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  • Revista Colombiana de Tecnologias de Avanzada (RCTA)
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    Campo DC Valor Lengua/Idioma
    dc.contributor.authorMontoya Fernández, Juan Martin-
    dc.contributor.authorGarcía Monsalve, Germán Leonardo-
    dc.contributor.authorArango Correa, Mauricio-
    dc.contributor.authorParada Duque, Santiago-
    dc.date.accessioned2025-10-10T14:01:05Z-
    dc.date.available2025-10-10T14:01:05Z-
    dc.date.issued2025-01-01-
    dc.identifier.citationJ. M. Montoya Fernández, G. L. García Monsalve, M. Arango Correa, y S. Parada Duque, «Ingeniería asistida por computadora: una metodología innovadora para el diseño de herramientas agrícolas para la agricultura familiar», RCTA, vol. 1, n.º 45, pp. 125–136, ene. 2025. https://doi.org/10.24054/rcta.v1i45.3237es_CO
    dc.identifier.issn1692-7257-
    dc.identifier.issn2500-8625-
    dc.identifier.urihttp://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/10312-
    dc.descriptionEn este estudio se desarrolló una herramienta agrícola manual optimizada mediante el uso de tecnologías de diseño asistido por computadora (CAD), manufactura asistida por computadora (CAM) y análisis de elementos finitos (FEA) que se llevaron a cabo en diferentes etapas de diseño complementarias. Se partió de un prototipo físico existente que mediante procesos de ingeniería inversa generó un modelo CAD detallado y escalado con especificaciones funcionales de diseño. Posteriormente, se utilizó un proceso de fabricación aditiva (impresión 3D) de bajo costo para crear un prototipo funcional a partir del modelo CAD previo. Para estimar el desempeño mecánico y durabilidad del prototipo de la herramienta, se realizó un Análisis de Elementos Finitos (FEA) simulando las cargas a las que estaría sometida durante el uso. Los resultados obtenidos mediante la simulación FEA proporcionaron un diseño óptimo de la herramienta y validar su desempeño. El prototipo de herramienta optimizado por dichos procesos FEA se sometió nuevamente a impresión 3D con fines de generar un modelo funcional para la fabricación de la herramienta agrícola en procesos de manufactura por fundición en arena. Las herramientas manufacturadas en los procesos de fundición fueron utilizadas en actividades agrícolas convencionales cerrando el ciclo de diseño establecido en este estudio. Se concluye que el enfoque innovador, que combinó las etapas de diseño computacional y fabricación aditiva ofreció múltiples ventajas debido a las iteraciones de diseño de forma rápida y económica, antes de construir la primera herramienta por fundición. Además, facilitó la optimización de la geometría, tamaño y peso del prototipo de la herramienta considerando aspectos ergonómicos y desempeño en las actividades agrícolas proyectadas. Finalmente, la metodología implementada es viable para la creación de nuevas herramientas agrícolas, evitando procesos adicionales de manufactura de alto costo, como el maquinado por arranque de viruta o de fabricación de moldes para procesos de forja o de troquelado optimizando el costo de diseño.es_CO
    dc.description.abstractIn this study, a manual agricultural tool was optimized using computer-aided design (CAD), computer-aided manufacturing (CAM), and finite element analysis (FEA) technologies, which were carried out in different complementary design stages. The process began with an existing physical prototype, which, through reverse engineering processes, generated a detailed and scaled CAD model with functional design specifications. Subsequently, a low-cost additive manufacturing process (3D printing) was used to create a functional prototype from the previous CAD model. To estimate the mechanical performance and durability of the tool prototype, a Finite Element Analysis (FEA) was performed, simulating the loads it would be subjected to during use. The results obtained through the FEA simulation provided an optimal design for the tool and validated its performance. The tool prototype optimized by these FEA processes was again subjected to 3D printing to generate a functional model for the manufacturing of the agricultural tool through sand casting processes. The tools manufactured in the casting processes were used in conventional agricultural activities, closing the design cycle established in this study. It is concluded that the innovative approach, which combined the stages of computational design and additive manufacturing, offered multiple advantages due to the rapid and economical design iterations before constructing the first tool by casting. Additionally, it facilitated the optimization of the geometry, size, and weight of the tool prototype, considering ergonomic aspects and performance in the projected agricultural activities. Finally, the implemented methodology is viable for the creation of new agricultural tools, avoiding additional high-cost manufacturing processes, such as chip removal machining or mold manufacturing for forging or stamping processes, optimizing the design cost.es_CO
    dc.format.extent12es_CO
    dc.format.mimetypeapplication/pdfes_CO
    dc.language.isoeses_CO
    dc.publisherAldo Pardo García, Revista Colombiana de Tecnologías de Avanzada, Universidad de Pamplona.es_CO
    dc.relation.ispartofseries125;136-
    dc.subjectoptimización del diseñoes_CO
    dc.subjectmetodología de diseñoes_CO
    dc.subjectelementos finitoses_CO
    dc.subjectmanufactura aditivaes_CO
    dc.titleIngeniería asistida por computadora: una metodología innovadora para el diseño de herramientas agrícolas para la agricultura familiares_CO
    dc.title.alternativeComputer-aided engineering: an innovative methodology for the design of agricultural tools for family farminges_CO
    dc.typehttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1es_CO
    dc.description.editionVol. 1 Núm. 45 (2025): Enero – Junioes_CO
    dc.relation.referencesJ. E. Ashburner y J. Kienzle, Agricultural hand tools in emergencies: guidelines for technical and field officers, 2013.es_CO
    dc.relation.referencesJ. Campbell, Complete casting handbook: metal casting processes, metallurgy, techniques and design. Elsevier: Butterworth-Heinemann, 2015.es_CO
    dc.relation.referencesC. K. Chua y K. F. Leong, 3D Printing and Additive Manufacturing. World Scientific Publishing Company, 2014.es_CO
    dc.relation.referencesR. D. Cook, D. S. Malkus, y M. E. Plesha, Concepts and applications of finite element analysis, John Wiley & Sons, 2001.es_CO
    dc.relation.referencesL. Delgado-Bejarano, H. González-Sánchez, y G. García-Monsalve, “Stress Evaluation Using Finite Elements in a Manual Agricultural Tool,” Ingeniería e Investigación, vol. 44, no. 2, 2024, pp. e104844.es_CO
    dc.relation.referencesI. Gibson, D. Rosen, y B. Stucker, Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing. Springer New York, 2015.es_CO
    dc.relation.referencesS. Graziosi, F. Ferrise, G. P. Furtado, y M. Bordegoni, “Reverse engineering of interactive mechanical interfaces for product experience design,” Virtual and Physical Prototyping, vol. 9, no. 2, 2014, pp. 65-79.es_CO
    dc.relation.referencesH. Guo, S. Liu, H. Pan, Y. Liu, X. Tong, y B. Guo, “ComplexGen: CAD Reconstruction by B-Rep Chain Complex Generation,” ArXiv.org, 2024. [En línea]. Disponible en: https://arxiv.org/abs/2205.14573.es_CO
    dc.relation.referencesK. J. Bathe, Finite element procedures, 2007.es_CO
    dc.relation.referencesJ. Liu, “An adaptive process of reverse engineering from point clouds to CAD models,” International Journal of Computer Integrated Manufacturing, vol. 33, no. 9, 2020, pp. 840-858.es_CO
    dc.relation.referencesL. F. Gil Bedoya, G. Jiménez Narváez, G. García Monsalve, y H. González Sánchez, Herramienta agrícola para formar surcos en el suelo, Patente No. NC2020/0015840, República de Colombia Superintendencia de Industria y Comercio, 2020.es_CO
    dc.relation.referencesA. M. Mouazen y M. Neményi, “Finite element analysis of subsoiler cutting in non-homogeneous sandy loam soil,” Soil and Tillage Research, vol. 51, no. 1-2, 1999, pp. 1-15.es_CO
    dc.relation.referencesP. E. Black, J. T. Kohser, y R. A. DeGarmo, Materials and processes in manufacturing: global edition, Hoboken, NJ: Wiley, 2017.es_CO
    dc.relation.referencesJ. P. Ramírez, D. A. Enríquez, L. F. Gil Bedoya, y N. A. V. Molina, “Diseño y manufactura de una unión para la fijación adhesiva del ensamble de un prototipo de chasis go kart,” Investigación Formativa en Ingeniería, vol. 591, 2020.es_CO
    dc.relation.referencesS. Kalpakjian y S. Schmid, Manufacturing Engineering & Technology, Pearson Higher Ed, 2013.es_CO
    dc.relation.referencesN. S. Velloso, A. L. Gonçalves Costa, R. L. Rodrigues Magalhães, F. Lúcio Santos, y E. Tavares de Andrade, “The Finite Element Method Applied to Agricultural Engineering: A Review,” Current Agriculture Research Journal, vol. 6, no. 3, 2018, pp. 286-299.es_CO
    dc.relation.referencesO. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor, y J. Z. Zhu, The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals, Elsevier, 2005.es_CO
    dc.relation.referencesZ. Zhang, M. Zhao, Z. Shen, Y. Wang, X. Jia, y D. M. Yan, “Interactive reverse engineering of CAD models,” Computer Aided Geometric Design, vol. 111, 2024, pp. 102339.es_CO
    dc.relation.referencesT. Várady, R. R. Martin, y J. Cox, “Reverse engineering of geometric models—an introduction,” Computer-Aided Design, vol. 29, no. 4, 1997, pp. 255-268.es_CO
    dc.relation.referencesThe Finite Element Method, Google Books, 2014. [En línea]. Disponible en: https://books.google.com.es_CO
    dc.rights.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2es_CO
    dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1es_CO
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