
evaluación del desempeño docente como el medio para
el diseño de un programa de formación, capacitación y
desarrollo de los profesores de la F.I.M.E.”, 28 de
Enero de 1998.
Rosa Alicia Elizondo Callejas, M.C. Ingeniería
Eléctrica, especialidad en Electrónica, “Diseño de una
infraestructura para la experimentación de circuitos
eléctricos”, 3 de Febrero de 1998.
Juan Sarabia Ramos, M.C. Ingeniería Eléctrica,
especialidad en Electrónica, “Diseño de una
infraestructura para la experimentación de circuitos
Eléctricos”, 3 de Febrero de 1998.
Roberto Javier Gloria de la Garza, M.C.
Administración, especialidad en producción y calidad,
“Implementación de sistema de calidad “Seis Siema”,
12 de Febrero de 1998.
M.C.
Miguel
Angel
Hortiales
Rendón
Administración, especialidad en Producción y Calidad
“Implementación del mantenimiento productivo total”,
23 de Febrero de 1998.
*
Sub-Director de Posgrado
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
67
�Titulados a nivel Maestría en la FIME; Enero-Junio de 1998
Francisco Javier Esparza Ramírez, M.C.
Ingeniería Eléctrica, especialidad en Electrónica,
“Diseño y desarrollo de equipo modular para
capacitación sobre automatización industrial”, 2
de Marzo de 1998.
Jesús Ricardo Cantú González, M.C.
Administración, especialidad en Producción y
Calidad, “Implementación del Mpt. en una
industria cement”, 18 de Marzo de 1998.
M.C.
Yolanda
Gutiérrez
Pimentel,
Administración, especialidad en Relaciones
Industriales, “Restauración de un departamento
de producción”, 30 de Marzo de 1998.
Enrique López Guerrero, M.C. Ingeniería
Eléctrica, especialidad en Potencia, “Sobre
voltajes, causas y medidas de protección”, 2 de
Abril de 1998.
Silverio Manuel Córdoba Romero, M.C.
Ingeniería Eléctrica, especialidad en Potencia
“Sobre voltajes, “Causas y medidas de
Protección”, 2 de Abril de 1998.
Héctor Manuel Alvarado Ramírez, M.C.
Administración, especialidad en Relaciones
Industriales, “Productividad en la manufactura e
impacto de ciertos indicadores de desempeño”,
24 de Abril de 1998.
Arturo Borjas Roacho, M.C. Administración,
especialidad en Finanzas “Modelos matemáticos
con Aplicación a la docencia”, 24 de Abril de
1998.
M.C.
Pablo
Rodríguez
Tristán,
Administración, especialidad en finanzas,
“Modelos matemáticos con aplicación a la
docencia”, 24 de Abril de 1998.
Ana María Gabriela Pagaza González, M.C.
Administración, especialidad en Relaciones
Industriales, “Marco teórico de las expectativas
68
laborales de los profesionales y su relación con las
instituciones formadoras de los mismos”, 24 de Abril
de 1998.
Ma. Del Carmen Edith Morín Coronado, M.C.
Administración,
especialidad
en
Relaciones
Industriales, “Marco teórico de las expectativas
laborales de los profesionales y su relación con las
instituciones formadoras de los mismos”, 24 de Abril
de 1998.
Pedro Guerra García, M.C. Ingeniería Mecánica,
especialidad en Diseño Mecánico, “Aplicación de la
computadora en la simulación de programas de
Control numérico computarizado”, 29 de Abril de
1998.
Mónica de León Villagómez, M.C Administración,
especialidad en Sistemas, “Medición del desempeño
del departamento de sistemas”, 30 de Abril de 1998.
Fernando Ramírez Pérez, M.C. Administración,
especialidad en Relaciones Industriales, “Sistema de
Implementación ISO 9000”, 8 de Mayo de 1998.
Miguel Angel Yescas González, M.C. Ingeniería
Mecánica, especialidad en Materiales, “Estudios en
soldaduras de tuberías de aceros al carbón”, 22 de
Mayo de 1998.
Enrique Manuel López Cuellar, M.C. Ingeniería
Mecánica, especialidad en Materiales, “Análisis
Microestructural de cerámicos utilizando microscopía
de fuerza atómica”, 27 de Mayo de 1998.
Salvador Almaguer Rentería, M.C. Ingeniería
Mecánica, especialidad en Materiales, “Modelación de
la fabricación de tubería por el método del elemento
finito”, 27 de Mayo de 1998.
Víctor Páramo López, M.C. Ingeniería Mecánica,
especialidad en Materiales, “Esferoidización del
entéctico en las aleaciones aluminio-silicio”, 27 de
Mayo de 1998.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
�Roberto Villarreal Garza
Javier Rivera De La Rosa, M.C. Ingeniería
Mecánica,
especialidad
en
Materiales,
“Caracterización térmica de Espinel Hgal203 por
técnica fotoacústica” 27 de Mayo de 1998.
Martha Angélica Flores Váldez, M.C.
Administración, especialidad en Finanzas,
“Proceso de aprobación de un nuevo proyecto
de investigación”, 28 de Mayo de 1998.
Juan Angel Garza Garza, M.C. Ingeniería
Eléctrica, especialidad en Electrónica, “Diseño
lógico programable”, 18 de Junio de 1998.
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
Ing. Tomas Norberto Martínez Pérez, M.C.
Ingeniería Mecánica, especialidad en diseño Mecánico,
“El método del elemento finito aplicado en la solución
de problemas de mecánica de materiales en una
dimensión”, 29 de Junio de 1998.
María de Jesús Nañez Rodríguez, M.C. Ingeniería
Mecánica,
especialidad
en
Materiales
“Comportamiento de una aleación de aluminio tratada
técnicamente bajo carga de compresión”, 30 de Junio
de 1998.
69
�Reconocimientos académicos
Enero - Junio 98
Luis Manuel Martínez Villarreal*
Continuando con la tradición de reconocer a los alumnos más destacados, se entregaron distinciones de
conformidad con lo establecido en nuestro Reglamento Interno.
El 29 de octubre de 1998, se llevó a cabo la entrega de Reconocimientos al Mérito Académico y
Menciones Honoríficas, correspondientes al Semestre Febrero-Junio de 1998.
MERITO ACADEMICO
Nombre
Flores Silva, Rodrigo
Rodríguez Rdz., Manuel G .
Treviño Lizárraga, Luis C.
Villarreal Solís, Juan José
MENCIONES HONORIFICAS
Carrera
I.E.C.
I.M.M.
I.M.A.
I.M.E.
Prom.
Nombre
97.915
92.724
92.340
94.365
Carrera
Campos Garza, Carlos A.
Leal Peña, Juan Enrique
Obregón González, Edgar R.
Rodríguez Sánchez, Mitzi F.
I.M.E.
I.M.E.
I.M.E.
I.E.C.
Prom.
91.087
90.913
92.394
90.049
*
El Ing. Cástulo Vela Villarreal, Director de la FIME acompaña a los alumnos que recibieron el
Reconocimiento al Mérito Académico correspondiente al semestre febrero-junio de 1998.
*
70
Secretario Administrativo
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2
���
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Title
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Ingenierías
Description
An account of the resource
Revista de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la UANL. Publicada a principios de la década de los noventa, editada por Rafael Covarrubias Ortiz. Contiene información sobre las actividades académicas, estudiantiles y administrativas de la Facultad, así como investigación y difusión de la ingeniería.
Text
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Título Uniforme
Ingenierías
Año de publicación
El año cuando se publico
1998
Volumen
Volumen de la revista
1
Número
Número de la revista
2
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Julio-Diciembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Semestral
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Ingenierías, 1998, Vol 1, No 2, Julio-Diciembre
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González Treviño, José Antonio, Director
Subject
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Ciencia
Tecnología
Ingeniería
Investigación
Publicaciones periódicas
Description
An account of the resource
Revista de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la UANL. Publicada a principios de la década de los noventa, editada por Rafael Covarrubias Ortiz. Contiene información sobre las actividades académicas, estudiantiles y administrativas de la Facultad, así como investigación y difusión de la ingeniería.
Publisher
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Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Contributor
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Elizondo Garza, Fernando J., 1954-, Director
Méndez Cavazos, Julio César, Editor
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/07/1998
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
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2020765
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Amortiguadores magnetoreológicos
Industria de fundición
Martin Heidegger
Percepción acústica
Radiotrazadores